Обробка та аналіз експерименту

1. За даними дослідів 3 та 5 порядку проведення робіт побудувати в одній системі координат у відносних одиницях зовнішні характеристики генераторів та їх загальну залежність . Перерахування отриманих величин у відносні приведено у табл.5.1.

2. Оцінити паралельну роботу генераторів в режимі зовнішніх характеристик (рис.5.2). Для рівномірного розподілу навантаження між генераторами необхідно, щоб генератори однакової потужності мали однакові зовнішні характеристики. В протилежному випадку генератор з більш жорсткою характеристикою бере на себе більший струм навантаження, ніж генератор з більш м’якою зовнішньою характеристикою.

Якщо генератори різної потужності, то для розподілу навантаження пропорційно їх потужностям необхідно, щоб співпадали їхні відносні зовнішні характеристики.

Контрольні запитання

1. Яка мета вмикання генераторів на паралельну роботу?

2. Які умови необхідно виконувати при вмиканні генераторів на паралельну роботу?

3. Як визначається полярність генераторів?

4. Як здійснюється перевід навантаження?

5. Як змінити навантаження генератора, не змінюючи величину струму збудження?

6. Чим відрізняється режим двигуна від режиму генератора?

Лабораторна робота №6 Дослідження двигуна постійного струму паралельного збудження

Мета – вивчити методи дослідження двигуна для отримання робочих характеристик, а також дослідити пускові якості двигуна.

Обладнання та прилади

Машина постійного струму типу П чи ПН, асинхронний двигун типу АО, МТ, АК, тахогенератор типу ЕТ-7, реостат на 10-20А, амперметр на І-2А, амперметр на 10-20А, вольтметр на 250В, вольтметр тахогенератора (стрілочний чи цифровий Щ 4300).

Зміст роботи

1. Вивчити паспорт двигуна постійного струму з паралельним збудженням.

2. Здійснити пуск двигуна та його реверс.

3. Зняти робочі характеристики двигуна – залежності частоти обертання n, струму якоря І_а, підведеної потужності Р₁, обертального момента М та коефіцієнта корисної дії η від потужності на валу Р₂, інакше кажучи n, І_а, Р₁, М₂, при .

4. Виконати необхідні розрахунки та побудувати робочі характеристики двигуна.

5. Визначити кратність пускового струму як відношення до номінального при прямому ввімкненні двигуна.

Порядок виконання роботи.

1. Записати паспорт двигуна постійного струму.

2. Зібрати схему рис.6.1.

3. Встановити пусковий реостат ОР у вихідне положення, повернувши його ручку проти стрілки.

4. Провести пуск та реверсування двигунів без навантаження. В лабораторних умовах пуск двигуна здійснюється за допомогою пускового реостата R2 (однофазний реостат), ввімкненого в коло якоря. Його основне призначення — зменшити величину пускового струму та динамічні перевантаження у машині. Струм якоря визначається за формулою

при здійснені пуску E_a=C_e·Ф_··n=0, тому що n=0.

Звідси випливає, що струм якоря у більшій мірі буде визначатися величиною . Якщо при здійсненні пуску машини не буде ввімкнено додатковий резистор в коло якоря, пусковий струм у багато разів перевищить номінальну величину, вказану в паспорті машини, а це, в свою чергу, приведе до сильної іскри на колекторі та динамічним перевантаженням у машині, тому що до якоря буде прикладений великий пусковий момент M_n=C_M·Ф_··I_ап. У підсумку всі ці фактори призводять до швидкого зносу машини, а іноді і до виходу її з ладу. Тому перед пуском двигуна треба особливу увагу приділяти положенню ручки пускового реостата R2. Її необхідно повернути проти стрілки, встановивши таким чином його найбільший опір.

Після подачі живлення на обмотку збудження за допомогою автомата АП (рис.6.1) пуск машини здійснюється поступовим поворотом ручки реостата R2 за стрілкою. При цьому величина додаткового резистора в колі якоря зменшується та двигун розганяється до частоти обертання, яка може бути визначена за формулою:

Для зміни напряму обертання (реверса) двигуна, як це видно з попередньої формули, необхідно змінити напрям струму чи в обмотці збудження, чи в обмотці якоря. Більш бажаним є другий спосіб, тому що перехідні процеси при цьому проходять швидше.

5. Зняття робочих характеристик (рис.6.2). Робочі характеристики знімаються так: двигун пускається в хід та навантажується до струму I_a=I_ан, одночасно за допомогою реостата в колі збудження намагаються отримати номінальну частоту обертання, відповідний цим умовам струм збудження називається номінальним, при якому і знімаються характеристики. Для навантаження двигуна необхідно прикласти до його вала гальмівний момент. Це можна здійснити за допомогою асинхронної машини, яка знаходиться в соосному з’єднанні з двигуном постійного струму, чи маятникового індукційного гальма.

В першому випадку використовують режим динамічного гальмування, який широко застосовується на практиці при експлуатації електроприводу з асинхронними двигунами [7]. При цьому в обмотку статора подають постійний струм, силу якого можна регулювати. В машині збуджується постійне магнітне поле, яке наводить в обмотці ротора ЕРС. В замкненій накоротко чи на деякий резистор обмотці ротора тече струм, який при взаємодії з нерухомим магнітним потоком утворює електромагнітний гальмівний момент (рис.6.3). Збільшуючи струм збудження, намагаються отримати збільшення гальмівного момента . В машинах з фазним ротором більший гальмівний момент можна утворювати шляхом введення в коло обмотки ротора додаткового активного резистора. Для того, щоб при деякому незмінному струмі збудження отримати найбільшу МДС, необхідно застосувати схему вмикання обмоток, зображену на рис.6.4 [7]. Частота n обертання двигуна визначається за допомогою тахогенератора, до затискачів якого підключено вольтметр V_ТG. Константу тахогенератора С_ТG,можна визначити, зробивши холостий пуск асинхронного двигуна. Останній при холостому ході розвиває частоту обертання, яка близька до асинхронної. Тому .