Контрольні питання

1. Чому під час пуску в хід двигуна змішаного збудження може статися реверс та поява кругового вогню по колектору?

2. Чи зміниться значення швидкості ідеального ходу двигуна змішаного збудження при ввімкненій та вимкненій послідовній обмотці збудження?

3. Двигун працював під навантаженням. Як зміниться режим роботи при обриві послідовної обмотки збудження? При обриві паралельної обмотки збудження?

4.Як визначити, погодженно чи зустрічно ввімкнені обмотки збудження?

5 .Як реверсувати двигун?

Р

АД

М

исунок 8.1 — Схема дослідження двигуна змішаного збудження.

Рисунок 8.1 — Швидкісні характеристики двигуна змішаного збудження.

Лабораторна робота №9 Дослідження регулювальних властивостей двигунів постійного струму

Мета – зняти та побудувати регулювальні характеристики двигуна постійного струму паралельного збудження зі стабілізуючою обмоткою збудження.

Обладнання та прилади

Машина постійного струму типу П чи ПН, асинхронний двигун типу АО, МТ, АК, тахогенератор типу ЭТ-7, реостат на 10-20А, амперметр на І-2 А, амперметр на 10-20А, вольтметр на 250В, вольтметр тахогенератора (стрілочний чи цифровий Щ4300).

Зміст роботи

1. Вивчити схеми для реалізації засобів регулювання частоти обертання двигуна постійного струму паралельного збудження.

2. Зняти регулювальні характеристики при різних способах регулювання частоти обертання.

3. Побудувати регулювальні характеристики.

4. Виконати аналіз зміни ККД двигуна при регулюванні кожним із способів.

Порядок виконання роботи

1. Зібрати схему згідно з рис.6.1 (лабораторна робота 6).

2. 3дійснити пуск двигуна за допомогою реостата в колі якоря.

3. Зняти дві-три швидкісних характеристики двигуна при

.

4. Зняти регулювальну характеристику при .

5. Зібрати схему згідно з рис.9.2.

6. Зняти три-п’ять швидкісних характеристик при регулюванні частоти обертання шляхом зміни напруги на затискачах якоря по схемі Г-Д. По результатам досліду побудувати регулювальні характеристики при різних моментах навантаження.

7. Розрахувати ККД двигуна та всієї системи регулювання. Провести порівнювальний аналіз економічності регулювання різними засобами. Частоту обертання двигуна постійного струму можна регулювати трьома способами:

• Зміною напруги в мережі U

• Зміною опору кола якоря

• Зміною магнітного потоку в зазорі машини

Перший засіб передбачає зміну напруги генератора шляхом регулювання його струму збудження по схемі рис.9.2 чи ТП-Д. При другому способі регулювання напруга двигуна змінюється за рахунок падіння напруги в реостаті, ввімкненому в коло якоря. В реостаті при цьому втрачається значна потужність, пропорційна відносній зміні частоти обертання якоря

.

Однак цей спосіб регулювання отримав достатньо широке розповсюдження на практиці внаслідок своєї простоти та відносно невеликої вартості регулювальної апаратури.

Регулювальні реостатні характеристики знімаються при постійному моменті на валу

при ,

де – ККД двигуна з огляду на втрати потужності в регулювальному реостаті.

Знімаються характеристики таким чином: при номінальному струмі збудження навантажують двигун до потрібного моменту обертання, потім вмикають реостат у коло якоря, підтримуючи постійним струм збудження та момент на валу. Напругу на якорі при цьому бажано змінити в межах (0.5-1.1)U_н.

Дані експерименту вносяться до табл.9.1.

Таблиця 9.1.

Номери відліків	Дані експерименту				Результати розрахунків					M=… Iзн=…
	Uн,В	U,В	Ia,А	n,хв-1	P1д,Вт	P1n,Вт	P2,Вт	ηn,%	ηд,%

P `=U_н(I_a+I_з); P₁=UI_a+U_нI_з; P₂=0,1047n·M; η=P₂/P₁.

Рисунок 9.1 — Зміна частоти обертання, момента та струму якоря при Мс=const.

ЕМГ

Рисунок 9.2 — Стенд для отримання регулювальних характеристик двигуна постійного струму по схемі Г-Д.

По даним експерименту будуються регулювальні характеристики. Втрати в регулювальному реостаті приймаються такими: , де U_н — номінальна напруга двигуна.

Розглянемо більш докладно процес регулювання при М=const реостатом в колі якоря. Припустимо, двигун обертається з частотою (рис.9.1 а) та створює корисний момент М. Введемо в коло якоря резистор R_д1, тоді в режимі роботи двигуна відбудуться такі зміни.

1. Струм якоря в першій момент часу зменшиться та стане дорівнювати

,

внаслідок чого момент обертання двигуна зробиться меншим, ніж момент опору на валу, і двигун почне вповільнювати свій хід.

2. Зниження частоти обертання двигуна призведе до зменшення ЕРС і, як наслідок, до збільшення струму якоря.

З. Зменшення частоти обертання буде мати місце доти, доки момент обертання не дійде до початкового значення. Цей стан надійде при деякій частоті , за якої струм якоря, в свою чергу, буде приблизно дорівнювати вихідному значенню.

Дослідження схеми Г-Д проводять у такому порядку. Вмикають в мережу обмотку збудження двигуна ОЗД та за допомогою реостата R встановлюють номінальний струм I_зн. Вмикають обмотку збудження генератора в мережу та встановлюють струм I_зг=0. Потім здійснюють пуск двигуна АД та після його розгону повільно піднімають струм I_зг, запускаючи тим самим досліджуваний двигун, і доводячи його частоту обертання до номінальної. Після цього навантажують двигун та знімають швидкісну характеристику.

Подібні характеристики знімають також при інших значеннях напруги (рис.9.1 б). Результати вимірювань заносять до табл.9.2

Таблиця 9.2.

Номери відліків	Дані експерименту					Результати розрахунків			Iзд=Iзн=....
	U	Ia	n	Iзг	PАД	M2	P2
	В	А	хв-1	А	Вт	Н.м	Вт	%
1	Uд=Uн
2
....
1	Uд=0,8.Uн
2
....