Материал: ЛБ4

Группа

ФИО

Подпись

Дата

5А8Б

Овчинникова Дарья Андреевна

26.11.2020

Должность

ФИО

Ученая степень, звание

Подпись

Дата

Доцент

Гирник Андрей Сергеевич

к.т.н.

Изучить конструкцию и принцип действия двигателя параллельного возбуждения. Приобрести практические навыки экспериментального исследования характеристик двигателя

1. Ознакомиться с лабораторной установкой.

2. Получить характеристики: рабочие, механические, скоростные.

3. Проанализировать полученные характеристики и сделать основные выводы.

Электрическая машина —

электромеханический преобразователь физической энергии, основанный на явлениях электромагнитной индукции и силы Ампера, действующей на про-водник с током, движущийся в магнитном поле.

Электрический двигатель постоянного тока —

электрическая машина постоянного тока, преобразующая электрическую энергию постоянного тока в механическую энергию. Двигатели постоянного тока имеют обмотку якоря и одну или несколько обмоток возбуждения. В зависимости от способа соединения этих обмоток между собой различают двигатели:

• независимого возбуждения;

• параллельного возбуждения;

• последовательного возбуждения;

• смешанного возбуждения.

Двигатель параллельного возбуждения —

В двигателях с параллельным возбуждением обмотка возбуждения подключена параллельно цепи якоря и питается от того же источника энергии (сети), что и обмотка якоря. Двигатели с параллельным возбуждением применяются в вспомогательных агрегатах на электровозах, тепловозах и моторных вагонах, в промышленных электроприводах.

Пусковой реостат включается

последовательно с обмоткой якоря электродвигателя

и служит для

регулирования скорости вращения ротора

Последовательность проведения процедуры пуска:

Пуск двигателя производят без нагрузки с помощью пускового реостата R2. Для этого переключателем Q2 размыкают цепь нагрузки генератора. Сопротивление резистора R1 устанавливают минимальным, а сопротивления пускового реостата R2 и резисторов R3, R4 - максимальным. Затем пускают двигатель М. Плавно уменьшают сопротивление пускового реостата R2 до нуля.

Рабочие характеристики двигателя параллельного возбуждения —

Рабочие характеристики получают, соблюдая следующие условия:

Для получения рабочих характеристик у двигателя, работающего на холостом ходу, записать показания приборов в табл. 1. Это первые точки рабочих характеристик. Устанавливают переключатель Q2 в положение «Нагрузка» при максимальном значении R2 и записывают показания приборов при минимальной нагрузке двигателя. Регулируют сопротивления резисторов R3 и R4, таким образом, чтобы получить еще 4÷5 точек рабочих характеристик.

В качестве нагрузки на валу двигателя используется

Нагрузкой двигателя служит генератор постоянного тока параллельного возбуждения

Регулирование нагрузки на валу двигателя осуществляется следующим образом:

Механическая характеристика двигателя параллельного возбуждения —

Естественную механическую характеристику получают, соблюдая следующие условия:

Естественную механическую характеристику, (RД=0) получают по табл. 1.

Искусственные механические характеристики получают из опыта, соблюдая следующие условия:

Искусственные механические характеристики получают при включении в цепь якоря разных по величине добавочных сопротивлений RД. В качестве добавочного сопротивления допускается использование ступеней пускового резистора R2. Последовательность проведения опыта такая же, как при получении рабочих характеристик. Результаты опытов заносят в табл. 2. Естественную и искусственные характеристики строят в одних осях.

Скоростная характеристика двигателя постоянного тока —

Уравнение скоростной характеристики:

Естественную скоростную характеристику получают из опыта, соблюдая следующие условия:

Для получения скоростных характеристик при токе возбуждения отличным от номинального ( вд вн I  I ) устанавливают нужное значение тока возбуждения двигателя регулированием сопротивления резистора R1. Это первая точка характеристики. Устанавливают переключатель Q2 в положение «Нагрузка» при максимальном сопротивлении резистора R3. Двигательработает при минимальной нагрузке. Устанавливают 4÷5 значений тока якоря двигателя и частоты вращения уменьшением сопротивлений резисторов R3 и R4. Для других значений тока возбуждения двигателя опыты повторяют

Искусственные скоростные характеристики получают, соблюдая следующие условия:

Для получения скоростных характеристик при токе возбуждения отличным от номинального ( вд вн I  I ) устанавливают нужное значение тока возбуждения двигателя регулированием сопротивления резистора R1. Это первая точка характеристики. Устанавливают переключатель Q2 в положение «Нагрузка» при максимальном сопротивлении резистора R3. Двигатель работает при минимальной нагрузке. Устанавливают 4÷5 значений тока якоря двигателя и частоты вращения уменьшением сопротивлений резисторов R3 и R4. Для других значений тока возбуждения двигателя опыты повторяют. По результатам табл. 3. строят скоростные характеристики при различных токах возбуждения в одних осях координат.

Регулировочная характеристика показывает

Зависимость частоты вращения вала от величины тока возбуждения

Регулировочная характеристика показывает

Зависимость тока возбуждения от тока якоря

№ опыта

Опыт

Расчет

Двигатель

Генератор

Генератор

Двигатель

I_ад,

А

n,

об/мин

U_г,

В

I_аг,

А

P_2г,

Вт

η_г,

о.е.

P_1д,

Вт

P_2д,

Вт

η_д,

о.е.

M₂,

Н·м

M,

Н·м

1

1,4

1700

210

0

0

0

365,2

0

0

0

1,94

2

1,8

1600

206

0,2

41,2

0,25

453,2

164,8

0,28

0,98

2,92

3

2,4

1580

200

1,25

250

0,82

585,2

304,9

0,49

1,84

3,78

4

2,6

1540

195

1,4

273

0,83

629,2

328,9

0,49

2,04

3,98

5

2,8

1520

185

1,6

296

0,85

673,2

348,3

0,47

2,19

4,13

6

3,1

1500

175

2,3

402,5

0,86

739,2

468,1

0,66

2,98

4,92

Примечание

U_дн = 

220

, В,

M₀ = 

1,94

, Н·м,

I_вд = 

0,26

, A,

R_Д = 0.

Механическая характеристика двигателя параллельного возбуждения —

, Вт.

Полезная мощность двигателя

, Вт.

где — КПД генератора определяют по рис. 2 , — потребляемая мощность генератора, — номинальная мощность генератора.

Потребляемая мощность двигателя

,Вт.

КПД двигателя

, о.е.

Полезный момент на валу двигателя

, Н·м.