Обробка експериментальних даних

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № З

Дослідження електромеханічних властивостей двигуна постійного струму послідовного збудження

Мета роботи

Вивчення природної та штучних механічних та електромеханічних (швидкісних) характеристик двигуна постійного струму послідовного збудження в режимі двигуна та гальмівних режимах, а також вплив додаткових опорів на вигляд цих характеристик.

Програма роботи

1. Користуючись універсальними кривими, розрахувати та побудувати природну електромеханічну (е.м.х.) та механічну (м.х.) характеристики двигуна.

2. Розраховуючи та побудувати штучні е.м.х та м.х. її режимі двигуна при різних додаткових опорах її коні якоря (R_д1=З, R_д2= 6, R_д3 = 11)

3. Рахувати та побудувати штучні е. м.х та м.х. в режимі гальмування противмиканням при додатковому опорі R_д=11

4. Розрахувати та побудувати e.м.х. та м.х. в режимі динамічного гальмування з самозбудженням при додаткових опорах R_д1=11, R_д2=6.

5. Розрахувати та побудувати е. м.х. та м.х. и режимі динамічного гальмування незалежним збудженням при І_в = 20А та додаткових опорах R_д1= 11, R_д2 =6.

6. Розрахувати та побудувати штучні е.м.х. та м.х. при шунтуванні якоря R_щ=10, R_д1=11, R_д2 =6.

7. Зняти е.м.х. згідно умов п.п. 3.1-3.6.

8. Побудувати е.м.х. згідно експериментальних даних п. 3.7 та порівняти їх з розрахунковими та пояснити причини розбіжностей результатів розрахунків та дослідів.

Опис лабораторної установки

Схема лабораторної установки наведена на рис. 3.4. Досліджувана машина послідовного збудження ДМ механічно з'єднана із навантажувальною машиною НМ та тахогенератором ТГ. Для обмеження пускових струмів до кіл якорів машин увімкнені реостати R1, R2.

Динамічне гальмування з самозбудженням здійснюється при обертанні агрегату навантажувальною машиною при вмиканні контакторів В або Н. Особливо слід підкреслити необхідність збереження напрямку струму в обмотці збудження ДМ котрий був при попередніх дослідах.

Для гальмування ДМ незалежним збудженням вмикають контактор Т.

За допомогою перемикача ПЗ забезпечується шунтування якоря ДМ додатковим опором Rш.

Рис. 3.4. Принципова схема установки Номінальні дані електричних машин наведені в табл. 3.1, а величини додаткових опорів – в табл. 3.2.

Таблиця 3.1 Номінальні дані електричних машин

№ з/п	Номінальні параметри	Досліджувана машина	Навантажувальна машина
	Тип	ДП-12	П-42
	Рн, кВт		4,5
	nн, В
	Iн, А		25,5
	nн, об/хв
	𝑟об.я+𝑟об.з	2,5	Rоб.я = 1,2

 

 

 

Таблиця 3.2

Параметри додаткових опорів (Ом)

Ступінь	R1.1	R1.2	R1.3	R1.4
ДМ				2,5

Порядок виконання роботи

1. Зняття електромеханічних характеристик n= ƒ (𝐼_я), у режимі двигуна та гальмування противмиканням

Перед пуском установки необхідно попередньо ввімкнути автоматичні вимикачі АВ, АВ1, АВ2. Перемикач П1 установити до положення "РД", а П2 – "зустрічно". При такому положенні перемикачів навантажувальна машина вмикається зустрічно досліджуваної та виконує роль гальма. Пуск установки проводять при максимальному опорі R1 та R2 кнопками КП2 та КП1.

Природна характеристика знімається при відсутності додаткового опору R1 в колі якоря ДМ. Тому в процесі розгону двигуна необхідно шпунтувати опір R1. Для збільшення навантаження на валу ДМ необхідно зменшувати додатковий опір в колі якоря НМ почерговим вмиканням автоматичних вимикачів 1-6. При цьому струм у колі якоря НМ не повинен перевищувати 30А. Отримані дані заносяться до табл. 3.3. Після зняття характеристики зменшити навантаження на валу ДМ (вимкнути вимикачі 1-6).

