metod_El-ka_neelektr_spets_ch_2

Рисунок 12.1

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 13

ИССЛЕДОВАНИЕ ГЕНЕРАТОРА ПОСТОЯННОГО ТОКА

С НЕЗАВИСИМЫМ И ПАРАЛЕЛЬНЫМ ВОЗБУЖДЕНИЕМ

Цель лабораторной работы - ознакомится с устройством гене­ратора постоянного тока и изучать его свойства путей снятия ха­рактеристик.

Паспортные данные двигателя: тип П-11, U_н = 110 В; Р_н = 0,3 кВт; I_н = 4,3 А; n_н = 1500 об/мин.

1 Подготовка к работе.

1.1 Изучите теоретический материал по 1, с. 342-365 или 2, с. 372-398 .

1.2 Подготовьте ответы на контрольные вопросы.

1.3 Заготовьте бланк (тетрадь) отчета.

2 Порядок выполнения работы.

2.1 Ознакомьтесь с устройством основных частей машины пос­тоянного тока, используя стенд с элементами электрооборудования и соответствующие плакаты.

2.2 Запишите паспортные данные генератора и технические данные используемых электроизмерительных приборов.

2.3 Соберите схему для исследования генератора (рис.13.1). Переключатель 1SA1 установите в положение независимого возбуждения генератора, переключатель 1QA1 в положение, соответствующее режиму холостого хода генератора (I_я =0), переключатель 2QA3 - в положение 1.

После проверки схемы руководителем включите приводной асинхронный двигатель, установив рукоятку трехполюсного автоматического выключателя (расположен на лицевой панели блока питания) в верхнее положение.

2.4 Движком резистора R_ш установите максимальное значение тока возбуждения.

Рисунок 13.1

2.5 Снимите характеристику холостого хода генератора неза­висимого возбуждения. Для снятия нисходящей ветви характеристики движком резистора R_ш уменьшайте ток возбуждения до минимально­го значения, фиксируя при этом показания амперметра РА2 и вольт­метра PV1 . Показания приборов для 5-6 значений тока возбуж­дения запишите в табл. 13.1. Запишите также показания вольтметра при разомкнутой цепи возбуждения (I_в = 0), установив пере­ключатель 1SA1 в нулевое положение.

Для снятия восходящей ветви характеристики переключатель 1SA1 верните в исходное cостояние. Движком резистора R_ш увели­чивайте ток возбуждения до максимального значения, фиксируя пока­зания амперметра РА2 и вольтметра PV1. Показания приборов для 5-6 значений тока возбуждения запишите в табл. 13.1.

Внимание! При снятии характеристики изменение тока возбуждения проводите только в одном направлении (уменьшайте при снятии нисходящей ветви и увеличивайте при снятии восходящей).

Таблица 13.1

Нисходящая ветвь	Ег
	Iв
Восходящая ветвь	Ег
	Iв

2.6 Снимите внешнюю характеристику генератора независимо­го возбуждения. Запишите показания приборов (PA1, PV1) соответствующие холостому ходу.

Переключатели 1QA2 и 1QA1 установите в положение 1. Запишите показания приборов. Затем, последовательно устанавливая переключатель 1QA2 в положения 2-7, увеличивайте ток нагрузки генератора I_я, фиксируя при этом напряжение на зажимах якоря генератора. Максимальное значение тока I_я опре­деляется шкалой амперметра PA1. Показания приборов запишите в табл. 13.2.

Таблица 13.2

Uг
Iя

2.1 Снимите внешнюю характеристику генератора параллель­ного возбуждения. Переключатель 1QA1 установите в положение соответствующее холостому ходу генератора, а переключатель 1SA1 в положение параллельного возбуждения. Запишите показа­ния приборов (PA1, PV1) соответствующие холостому ходу.

Далее характеристика снимается аналогично по п.2.6. Харак­теристику снимать вплоть до короткого замыкания якоря генерато­ра, при котором U_г = 0. Показания приборов запишите в табл. 13.3.

