Исследование двигателя параллельного возбуждения

(В.И. Мельников)

Цель работы – сборка схемы двигателя с последующим пуском. Исследование двигателя путем снятия характеристик методом непосредственной нагрузки на электромагнитный тормоз. Ознакомление со способом регулирования частоты вращения.

 

Программа работы

1. Собрать электрическую схему двигателя. Ознакомиться с условиями пуска в ход и регулирования частоты вращения.

С этой целью необходимо знать назначение всех элементов лабораторного стенда. В схеме использован четырехзажимный пусковой реостат. После проверки схемы преподавателем или лаборантом производиться пуск двигателя, и приступают к снятию характеристик.

2. Снять характеристику холостого хода, нагрузочную, регулировочную и рабочие характеристики.

 

Выполнение работы

Характеристика холостого хода

Представляет собой зависимость частоты вращения якоря от тока возбуждения при , нагрузочный момент при этом ток якоря имеет минимальное значение , который получил название тока холостого хода двигателя. Схема двигателя представлена на рис. 1.

Характеристика холостого хода снимается от минимального значения частоты вращения (при максимальном значении тока возбуждения) до значения частоты вращения якоря, превышающего номинальное на 15 – 20%.

Снимают 5 – 6 точек. Опытные данные записывают в табл. 27.

Таблица 27

об/мин.	А	А	Н×м

 

На рис. 2 (кривая 1) представлена характеристика холостого хода двигателя параллельного возбуждения. Анализ кривой можно провести на основании уравнения .

При условии и пренебрежении падением напряжения на зажимах якоря характеристика холостого хода будет иметь гиперболический характер.

Нагрузочная характеристика

Нагрузочная характеристика представляет собой зависимость частоты вращения от тока возбуждения при постоянном значении напряжения на зажимах, и тормозного момента на валу двигателя.

при , .

Регулирование частоты вращения якоря осуществляется путем изменения тока возбуждения. Двигатель нагружают до половины номинального тока якоря с помощью электромагнитного тормоза при максимально возможном токе возбуждения. Далее ток возбуждения постепенно уменьшают, поддерживая неизменной величину тормозного момента, доводят частоту вращения якоря до значения, превышающее номинальное на 15 – 20%. Опытные данные записывают в табл. 27. Внешний вид нагрузочной характеристики представлен на рис. 2 (кривая 2).

Регулировочная характеристика

Регулировочная характеристика представляет собой зависимость тока возбуждения от тока якоря при постоянном значении напряжения на зажимах якоря и частоты вращения якоря.

при , .

При снятии регулировочной характеристики необходимо изменять ток возбуждения таким образом, чтобы при изменении на валу двигателя момента частота вращения якоря оставалась бы неизменной.

Опыт начинают, установив при холостом ходе номинальную частоту вращения, затем нагружают двигатель с помощью электромагнитного тормоза до тока якоря , поддерживая частоту вращения неизменной за счет уменьшения тока возбуждения. При этом снимают 5 – 6 точек. Опытные данные записывают в табл. 28.

Таблица 28

=… об/мин. =… В
А	А

 

Внешний вид регулировочной характеристики двигателя параллельного возбуждения представлен на рис. 32.

По данным опыта для номинального тока якоря необходимо определить относительное уменьшение тока возбуждения при изменении нагрузки двигателя от холостого хода до номинальной при постоянной частоте вращения.

где ток возбуждения на холостом ходу, соответствующий номинальной частоте вращения якоря;

ток возбуждения при номинальной нагрузке и частоте вращения якоря.

Рабочие характеристики

Рабочие характеристики представляют собой зависимости

при = ; .

При снятии рабочих характеристик устанавливают номинальную частоту вращения при отсутствии нагрузки на валу двигателя. Затем постепенно увеличивают тормозной момент на валу двигателя до значения тока якоря , поддерживая при этом ток возбуждения.

Снимают показания приборов для 5 – 6 точек. Опытные данные записывают в табл. 29.

Таблица 29

Измеряют	Вычисляют
В	А	А	об/мин.	Н×м	Вт	Вт	%

 

На рис. 4 представлены рабочие характеристики двигателя.

номинальная полезная мощность на валу двигателя;

ток якоря на холостом ходу двигателя.

Вычисления проводят по следующим зависимостям:

а) подводимая мощность, Вт,

;

б) полезная мощность на валу двигателя, Вт,

;

в) коэффициент полезного действия

;

г) относительное изменение частоты вращения якоря при номинальной нагрузке, о.е.;

 

где частота вращения при холостом ходе;

частота вращения при номинальной нагрузке.

Содержание отчета

1. Паспортные данные двигателя и электроизмерительных приборов.

2. Схемы, по которым проводились опыты.

3. Таблицы с записями наблюдений и расчетов.

4. Характеристики двигателя.

5. Выводы по работе.

Вопросы для самоконтроля

1. Как производиться пуск двигателя в ход?

2. Как изменить направление вращения двигателя?

3. Какой двигатель имеет жесткую скоростную характеристику?

4. Что произойдет при обрыве провода в цепи обмотки возбуждения двигателя с параллельным возбуждением?

5. Как измениться скорость, если в цепь якоря включить реостат?

6. Какие способы регулирования частоты вращения двигателя с параллельным возбуждением Вы знаете?

 

Лабораторная работа № 11