Министерство образования и науки Российской Федерации
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального
образования «Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова»
Факультет Энергетический
Кафедра ЭПБ .
наименование кафедры
Отчет защищен с оценкой
Преподаватель Капустин В.М. (подпись) Ф. И. О.
«___» _________ 2011г.
дата
Отчет по лабораторной работе №2
«Исследования двигателя параллельного возбуждения со стабилизирующей обмоткой»
Студенты группы Э –
фамилия и.о.
Преподаватель Капустин В.М.
фамилия и.о.
Барнаул 2011
Цель работы: По данным эксперимента построить электромеханические и регулировочные характеристики двигателя параллельного возбуждения со стабилизирующей обмоткой, включенной согласно.
Теория
Работа двигателей постоянного тока любой системы возбуждения описывается следующими основными формулами и выражениями:
а) уравнение ЭДС и напряжение
Напряжение на зажимах двигателя равно ЭДС, наведенной в обмотке якоря при вращении в магнитном поле, и падению напряжения в цепи якоря:
, (41)
где .
б) ЭДС якоря
, (42)
где .
Из выражения «а» и «б» вытекает уравнение скоростной характеристики:
. (43)
в) уравнение моментов или уравнение движение электропривода:
, (44)
где – динамический момент;
– момент движущий;
– момент сопротивления;
– момент инерции суммарный.
г) пуск двигателя постоянного тока.
При пуске и , тогда уравнение ЭДС запишется так: , откуда , т.к. в номинальном режиме .
Для ограничения пускового сопротивления в цепи якоря вводят пусковое сопротивление в цепи якоря тогда
.
Обычно состоит из нескольких секций и при пуске выводится постепенно, чтобы .
Лабораторная установка
Лабораторная установка состоит из агрегата: двигатель постоянного тока параллельного возбуждения со стабилизирующей обмоткой и нагрузочный генератор постоянного тока, валы которых соединены муфтой. На стенде расположены измерительные приборы, коммутирующая аппаратура, клеммы машин и приборов. Электрическая схема установки предоставлена на рисунке 1.
Рисунок 1 - Принципиальная электрическая
схема лабораторной установки.
Так как и если , а в большом диапазоне нагрузки остается практически постоянным, то скоростная характеристика или . Опыт по определению скоростной характеристики проводится в следующем порядке. Двигатель запускается на холостом ходу при и . Измеряется ток и частота вращения. Увеличивая нагрузку на валу двигателя, измеряют или и . Если бы поток машины не изменялся, то согласно выражению
. (46)
Функция должна быть линейной. Существование реакции якоря изменяет суммарный поток машины . Наличие последовательной обмотки также влияет на величину магнитного потока. Если последовательная обмотка создает , компенсирующий продольную реакцию якоря, то суммарный поток машины остается практически постоянным, а последовательная
Электромеханические характеристики.
При установленных: , изменяется момент сопротивления на валу двигателя изменением тока возбуждения и нагрузочного сопротивления генератора.
Таблица 1 – Электромеханические характеристики
Ia |
n |
U=50 В |
iв=1 А |
Iген |
Uген |
iв ген |
P1 |
P2 |
M |
η |
8 |
2675 |
50 |
1 |
3,4 |
42 |
1,3 |
430 |
197,4 |
0,7 |
0,67 |
8,5 |
2665 |
50 |
1 |
4 |
40 |
1,25 |
440 |
210 |
0,75 |
0,69 |
8,7 |
2575 |
50 |
1 |
7 |
38 |
1,1 |
495 |
307,8 |
1,14 |
0,78 |
9,1 |
2475 |
50 |
1 |
9,8 |
36 |
1,05 |
550 |
390,6 |
1,5 |
0,84 |
10,4 |
2350 |
50 |
1 |
10,3 |
33 |
1,04 |
575 |
374,2 |
1,52 |
0,8 |
Расчет:
P11= 50(8+1)=430 P21= 44(3,5+1,5)=197,4 M1=0,7
P12= 50(8,5+1)=440 P22= 40(5,4+1,3)=210 M2=0,75
P13= 50(8,7+1)=495 P23= 39(6,1+1,25)=307,6 M3=1,14
P14= 50(9,1+1)=550 P24= 38(7,5+1,2)=390,6 M4=1,5
P15= 50(10,4+1)=575 P25= 35(10,1+1,125)=374,2 M5=1,52
η1= 0,67 η2= 0,69 η3= 0,78 η4= 0,84 η5= 0,8
Регулировочные характеристики
Регулировочные характеристики определяются следующим образом: при номинальном токе возбуждения нагружают двигатель до номинального момента вращения, затем снижают напряжение с помощью регулировочного реостата на двигателе, поддерживая постоянным момент на валу и ток возбуждения.
Таблица 2– Регулировочные характеристики
Ia |
n |
iв=1 А |
Iген |
iв ген |
Uдвиг |
Uген |
P1 |
P2 |
M |
4,5 |
750 |
1 |
2 |
0,4 |
32 |
18 |
176 |
43,2 |
0,55 |
5,4 |
1400 |
1 |
2,3 |
0,8 |
40 |
26 |
256 |
80,6 |
0,55 |
6,4 |
2000 |
1 |
3 |
1,03 |
45 |
35 |
333 |
141,05 |
0,67 |
7,3 |
2500 |
1 |
3,5 |
1,2 |
50 |
40 |
415 |
188 |
0,72 |
8,4 |
3250 |
1 |
4 |
1,45 |
55 |
48 |
517 |
261,6 |
0,77 |
Расчет:
P11= 50(4,4+1)=270 P21= 32(2+0,4)=43,2 M1=0,55
P12= 50(5,5+1)=325 P22= 40(2+0,8)=80,6 M2=0,55
P13= 50(7,3+1)=415 P23= 50(3,4+1,19)=141,05 M3=0,67
P14= 50(8,5+1)=475 P24= 55(4+1,5)=188 M4=0,72
P14= 50(8,5+1)=475 P24= 55(4+1,5)=261,6 M4=0,77