Лабораторна робота № I.
ВИВЧЕННЯ МЕТОДІВ І СХЕМ ВИПРОБУВАНЬ ТЯГОВИХ ЕЛЕКТРИЧНИХ МАШИН
Мета роботи:
Вивчити і порівняти між собою різні методи і схеми випробувань ТЕМ, отримати практичні навички управління випробувальними стендами, ознайомитися з принципами їх аналізу й розрахунку.
Обсяг роботи:
Вивчити види і програми випробувань ТЕМ.
Засвоїти принципи побудови схем випробувань методами безпосереднього і взаємного навантаження, методику їх пуску і регулювання.
На основі експериментальних даних зробити порівняльну оцінку витрати електроенергії мережі при випробуваннях ТЕМ за методом безпосереднього і взаємного навантаження.
Виконати теоретичний розрахунок параметрів ВДМ і ЛГ для випробувальної станції з заданими параметрами випробуваного двигуна.
Порядок роботи:
Виходячи з наявності двох ідентичних по конструкції машин і двох керованих джерел живлення, розробити електричні схеми випробувань ТЕМ за методом безпосереднього і взаємного навантаження з зазначенням приладів, необхідних для реєстрації витрати потужності мережі та корисної потужності випробуваного двигуна.
Зібрати схему для випробувань ТЕД методом безпосереднього навантаження, провести пуск на заданому викладачем напрузі і здійснити пробне регулювання режимів роботи двигуна, упевнившись у правильності роботи схеми.
Змінюючи навантажувальний момент на валу випробуваного двигуна, зняти залежність витрачається електричної потужності мережі від потужності, реалізованої двигуном, в межах шкал використовуваних приладів.
Зібрати схему випробувань ТЕМ за методом взаємного навантаження, зробити пробний пуск на заданому напрузі і пробне регулювання режимів роботи двигуна, упевнившись у правильності роботи схеми.
Змінюючи навантажувальний момент на валу випробуваного двигуна, одержати залежність витрачається електричної потужності мережі від потужності, реалізованої двигуном, в тому ж діапазоні навантажень, що і за методом безпосереднього навантаження.
Малюнок № 1 Схема випробувань методом безпосереднього навантаження.
Малюнок № 2. Принципова електрична схема випробувань методом взаємного навантаження.
Таблиця № 1
Результати випробувань методом безпосереднього навантаження.
U д, У | I д, А | U р, У | I г, А | U ів, У | I ів, А | n, об / хв. |
100 | 2,9 | 46 | 2,5 | 5 | 3 | 25 |
100 | 5,8 | 70 | 4,2 | 10 | 7,5 | 15 |
100 | 7,2 | 85 | 4,6 | 20 | 15 | 12 |
100 | 7,9 | 75 | 5,5 | 20 | 15 | 10 |
100 | 8,8 | 63 | 6,7 | 20 | 15 | 10 |
100 | 10 | 59 | 8,1 | 20 | 15 | 9 |
Таблиця № 2 Результати випробувань методом взаємного навантаження.
U д, У | I д, А | U ВДМ, У | I ВДМ, А | U лг, У | I лг, А | n, об / хв. |
100 | 2,4 | 20 | 1 | 105 | 1,5 | 27 |
100 | 4,5 | 30 | 3 | 109 | 1,2 | 16 |
100 | 6 | 37 | 5 | 111 | 1,1 | 14 |
100 | 8,4 | 50 | 7 | 114 | 1,1 | 10 |
100 | 10 | 60 | 9 | 119 | 1,1 | 8 |
Па основі експериментальних даних зробимо порівняльну оцінку витрат електроенергії при випробуванні ТЕМ методом безпосереднього і взаємного навантаження.
Метод взаємного навантаження.
Метод безпосереднього навантаження.
Таблиця № 3
Розрахункові дані для побудови графіка залежності Р мережі і Р дв.
Метод безпосереднього навантаження | Р 1сеті | 305 | 655 | 1020 | 1090 | 1180 | 1300 |
Р 1дв | 202,5 | 437 | 555,5 | 601,25 | 651,05 | 738,95 | |
Метод взаємного навантаження | Р 2сеті | 177,5 | 220,8 | 307,1 | 475,4 | 670,9 | - |
Р 2дв | 158,25 | 355,35 | 481,3 | 653,6 | 762,55 | - |
% Економії електроенергії дорівнює (Р 1сеті-Р 2сеті) / Р 1сеті * 100%
1 - крива залежності Р мережі від Р дв при безпосередньому навантаженні.
2 - крива при взаємному навантаженні.
3 - процентна крива економії мережі.
Висновок: При випробуванні методом взаємного навантаження економія електроенергії може становити до 8%, в нашому випадку може становити до 60% тому що це залежить і від потужності машини.
