Лабораторна робота № 7
Тема: Дослідження механічної характеристики електродвигуна постійного струму незалежного збудження.
Мета: Експериментальне визначення механічних і електромеханічних характеристик двигуна постійного струму змішаного збудження. Поглибити і закріпити теоретичні знання.
Матеріально-технічне оснащення робочого місця: ПК, програма «matlab 7.0», інструкційна карта
Вказівки до виконання роботи
До виконання лабораторної роботи необхідно приступати після вивчення машини постійного струму з незалежним збудженням.
Зміст роботи
3.1. Зняття механічної і розрахунок робочих характеристик машини в режимі двигуна.
3.2. Зняття механічної і розрахунок робочих характеристик машини в генераторному режимі роботи.
3.3. Зняття механічних характеристик при різних напругах живлення в колі якоря.
3.4. Зняття механічних характеристик при різних опорах в колі якоря.
3.5. Зняття механічних характеристик при різних потоках збудження.
3.6. Зняття регулювальних характеристик при змінів напруги якоря.
Опис віртуальної лабораторної установки
Віртуальна лабораторна установка представлена на рис. 1.
 |
Вона включає джерело постійної напруги (V1 для живлення якоря машини, V2 для живлення обмотки збудження з бібліотеки Power System Blokset/Electrical Sources), блок Moment для задання моменту навантаження (блок Сonstant з бібліотеки Simulink/Sources), саму машину постійного струму (блок DC Machine з бібліотеки Power System Blokset/Machines), блок для вимірювання змінних стану машини Display і осцилограф Scope для візуального спостереження процесів з бібліотеки Simulink/Sinks.
Рис. 1. Модель для дослідження машини постійного струму з незалежним збудженням
Коло якоря і коло збудження видно з графічного представлення блоку, на вхід TL подається момент навантаження, вихід т призначений для вимірювання і спостереження перемінних стану машини в наступній послідовності:кутова швидкість (рад/с), струм якоря (А), струм збудження (А), електромагнітний момент (Нм).
В полях настройки машини (рис. 2) задаються:
· параметри обмотки якоря – Ra (Ом), La (Гн);
Рис.2. Вікно настройки параметрів машини
· параметри обмотки збудження – Rf (Ом), Lf (Гн);
· коефіцієнт Laf;
· сумарний момент ін
· ерції машини і навантаження – J (кг*м2). Необхідно підкреслити, що параметри (Lf, J) важливі при дослідженні перехідних процесів. На усталені режими вони не впливають;
· коефіцієнт вязкого тертя – Вт (Нм*с);
· коефіцієнт сухого тертя – Тf (Нм);
· початкова швидкість.
Всі ці параметри розраховуються за наступними виразами.
, 
, 
, 
. (1)
Індуктивтність обмотки збудження при дослідженні усталених процесів може бути прийнята близькою до нуля. При дослідженні перехідних процесів значення Lf для машин звичайного виконання вибирається з нерівності
. (2)
Момент інерції для двигуна звичайного виконання визначається з нерівності
. (3)
Загальні механічні втрати для машин звичайного виконання становлять Рмех=(0,5-2)%Рн. Крім того ці втрати рівні 
. Якщо вважати, що втрати на тертя і вентиляційні втрати приблизно рівні, то
; 
. (4)
Паспортні дані машин постійного струму приведені в таблиці 1.
Вікно настройки параметрів моделювання показано на рис. 3.
Таблиця 1
Паспортні дані машин постійного струму
| Тип двигуна | Рн , кВт | Uн , В | пн, об/хв | η % | Ra, Ом | Rf, Ом | La, мГн |
| 2ПН-0.17 2ПН-0.25 2ПН-0.37 2ПН-0.71 2ПН-1.0 | 0,17 0,25 0,37 0,71 | 48,5 61,5 72,5 | 27,2 15,47 10,61 3,99 2,52 |
 |
Рис. 3. Вікно задання параметрів моделі
