Експериментальні дослідження електричних машин. Частина І. Машини постійного струму

3.3 Лабораторне заняття №3П – Дослідження двигунів постійного струму з послідовним збудженням

3.3.1 Короткі теоретичні відомості про двигун послідовного збудження

3.3.2 Завдання на підготовку до практичного заняття

3.3.3 Задачі для самостійного розв’язування

3.3.4 Програма лабораторної роботи

3.3.5 Методичні вказівки до виконання лабораторної роботи

3.3.6 Питання до захисту

 

 

РОЗДІЛ 3
ЛАБОРАТОРНІ ЗАНЯТТЯ

 

 

3.3 Лабораторне заняття №3П – Дослідження двигунів постійного струму з послідовним збудженням

 

3.3.5 Методичні вказівки до виконання лабораторної роботи

 

1. Ознайомитися з будовою лабораторної установки, конструкцією і принципом роботи випробовуваного двигуна й електромагнітного гальма. Живлення двигуна постійним струмом здійснюється від трифазного випрямного моста, підключеного до виходу трифазного регулятора напруги РНТ T1.

2. В лабораторній роботі досліджується двигун послідовного збудження, навантаження на валу якого створюється електромагнітним гальмом VB. Принципова схема лабораторної установки зображена на рис. 3.16.

 

Рисунок 3.16 – Схема електрична принципова лабораторної установки для дослідження двигуна постійного струму послідовного збудження

 

Пуск двигуна здійснюється за допомогою пускового реостата Rп – реостатний пуск. Додатковий опір Rд може вводитися в коло двигуна для регулювання його частоти обертання. З цією метою паралельно обмотці збудження двигуна вмикають шунтуючий резистор Rш. Щоб змінити навантаження на валу двигуна, необхідно за допомогою ЛАТРа Т2 змінювати струм у котушках збудження електромагнітного гальма VB. Якщо струм в котушках збудження гальма відсутній, то двигун працюватиме в режимі, близькому до холостого ходу, тому що на його валу буде обертатися тільки сталевий диск гальма, який створює невеликий протидіючий момент. Тому перед кожним пуском двигуна при повністю введеному пусковому реостаті (ручка Rп в нульовому положенні) для виключення режиму, близького до холостого ходу, необхідно створити навантажувальний момент на його валу, ЛАТРом Т2 встановлюючи в обмотці збудження електромагнітного гальма VB струм Із »1 А. Для цього вмикають автоматичний вимикач QF1, вимикачі SA1 і SA3. За допомогою РНТ T1 встановлюють номінальну напругу двигуна Uном. Вмикаючи автоматичний вимикач QF4, здійснюють реостатний пуск двигуна, зменшуючи Rп до нуля. Всі процеси в двигуні при пуску і при зміні навантаження на валу протікають аналогічно описаним для шунтового двигуна.

3. Робочі і механічні характеристики двигуна знімають у такій послідовності:

а) природні характеристики знімають при U = Uном, Rш =  і Rд = 0. За описаною методикою запускають двигун. Змінюючи струм збудження гальма, струм якоря двигуна доводять до Іа = Іа ном. Потім зменшують момент навантаження на валу двигуна доти, доки частота обертання його не досягне величини 1,5nном. В цьому діапазоні вимірюють U, Іа, n, М2 в 5-6 точках. Результати заносять до табл. 3.5.

 

Таблиця 3.5 – Дослідні та розрахункові дані для побудови робочих характеристик двигуна постійного струму з послідовним збудженням

Експери-ментальна точка

Дослідна величина

Розрахункова величина

Примітка

U,
В

Іа,
А

n,
хв
-1

М2,

Н×м

Із.галм,

А

Р1,

Вт

w,

рад/с

Р2,

Вт

h,
в.о.

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U = Uном;

Rд = 0;

Rш = ∞

¼

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U = Uном;

Rд = 0;

Rш = const

¼

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U = Uном;

Rд = const;

Rш = ∞

¼

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U < Uном;

Rд = 0;

Rш = ∞

¼

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Після закінчення досліду необхідно зупинити двигун, вимкнувши QF1, і поступово перевести ручку пускового реостата Rп у нульове положення, в якому Rп = Rп max.

б) зняття характеристик двигуна при U = Uном, Rд = 0, Rш = const. При відключеному двигуні його обмотка збудження шунтується постійним опором Rш  (див. рис. 3.16). При цьому частина струму обмотки збудження відгалужується в шунт і поле машини послаблюється. Це приводить до збільшення частоти обертання при тому ж навантаженні на валу двигуна, що й у попередньому досліді. Методика пуску і проведення досліду зі зняття характеристик аналогічна попередньому дослідові. Дані досліду заносять до табл. 3.5.

в) зняття характеристик при U = Uном, Rд = const, Rш ¥. При непрацюючому двигуні відключають шунтуючий опір (Rш ¥), в коло якоря двигуна вводять постійний за величиною додатковий опір Rд  (див. рис. 3.16). Здійснюється реостатний пуск за методикою, викладеною в п.2, і знімаються характеристики. Дані досліду заносять до табл. 3.5.

г) зняття характеристик при U < Uном, Rд = 0, Rш . При відключеному двигуні (Rп max) додатковий опір відключається. При U = Uном здійснюється реостатний пуск. Після повного розгону двигуна за допомогою РНТ T1 напруга на ньому зменшується до U = Uном/2. Далі знімають характеристики за методикою, викладеною у п. 3,а. Дані заносять до табл. 3.5.

4. Основні розрахункові формули:

споживана двигуном потужність

                                                                                                (3.43)

кутова швидкість обертання

                                                                                                (3.44)

потужність навантаження на валу двигуна

                                                                                              (3.45)

коефіцієнт корисної дії

                                                                                                    (3.46)