Штучні характеристики знімаються аналогічним чином, лише з тією різницею що до кола якоря ДМ вводиться додатковий опір величиною 3, 6 та 11 Ом (перші дві секції опору R1 по 3 Ом, третя – 5 Ом, а четверта – 2,5 Ом залишається постійно ввімкненою до кола).

При знятті штучної характеристики (R1 = 11 Ом) досягти зупинки ДМ, а потім обертання її у протилежному напрямку, що відповідає режиму противмиканням ДМ.

2. Зняття характеристик у режимі динамічного гальмування

Для переводу двигуна до режиму динамічного гальмування з самозбудженням необхідно установити перемикач П1 до положення "ДГ" і ввімкнути контактори В або Н з таким розрахунком, щоб залишити незмінним, як у попередньому режимі, напрямок струму в обмотці збудження.

Обертання ДМ здійснюється навантажувальною машиною, швидкість якої регулюється змінним опором R2. Характеристики знімаються для двох значень додаткового опору R1 (6 та 11 Ом). Отримані дані заносяться до табл. 3.3.

Зняття характеристик динамічного гальмування з незалежним збудженням здійснюється аналогічно режиму з самозбудженням. Однак обмотка збудження ДМ в цьому випадку живиться від низьковольтного джерела постійної напруги 24В. Ввімкнення обмотки збудження здійснюється контактором Т. Характеристики знімаються при R1, яке дорівнює 6 та 11 Ом. Отримані дані заносяться до табл. 3.3.

3. Зняття характеристик при шунтуванні обмотки якоря. У цьому режимі якір ДМ шунтується опором R_ш (рис. 3.1, г). Для цього перемикач П3 встановлюють в положення 1. При знятті характеристик у режимі двигуна та гальмування противмиканням навантажувальна машина вмикається зустрічно. Зменшуючи опір в колі якоря НМ, збільшують навантаження на валу ДМ та знімають низку точок характеристики режиму двигуна. Після зупинки та обертання двигуна в протилежному напрямку знімають ще декілька точок характеристики гальмування противмиканням. Після закінченні досліду встановити максимальне значення опору R2. Дані вимірювань заносяться до табл. 3.3. Характеристики знімаються при R1, яке дорівнює 6 та 11 Ом.

Для зняття характеристики у режимі рекуперативного гальмування навантажувальна машина вмикається згідно. Зменшуючи опір R2 в колі якоря НМ, збільшують швидкість обертання установки. При ньому ДМ переходить до режиму рекуперативного гальмування. Дані вимірювань заносяться до табл. 3.3. Характеристики знімаються при R1, яке дорівнює 6 та 11 Ом.

Обробка експериментальних даних

1. За даними табл. 3.3 будується е.м.х. n= ƒ (І) для усіх режимів роботи.

2. Використовуючи залежність М = ƒ (І) (рис. 3.2), визначають значення моменту М і заносять до табл. 3.3. Дія усіх режимів роботи будуються механічні характеристики n = ƒ (І).

Таблиця 3.3 Дані вимірювання та розрахунків

Режим роботи	Додатковий опір	n, об/хв	I, А	М, Нм

Міністерство освіти і науки України

ДЕРЖАВНИЙ ВНЗ “НАЦІОНАЛЬНИЙ ГІРНИЧИЙ УНІВЕРСИТЕТ”

 

Електротехнічний факультет

Кафедра електроприводу

 

Лабораторна робота №3

Дослідження електромеханічних властивостей двигуна постійного струму послідовного збудження

 

 

Виконав

студент гр. ЕМгС-15-1

Сороки Дмитра

Миколайовича

Прийняв

Бакутін Андрій Вадимович

Дніпро

НГУ