ИЭ (13.03.02) / Лабы / Испытание ДПТ / Наш отчёт v2
.docx
Студенты:
Группа
№: 3231302/90201
«29»
сентября 2021 г. Работа
принята ______________________
САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ПЕТРА
ВЕЛИКОГО ________________________ ИНСТИТУТ
ЭНЕРГЕТИКИ ________________________ ЛАБОРАТОРИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН ________________________ ________________________
Отчёт о работе
Испытание двигателя параллельного возбуждения
СХЕМЫ СОЕДИНЕНИЙ
(см. рисунок 1)
Рисунок 1. Схема испытания двигателя параллельного возбуждения
В ходе работы проведено испытание двигателя параллельного возбуждения со стабилизирующей обмоткой.
Номинальные данные исследуемого двигателя: Uн=200 В; Iн=15 А; Rс=0,13 Ом; nн=1000 об/мин; Rя+2Rдп=1,42 Ом; Rш=275 Ом, Mн=2,6 кгс·м, iвн=0,54 А.
Рабочие характеристики. Таблица 1. Снятие и расчёт рабочих характеристик
М2, кгс·м |
Ia, А |
n, об/мин |
P1, Вт |
P2, Вт |
, % |
3,15 |
18 |
950 |
3708 |
3076,29 |
82,96359 |
2,6 |
15 |
1000 |
3108 |
2672,8 |
85,99743 |
2,15 |
12 |
1050 |
2508 |
2320,71 |
92,5323 |
1,55 |
9 |
1100 |
1908 |
1752,74 |
91,86268 |
1 |
6 |
1150 |
1308 |
1182,2 |
90,38226 |
0,5 |
3 |
1225 |
708 |
629,65 |
88,93362 |
0 |
0,6 |
1300 |
228 |
0 |
0 |
Ток якоря при холостом ходе 0,6 А; момент холостого хода М0 примерно равен 0.
Пример расчёта для второй строки:
.
.
Рисунок 2. Рабочие характеристики двигателя
Снятие механических характеристик:
а) с наличием добавочного сопротивления в цепи якоря;
б) на пониженном напряжении на схеме двигателя;
в) с пониженным током возбудителя.
а) Механические характеристики: U=Uн, iв=iвн; Rд такое, что при M2=M2н n =500 об/мин.
Таблица 2. Снятие и расчёт механических характеристик (а)
Ia, А |
М2, кгс·м |
n, об/мин |
Ua, В |
P1, Вт |
P2, Вт |
, % |
18 |
3,2 |
350 |
90 |
3708 |
1151,36 |
31,0507 |
15 |
2,6 |
500 |
110 |
3108 |
1336,4 |
42,99871 |
12 |
2,15 |
640 |
132 |
2508 |
1414,528 |
56,40064 |
9 |
1,6 |
800 |
150 |
1908 |
1315,84 |
68,96436 |
6 |
1,04 |
960 |
172 |
1308 |
1026,355 |
78,46752 |
3 |
0,5 |
1050 |
180 |
708 |
539,7 |
76,22881 |
0,6 |
0 |
1200 |
200 |
228 |
0 |
0 |
.
б) Механические характеристики: U=176 В, iв=iвн; Rд=0.
Ia, А |
М2, кгс·м |
n, об/мин |
Ua, В |
P1, Вт |
P2, Вт |
, % |
18 |
3,22 |
800 |
170 |
3151,8 |
2648,128 |
84,01954 |
15 |
2,7 |
850 |
170 |
2641,8 |
2359,26 |
89,30502 |
12 |
2,15 |
875 |
170 |
2131,8 |
1933,925 |
90,71794 |
9 |
1,6 |
925 |
170 |
1621,8 |
1521,44 |
93,81181 |
6 |
1 |
970 |
170 |
1111,8 |
997,16 |
89,68879 |
3 |
0,5 |
1000 |
170 |
601,8 |
514 |
85,41044 |
0,6 |
0 |
1050 |
170 |
193,8 |
0 |
0 |
в) Механические характеристики: U=Uн, iв=0,43 А; Rд=0.