Лабораторна робота № 2
Зняття електромеханічних і регулювальних характеристик тягового електродвигуна
Мета роботи: Вивчити методику експериментального вимірювання і теоретичного розрахунку електромеханічних характеристик тягового електродвигуна.
Схема для зняття електромеханічних і регулювальних характеристик тягового електродвигуна зібрана за методом взаємного навантаження і зображена на малюнку № 1
Малюнок № 1 - схема для зняття електромеханічних і регулювальних характеристик тягового електродвигуна.
Результати експериментальних вимірів і теоретичного розрахунку запишемо в таблицю № 1.
Таблиця № 1
Результати експериментальних вимірів і теоретичного розрахунку.
Режим порушення | U д, У | I а, А | N a, об / хв | U ВДМ, У | I ВДМ, А | U лг, У | I лг, А | | М в, кгм |
ПВ | 90 | 10 | 350 | 5 | 7 | 90 | 6 | 0,681 | 1,672 |
90 | 30 | 320 | 15 | 24 | 90 | 6,2 | 0,830 | 6,691 | |
90 | 60 | 300 | 21 | 55 | 90 | 8 | 0,826 | 14,212 | |
90 | 80 | 280 | 25 | 75 | 90 | 11,2 |
0,800 | 19,649 | ||||||||
90 | 120 | 180 | 30 | 103 | 90 | 16,5 | 0,788 | 45,183 | |
ПВ | 120 | 10 | 480 | 5 | 2,5 | 120 | 6,5 | 0,670 | 1,600 |
120 | 30 | 435 | 12 | 25 | 120 | 7 | 0,842 | 6,655 | |
120 | 70 | 400 | 22 | 64 | 120 | 11,2 | 0,836 | 16,777 | |
120 | 90 | 340 | 25 | 76 | 120 | 12,5 | 0,843 | 25,571 | |
120 | 120 | 300 | 28 | 100 | 120 | 17,8 | 0,829 | 38,000 | |
ОВ | 120 | 10 | 525 | 5 | 2 | 120 | 7 | 0,646 | 1,410 |
120 | 30 | 495 | 12 | 22 | 120 | 7,3 | 0,842 | 5,848 | |
120 | 70 | 430 | 20 | 60 | 120 | 11,5 | 0,846 | 15,798 | |
120 | 90 | 370 | 22 | 78 | 120 | 15,5 | 0,834 | 23,271 | |
120 | 120 | 310 | 25 | 90 | 120 | 19,5 | 0,841 | 37,307 |
ККД двигуна можна розрахувати за формулою
Де: Р підлогу. дв. - корисна потужність двигуна, Вт;
Р дв - підведена потужність двигуна, Вт.
Корисна потужність двигуна, Вт.
Підведена потужність двигуна, Вт.
Порядок роботи:
Ознайомитися зі схемою і пультом управління стендом для випробування тягових двигунів за методом взаємного навантаження.
Запустити випробовувані машини при номінальному значенні струму якоря і половинному значенні номінальної напруги на затискачах двигуна. Для виключення температурного дрейфу характеристик машин прогріти в цьому режимі 10 ... 15хв.
Провести зняття характеристик двигуна в робочому діапазоні струму якоря (0,5-1,5) I н, для заданих викладачем рівнів напруги.
Включивши режим ослабленого порушення повторити вимірювання характеристик двигуна.
Паспортні дані:
U н - 1450 B;
P н - 600кВт;
I н - 515 A;
n а година - 155об/мін.;
ή н - 0,924;
Р ∞ - 550кВт;
I ∞ - 410 A;
N 0 ∞ - 525об/мін.;
ή ∞ - 0,924.
Опір обмоток при t 0 C, рівної 20 0 С
R я = 0,31 Ом;
R в = 0,0401 Ом;
R дп = 0,0212 Ом.
Момент на валу двигуна, М в, кгм.;
Де: ω дв - кутова частота обертання вала двигуна, радий. / С.
Кутова частота обертання валу двигуна:
Де: n дв - частота обертання валу двигуна.
Електромеханічні характеристики двигуна показані на малюнку № 2
Висновок: З отриманих характеристик бачимо, що величина напруги двигуна в значній мірі впливає на обороти двигуна і швидкість руху локомотива. Так при одному і тому ж значенні якоря, але при різному доданому напрузі обороти різні.
Збільшенням напруги користуються у випадку, коли потрібно різко збільшити швидкість руху для швидкого розгону.
Застосування ослаблення збудження в меншій мірі призводить до збільшення оборотів двигуна. Ослабленням порушення користуються для розширення діапазону швидкостей при заданому рівні напруги двигуна.