После снятия характеристики переключатель 1QA2 установи­те в положение 1, переключатель 1QA1 в положение соответствующее режиму холостого хода.

Таблице 13.3

Uг
Iя

2.8 Снимите регулировочную характеристику генератора неза­висимого возбуждения.

Переключатель 1SA1 установите в положение независимого возбуждения. Движком резистора R_ш установите напряжение генератора U_г = 50 В. Запишите значение тока возбуждения, при котором U_г = 50 В, I_я = 0. Увеличивай ток якоря переключате­лем 1QA2, устанавливайте такой ток возбуждения, при кото­ром напряжение генератора оставалось бы равным 50 В.

Показания приборов запишите в табл. 13.4.

Таблица 13.4

Uг
Iв
Iя

3 Обработка результатов измерений.

3.1 По результатам измерений постройте характеристику холостого хода.

3.2 По результатам измерений постройте в одной системе координат внешние характеристики генератора независимого и па­раллельного возбуждения.

3.3 По результатам измерений постройте регулировочную характеристику генератора независимого возбуждения.

4 Контрольные вопросы.

1. Каким образом можно регулировать напряжение на зажимах генератора?

2. Зависимость каких величин представляет характеристику холостого хода генератора?

3. При каких условиях снимается характеристика холостого хода?

4. Начертите и объясните график характеристики холостого хода генератора?

5. Назначение реостата в цепи обмотки возбуждения.

4.6 Укажите положение переключателя 1SA1 при независимом возбуждении генератора.

7. Каковы последствия короткого замыкания цепи обмотки якоря генератора с независимым возбуждением?

8. Зависимость каких величин представляют внешнюю характеристику генератора?

9. Начертите и объясните график внешней характеристики генератора с независимым возбуждением.

8. Начертите и объясните график внешней характеристики генератора с параллельным возбуждением.

9. Назовите условия самовозбуждения генератора.

10. Какие параметра влияют на величину ЭДС генератора постоянного тока?

11. Укажите положение переключателя 1SA1 при параллельном возбуждении генератора.

12. Каковы последствия короткого замыкания цепи обмотки якоря с параллельным возбуждением?

13. Зависимость каких величин представляет регулировоч­ную характеристику генератора?

14. При каких условиях снимается регулировочная харак­теристика генератора?

15. Начертите и объясните график регулировочной харак­теристики генератора.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 14

ИССЛЕДОВАНИЕ ДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА

С ПАРАЛЛЕЛЬНЫМ ВОЗБУЖДЕНИЕМ

Цель лабораторной работы - ознакомиться с устройством дви­гателя постоянного тока, освоить способы пуска и изменения нап­равления вращения якоря, исследовать влияние напряжения, тока возбуждения и тока якоря на скорость его вращения.

Паспортные данные двигателя: тип П-11, U_н = 110 В; Р_н = 0,3 кВт; I_н = 4,3 А; n_н = 1500 об/мин.

1 Подготовка к работе.

1. Изучите теоретический материал по /1, с.367-396/ или /2, с.399-410/.

2. Подготовьте ответы на контрольные вопросы.

3. Заготовьте бланк (тетрадь) отчета.

2 Порядок выполнения работы.

2.1 Ознакомиться с устройством основных частей машины постоянного тока, используя стенд с элементами электрооборудования и соответствующие плакаты.

2.2 Запишите паспортные данные двигателя и технические данные используемых электроизмерительных приборов.

2.3 Соберите схему для исследования двигателя постоянного тока с параллельным возбуждением (рис. 14.1).

Переключатель 1QA1 установите в нулевое положение, 1SA1 - в положение 1, а переключатель 2QA3 - в нулевое положение, соответствующее режиму холостого хода двигателя (асинхронный двигатель отключен).

Движки реостатов R_я и R_ш установите в положение, кото­рое они должны занимать при пуске двигателя.