Таблица 4. Снятие и расчёт механических характеристик (в)
Ia, А |
М2, кгс·м |
n, об/мин |
Ua, В |
P1, Вт |
P2, Вт |
, % |
18 |
2,85 |
1025 |
196 |
3686 |
3003,045 |
81,47165 |
15 |
2,4 |
1080 |
200 |
3086 |
2664,576 |
86,34401 |
12 |
1,9 |
1125 |
198 |
2486 |
2197,35 |
88,38898 |
9 |
1,4 |
1160 |
198 |
1886 |
1669,472 |
88,51919 |
6 |
0,9 |
1210 |
198 |
1286 |
1119,492 |
87,05226 |
3 |
0,4 |
1300 |
200 |
686 |
534,56 |
77,9242 |
1 |
0,1 |
1350 |
200 |
286 |
138,78 |
48,52448 |
Рисунок 3. Механические характеристики двигателя
Нагрузочные характеристики: а) регулируем Rд (Ua), iв=iвн, U=Uн
б) регулируем iв
Таблица 5. Нагрузочные характеристики при M2=0 (а)
Ia, A |
Ua, В |
М2, кгс·м |
iв, А |
n, об/мин |
P1, Вт |
Р2, Вт |
, % |
15 |
196 |
2,6 |
0,54 |
1000 |
3108 |
2672,8 |
85,99743 |
14,8 |
175 |
2,6 |
0,54 |
860 |
3068 |
2298,608 |
74,92203 |
14,8 |
161 |
2,6 |
0,54 |
750 |
3068 |
2004,6 |
65,33898 |
14,7 |
140 |
2,6 |
0,54 |
625 |
3048 |
1670,5 |
54,80643 |
14,5 |
120 |
2,6 |
0,54 |
520 |
3008 |
1389,856 |
46,20532 |
14,5 |
105 |
2,6 |
0,54 |
440 |
3008 |
1176,032 |
39,09681 |
14,3 |
85 |
2,6 |
0,54 |
330 |
2968 |
882,024 |
29,71779 |
Таблица 6. Нагрузочные характеристики при M2=0 (б)
Ia, A |
Ua, В |
М2, кгс·м |
iв, А |
n, об/мин |
P1, Вт |
Р2, Вт |
, % |
9 |
196 |
1,82 |
0,73 |
920 |
1946 |
1721,2832 |
88,45237 |
9,2 |
196 |
1,82 |
0,7 |
940 |
1980 |
1758,7024 |
88,82335 |
9,9 |
195 |
1,82 |
0,6 |
980 |
2100 |
1833,5408 |
87,31147 |
10,3 |
194 |
1,82 |
0,54 |
1040 |
2168 |
1945,7984 |
89,75085 |
10,5 |
194 |
1,82 |
0,5 |
1050 |
2200 |
1964,508 |
89,29582 |
11,8 |
193 |
1,82 |
0,4 |
1125 |
2440 |
2104,83 |
86,26352 |
13,7 |
191 |
1,82 |
0,3 |
1250 |
2800 |
2338,7 |
83,525 |
Р исунок 4. Нагрузочные характеристики (а)
Рисунок 5. Нагрузочные характеристики (б)
Регулировочные характеристики: Rд=0, U=Uн, n=nн.
Таблица 7. Регулировочная характеристика
Ia, A |
M2, кгс·м |
iв, А |
P1, Вт |
P2, Вт |
, % |
18 |
2,9 |
0,45 |
3690 |
2981,2 |
80,79133 |
15 |
2,6 |
0,54 |
3108 |
2672,8 |
85,99743 |
12 |
2,2 |
0,57 |
2514 |
2261,6 |
89,96022 |
9 |
1,7 |
0,6 |
1920 |
1747,6 |
91,02083 |
6 |
1,15 |
0,68 |
1336 |
1182,2 |
88,48802 |
3 |
0,5 |
0,74 |
748 |
514 |
68,71658 |
2 |
0,3 |
0,75 |
550 |
308,4 |
56,07273 |
Рисунок 6. Регулировочные характеристики двигателя
Вывод:
Полученные характеристики двигателя постоянного тока демонстрируют работу исследуемой машины при разных условиях регулирования и нагрузки на валу. Были получены рабочие, механические, нагрузочные и регулировочные характеристики. Были получены и рассчитаны следующие номинальные величины: M2н=2,6 кгс·м, iвн=0,54 А, P1н=3108 Вт, P2н=2672,8 Вт, η=86%. Ток якоря при холостом ходе 0,6 А.
При построении и аппроксимации рабочих характеристик двигателя кривая КПД достигает максимума примерно при P2≈1250 Вт и η≈92,5%. Из кривой КПД графика регулировочных характеристик КПД достигает максимум примерно при M2≈1,75 кгс·м и η≈92,5%.
При сравнении различных механических характеристики, можно сказать следующее: зависимость n=f(M) наиболее крутая при RД0. Кривая КПД при RД0 расположена ниже соответствующей кривой для естественной характеристики за счёт потерь в добавочном сопротивлении и максимум КПД достигается при меньших моментах М2. Также при iВ<iВН достигается частота оборотов выше частоты оборотов при естественной характеристике, но при U<UН частота оборотов ниже. Крива КПД наоборот, выше естественной характеристики при U<UН и ниже при iВ<iВН.
По различным нагрузочным характеристикам видно, что Ia слабо зависит от Ua и имеет возрастающий характер. При этом Ia сильно зависит от iВ и убывает с возрастанием iВ. Кривая КПД возрастает как при изменении Ua, так и при изменении iВ, но в первом случае имеет более крутую зависимость.