Порядок выполнения работы.

Основные технические данные двигателя Д-200

Номинальная мощность 200 Вт

Напряжение питания 27 В

Номинальный момент на валу 0.69 Нм

Номинальный ток якоря10 А

Номинальная угловая скорость

вращения, рад/с (об/мин) 288 (2750) ± 10%

Режим работы S1 (продолжительный)

Сопротивление якоря при 20°С 0.127Ом

Сопротивление обмотки возбуждения при 20°С 12.4 Ом

Порядок выполнения работы.

1. Проверить работоспособность стенда

Для этого:

• перевести все тумблеры на панели в нижнее положение;

",

• включить автомат QF2, расположенный нa левой боковине, при этом должен загорится индикатор «POWER»;

• переключатель Sl «STEP VOLTAGE» выставить в положение 3;

• выставить R1 в положение 10 для осуществления реостатного пуска;

• включить тумблер S2 и выставить потенциометром R3 максимальное значение тока возбуждения по амперметру РАЗ;

• включить автомат QF2. При этом должен вращаться исследуемый двигатель и индицироваться его скорость вращения;

• проверить регулируемость скорости вращения, для чего вывести R1 в положение 0. При этом должна возрасти скорость вращения;

• осмыслить физику процесса по электрической принципиальной схеме;

• отключить QF2 и выставить R1 в положение 10;

• повторить все вышеуказанные действия для проверки нагрузочного двигателя пользуясь переключателем R2, потенциометром R4, автоматом QF3, тумблером S3. Положение тумблера S4 (реверсор тока возбуждения нагрузочного двигателя) безразлично.

• отключить двигатели.

1. Экспериментальное определение зависимости коэффициента пропорциональности двигателя с от тока возбуждения 1_в1

При изменении тока возбуждения I_в1 исследуемого двигателя Ml изменяется поток возбуждения Ф, а следовательно и коэффициент пропорциональности с = кФ. Для определения механических характеристик ДПТ необходимо построить зависимость с = f (I_в1).

Для этого необходимо:

• произвести реостатный пуск только двигателя М 1 по пункту

1 и вывести R1 в положение 0;

• перевести двигатель Ml в режим идеального холостого хода, для чего согласно включить нагрузочный двигатель М2. S4 выставить в верхнее положение, R2 в положение 10;

• S3 и QF3 включить. Далее выставить потенциометром R4. ток возбуждения Iв2 = 1.5 А и переключателем R2 добиться нулевого значения тока якоря двигателя I1 (если точно сделать/ это не удается, подрегулировку произвести потенциометром R4);

• для значений токов возбуждения Iв1, представленных в табл. 1, снять показания вольтметра «SUPPLY VOLTAGE», тахометра. Данные свести в таблицу 1.

Таблица 1. Определение зависимости коэффициента пропорциональности двигателя с от тока возбуждения 1_в1

Iв1	А	1,5	1,4	1,3	1,2	1,0	0,75	0,5
w0	с^-1
U	В
c	В∙с

• величину I_в1 регулировать потенциометром R3;

• отключить двигатели.

В таблице 1 определить коэффициент пропорциональности с = кФ из выражения для угловой скорости идеального холостого хода

с = Кф = U /

Определить значение коэффициента с = кФн при номинальном токе возбуждения I_в1 по паспортным данным двигателя Д-200 по формуле:

с = кФн = (Un - IянRя)/ .

3. Экспериментальное получения данных для определения нагрузочных диаграмм электродвигателя.

Метод эквивалентных величин выбора мощности электродвигателя при продолжительной переменной нагрузке даёт точные результаты лишь тогда, когда изменение нагрузки влияет лишь на величину переменных потерь, но постоянные потери (магнитные и механические) остаются неизменными. Отсюда данный метод можно применять только к тем электродвигателям, у которых изменение нагрузки не вызывает значительных изменений частоты вращения вала электродвигателя. Данное положение относится к асинхронным двигателям и двигателям постоянного тока с независимым (параллельным) возбуждением, работающих на естественной характеристике.

Получение данных для построения нагрузочных диаграмм:

• произвести реостатный пуск двигателя Ml и вывести переключатель R1 в положение 0;

• ввести нагрузочный двигатель М2 в режим динамического торможения для чего последовательно:

• перевести S4 в верхнее положение;

• выключить S3;

• выставить переключатель R2 в положение 3;

• вывернуть до упора влево потенциометр R4, тем самым обнулив ток возбуждения двигателя М2;

• включить автомат QF3;

• выставить потенциометром R4 ток возбуждения нагрузочного двигателя М2 равным 0,5 – 1 А. Задаваясь значениями R2 от 3 до 10, фиксировать скорость вращения и ток исследуемого двигателя М1. Программа исследования электродвигателя (положение переключателя R2 и время работы в заданном положении переключателя) задаётся преподавателем;

• ток цепи возбуждения двигателя Ml поддерживать равным 1.5 А;

∙ ток в цепи возбуждения электродвигателя М2 постоянным;

• данные занести в таблицу 2;

• при снятии характеристик положения R2 и R4 можно изменять для соответствующего нагружения двигателя М 1, но ток якоря двигателя М2 не должен превышать 15 А (по амперметру РАЗ);

• в таблице 2 по известным величинам токов определить величины вращающего момента, как и в таблице 1 и мощность на валу электродвигателя М1;

.

Таблица 2. Экспериментальные данные к построению нагрузочных диаграмм электродвигателя.

Положение R2
Время работы, t
I1, A
M2, н∙м
w2, рад/с
P2, Вт

- осмыслить физику процессов;

• отключить двигатель от сети выключателями QF2, QF3;

По данным таблицы 2 построить нагрузочные диаграммы:

· I₁=f(t)

· M₂=f(t)

· P₂=f(t).

Определить эквивалентные значения тока, момента и мощности по следующим зависимостям:

,

,

,

где I₁₁, I₁₂, I₁₃, I₁₄ – значения токов, потребляемых электродвигателем из сети в определённые промежутки времени (t₁, t₂, t₃, t₄); М₂₁, М₂₂, М₂₃, М₂₄ – значения момента на валу электродвигателя в соответствующие периоды переменной нагрузки; Р₂₁, Р₂₂, Р₂₃, Р₂₄ - значения мощности на валу электродвигателя М1 в соответствующие периоды переменной нагрузки.

Сравнив полученные значения эквивалентных величин с соответствующими номинальными данными электродвигателя, сделать вывод о соответствии исследуемого электродвигателя заданному режиму нагрузки.

Контрольные вопросы:

1. Какие номинальные режимы работы электродвигателей существуют?
2. Что представляет из себя нагрузочная диаграмма электродвигателя?
3. В чём состоит метод эквивалентных величин при выборе электродвигателя?
4. В каких случаях применим данный метод?
5. Каковы нежелательные последствия работы электродвигателя при перегрузке и недогрузке?

Министерство Российской федерации по высшему образования

Ухтинский государственный технический университет

Кафедра электрификации и автоматизации технологических процессов

Методические указания к лабораторной работе

«Исследование нагрузочных диаграмм электродвигателя»

Дата добавления: 2015-07-15