Название: Электротехника и электроника - Методическое руководство (В.В. Богданов, Н.П. Савин, С.Л. Стернина)

Жанр: Экономика

Просмотров: 1010


Лабораторная работа № 4 исследование двигателей постоянного тока параллельного возбуждения

 

Цель работы

 

1. Знакомство с конструкцией и принципом действия двигателя постоянного тока.

2. Экспериментальное исследование механических (естественной и искусственных) и рабочих характеристик двигателя.

 

Объект и средства исследования

 

В работе исследуется двигатель постоянного тока параллельного возбуждения.

Нагрузка (Мн) на двигатель создается электромагнитным тормозом ТЭМ – 300. Частота вращения ротора (n2) двигателя измеряется с помощью цифрового тахометра.

Измерение напряжения производится цифровым комбинированным прибором, а токов – с помощью щитовых амперметров магнитоэлектрической системы, расположенных на стенде. Для измерения тока возбуждения используется прибор с пределом измерения 1 ампер, в якорную цепь включается прибор с пределом измерения 10 ампер.

Для реализации реостатного пуска двигателя используется реостат Rп. Ток возбуждения регулируется реостатом Rв.

 

Рабочее задание

 

1. Собрать схему по рис. 4.1. Установить сопротивления реостатов: Rп = Rmax, Rв = 0.

 

Rп

 

Rв

 

Rт

 

Рис. 4.1

 

Осуществить реостатный пуск двигателя, по мере увеличения частоты вращения ротора сопротивление пускового реостата уменьшить до нуля.

2. Установить: в обмотке возбуждения ток, равный номинальному току возбуждения; сопротивление пускового реостата равным нулю.

Увеличивая с помощью регулятора Rт (поворачивая ручку регулятора по часовой стрелке) тормозной момент (Mн) на валу двигателя, снять естественную механическую характеристику двигателя. Ток в обмотке якоря при этом должен изменяться от минимального (режим холостого хода) до номинального значения.

Результаты измерений записать в табл. 4.1.

 

Т а б л и ц а  4.1

 

А

Iхх

 

 

 

 

 

Iном

кгм

 

 

 

 

 

 

 

n2

об/мин

 

 

 

 

 

 

 

А

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Установить сопротивление реостата в якорной цепи (пускового реостата) равным половине его максимального значения (R П = 0.5 R п max). Изменяя момент нагрузки, снять искусственную механическую характеристику двигателя. Результаты измерений занести в табл. 4.2.

 

Т а б л и ц а  4.2

 

А

Iхх

 

 

 

 

 

Iном

кгм

 

 

 

 

 

 

 

n2

об/мин

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Сопротивление пускового реостата установить равным нулю. Увеличивая сопротивление реостата в цепи возбуждения, установить ток возбуждения Iв = 0,8Iв ном). Изменяя момент нагрузки, снять искусственную механическую характеристику двигателя. Результаты измерений занести в табл. 4.3.

 

Т а б л и ц а  4.3

 

А

Iхх

 

 

 

 

 

IНОМ

кгм

 

 

 

 

 

 

 

n2

об/мин

 

 

 

 

 

 

 

 

5. По результатам измерений пп. 2–4 на одном графике построить механические характеристики двигателя постоянного тока параллельного возбуждения.

6. По результатам измерений п. 2 (при U = Uном; Iв = Iв ном;

Rп = 0) рассчитать рабочие характеристики двигателя:

Mн, n2, IЯ, h, P1 = f(P2).

Построить рабочие характеристики на одном графике.

 

Методические указания

 

1. Естественная механическая характеристика – зависимость Mн = f(n2), определенная при выполнении следующих условий:

U = Uном; Iв = Iв ном; Rп = 0. Механическая характеристика, определенная при нарушении хотя бы одного из этих условий, является искусственной.

2. При измерении момента нагрузки значение определяется как

Mн = N·0,032 (кгм),

где N – число делений по шкале электромагнитного тормоза.

3. Мощность, потребляемая двигателем, определяется по формуле

P1 = U(Iя + Iв) (Вт),

где Iя – ток в обмотке якоря двигателя;

Iв – ток в обмотке возбуждения двигателя.

4. Полезная мощность, мощность на валу двигателя определяется из зависимости:

P2 = 1,026Mн·n2 (Вт),

где Mн в кгм; n2 в об/мин.

5. Номинальные значения параметров двигателя указаны на стенде.

 

Программа домашней подготовки

 

1. По учебным пособиям и конспекту лекций изучить тему «Машины постоянного тока».

2. Ответить на контрольные вопросы.

3. Подготовить бланк протокола с необходимыми схемами и таблицами, необходимыми расчетными формулами.

 

Контрольные вопросы

 

1. От чего зависит величина вращающегося момента развиваемого двигателем постоянного тока?

2. Каков принцип действия двигателя постоянного тока?

3. Каковы способы регулирования частоты вращения ротора двигателя постоянного тока?

4. Почему в качестве тяговых электродвигателей применяются электрические двигатели постоянного тока последовательного возбуждения?

5. Почему двигатели последовательного возбуждения нельзя включать без нагрузки?

6. Как осуществить реверс двигателей постоянного тока?

7. Для чего в двигателях постоянного тока применяют добавочные полюса?

8. Каким образом изменяется наклон (крутизна) механической характеристики двигателя постоянного тока параллельного возбуждения?