Рисунок 14.1

2.4 После проверки схемы руководителем произведите пуск двигателя, установив переключатель 1QA1 в положение 1 и включив автоматический выключатель (сеть =110 В) блока питания. Отключите двигатель от сети, переключатель 1QA2 уста­новимте в положение 1.

2.5 Произведите изменение направления вращения якоря дви­гателя (реверсирование) путем изменения полярности напряжения подводимого к обмотке якоря двигателя с соблюдением необходимых условий пуска.

Убедитесь, что такой же эффект достигается изменением полярности напряжения, подводимого к обмотке возбуждения.

Отключите двигатель от сети и восстановите первоначальную полярность напряжения, подводимого к обмоткам якоря и возбужде­ния.

2.6 Исследуйте влияние величины напряжения на зажимах яко­ря на скорость его вращения.

Осуществите пуск двигателя. Увеличивайте напряжение, под­водимое к обмоткам якоря переводом переключателя 1QA2 из положения 1 в положение 8. Ток возбуждения поддерживайте неизменным.

Результаты измерений занесете в табл. 14.1.

Таблица 14.I

n	об/мин
Uя	В

Не отключая двигатель, выполните пункт 2.7.

2.7 Исследуйте влияние тока возбуждения на скорость вращения якоря. Движком реостата R_ш уменьшайте ток возбуж­дения и для каждого его значения фиксируйте значения скорости вращения якоря.

Результаты измерений занесите в табл. 14.2.

Таблица 14.2

n	об/мин
Iя	A

Установите движок реостата R_ш в первоначальное положе­ние (ток возбуждения максимальный) и, не отключая двигатель пункт 2.8.

2.8 Проведите испытание двигателя под нагрузкой. Первое измерение проведите в режиме холостого хода (переключатель 2QA3 в нулевом положении), зафиксировав значения тока якоря и скорости его вращения. Поставьте переключатель 2QA3 в положение 2, нагружайте двигатель, переводя переключатель 2QA4 из положения 1 в положение 8. Фиксируйте значение тока якоря и соответствующие им значения скорости его вращения. Результаты измерений занести в табл. 14.3.

Таблица 14.3

n	об/мин
Iя	A

2.9 Установите переключатель 2QA4 в положение 1, а пере­ключатель 2QA3 в нулевое положение. Переключателем 1QA2 установите сопротивление R_я >0. Далее проводите опыт анало­гично п.2.8.

Результаты измерений занесите в табл. 14.4.

Таблица 14.4

n	об/мин
Iя	A

2.10 Установите переключатель 2QA4 в положение 1, переключатель 2QA3 в нулевое положение, переключатель 1QA2 в положение 8. Движком резистора R_ш установите ток возбуждения равным 0,8I_вн. Далее проведите опыт аналогично п. 2.8.

Результаты измерений занесите в табл. 14.5.

Таблица 14.5

n	об/мин
Iя	A

Отключите двигатель от сети.

3 Обработка результатов измерений.

3.1 По результатам измерений (табл.14.1) постройте зависи­мость скорости вращения якоря от напряжения на его зажимах n = ƒ(U_я).

3.2 По результатам измерений (табл.14.2) постройте зависимость скорости вращения якоря от тока возбуждения (регулировоч­ная характеристика) n = ƒ(I_в).

3.3 По результатам измерений (табл. 14.3) постройте естественную скоростную характеристику двигателя n = ƒ(I_я) при R_я = 0 и I_в = I_вн.

3.4 По результатам измерений (табл.14.4 и 14.5) постройте искусственные скоростные характеристики двигателя n = ƒ(I_я).

4 Контрольные вопросы.

4.1 Чему должно быть равно сопротивление в цепи обмотки.

2. Зависимость каких величин представляют механическую характеристику двигателя постоянного тока?

3. Как влияет изменение подводимого к двигателю напря­жения на скорость его вращения?

4. Что произойдет при размыкании цепи обмотки возбуждения двигателя?

5. Назначение пускового реостата.

6. Как влияет изменение тока возбуждения на скорость вращения двигателя?

7. Как произвести реверсирование двигателя постоянного тока?

8. Какова последовательность пуска двигателя постоянного тока?

9. Каким должно быть сопротивление в цепи обмотки воз­буждения двигателя в момент пуска?

10. Влияет ли изменение тока возбуждения на величину скорости вращения двигателя?

11. Какое отличие искусственной механической характе­ристики двигателя от естественной?

12. Какова последовательность проведения опыта нагрузки?

13. Начертите и объясните график регулировочной харак­теристики двигателя?

14. Назовите способы регулирования скорости двигателя постоянного тока параллельного возбуждения.

15. Начертите и объясните графики скоростной характерис­тики двигателя.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 15

РАБОЧИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА

ПАРАЛЛЕЛЬНОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ

Цель лабораторной работы - изучение свойств двигателя постоянного тока параллельного возбуждения путем снятия рабочих характеристик.

Паспортные данные двигателя: тип П-11, U_н = 110 В; Р_н = 0,3 кВт; I_н = 4,3 А; n_н = 1500 об/мин.

1 Подготовка к работе.

1. Изучите теоретический материал по /1, с.342-365/ или /2. с.399-410/.

2. Подготовьте ответы на контрольные вопросы.

3. Заготовьте бланк (тетрадь) отчета.

2 Порядок выполнения работы.

2.1 Запишите паспортные данные двигателя и технические данные используемых электроизмерительных приборов.

2.2 Соберите схему для снятия рабочих характеристик (рис.14.I)

2.3 Установите переключатель 1QA1 в положение 2, переключатель 1QA2 в положение 1, 2QA3 - в нулевое положение, переключатель 1SA1 в положение 1.

2.4 Установите переключатель 1QA1 в положение 8, зафик­сируйте и занесите в таблицу значения напряжения на зажимах яко­ря U_я, ток якоря I_я, ток возбуждения I_в и скорость вра­щения якоря n.

5. После проверки схемы руководителем произведите пуск двигателя, включив автоматический выключатель (сеть =110 В ) блока питания.

2.6 Установите переключатель 2QA3 в положение 2 и нагружайте двигатель, переводя переключатель 2QA4 из поло­жения 1 в положение 8. Для каждого положения переключателя 2QA1 зафиксируйте U_я , I_я, I_в и n.

Результаты исследований занесите в таблицу.

Таблица

Измерено				Вычислено
Uя	Iя	Iв	n	Ея	Р1	Р2	I	η	M
В	А	А	об/мин	В	Вт	Вт	А	-	Н·м

Отключите двигатель от сети.

3 Обработка результатов измерений.

3.1 По результатам измерений вычислять необходимые величины.

3.2 По результатам измерений и вычислений постройте в общей системе координат зависимости n = ƒ(P₂); M= ƒ(P₂); I = ƒ(P₂); η = ƒ(P₂).

4 Контрольные вопросы.

1. Какова последовательность пуска двигателя?

2. Какова последовательность проведения опыта нагрузки?

1. Какие характеристики относятся к рабочим характерис­тикам двигателя?

3. Начертите и объясните зависимость n = ƒ(P₂).

4. Начертите и объясните зависимость M= ƒ(P₂).

4.6 Начертите и объясните зависимость I = ƒ(P₂). 4.7 Начертите и объясните зависимость η = ƒ(P₂).

4.8 Какие формулы необходимы для вычисления величин, указанных в таблице?

список рекомендуемой литературы

1. Борисов Ю.М., Липатов Д.Н., Зорин Ю.Н.Электротехника.-2-е изд., перераб. и доп. - М. : Энергоатомиздат, 1985. - 552 с.

2. Электротехника /М.Ю. Анвельт, В.Г. Герасимов, В.П.Данильченко и др. - 2-е изд., перераб. и доп. – М. :. Высш. школа, 1976. - 560 с.

29