Ім'я файлу: л2.doc
Розширення: doc
Розмір: 201кб.
Дата: 19.04.2022
скачати
Пов'язані файли:
лаба 2_2014.docx

Лабораторна робота №2
Тема: Дослідження характеристик двигуна постійного струму незалежного збудження у різних режимах роботи.
Робоче місце: Стенд №______
Тривалість: 90 хв.
Мета роботи: дослідження механічних характеристик електродвигуна постійного струму з незалежним збудженням в нормальному і гальмівних режимах роботи і різних способах регулювання швидкості обертання.
Перелік обладнання

Таблиця № 3.1

№ п/п
Позначення на схемі
Назва, тип характеристика
Кіль-кість
Примітка

1
М1
Асинхронний двигун з к.з. ротором
1



2
М2
Двигун постійного струму
1



4
РА1
Амперметр електромагнітної системи
1



5
РА2, РА3, РА4
Амперметр магнітоелектричної системи
3



6
РV1, РV2
Вольтметр магнітоелектричної системи
2



7



Блок керування
1




1 ОСНОВНІ ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ
При приєднанні двигуна постійного струму до джерела живлення, напруга прикладена до обмотки якоря буде врівноважуватися протиелектрорушійною силою двигуна і падіння напруги в колі якоря:

U = E + Iа∙Rа (3.1)

Величину електрорушійної сили можна визначити за формулою:

Е = kФω, (3.2)

тоді U = kФω + Iа∙Rа, (3.3)

де k – коефіцієнт, величина якого залежить від конструктивних даних;

Ф – магнітний потік;

ω – швидкість обертання якоря двигуна;

Іа – струм обмотки якоря;

Rа – опір кола якоря, Rа = Rдв + Rдод;
З рівняння (1.3) знайдемо ω:

ω = , (3.4)

в якому при постійних значеннях U, kФ, і Rа

ω =f (Iа) (3.5)

Цю залежність (3.5) називають електромеханічною швидкісною характеристикою двигуна.

Враховуючи те, що

Іа = , (3.6)

можна отримати рівняння механічної характеристики двигуна

ω = . (3.7)

Розрізняють природні і штучні характеристики двигуна.

Природну механічну характеристику можна отримати, якщо U = Uном, Ф = Фном, Rдод=0, тоді рівняння (3.7) набуде виду

ω = .

Всі інші характеристики називають штучними.

Для побудови природної механічної характеристики ДПС за його паспортними даними необхідно визначити координати двох точок. Координати першої точки: ω=ω0, М = 0; координати другої точки: ω = ωном, М = Мном, де

ω = , Мном =

Швидкість ідеального холостого ходу

ω0 = , де kФном = .

Щоб розрахувати і побудувати штучну механічну характеристику ДПС, необхідно визначити координати точок:

m1 – ω = ω0, М = 0;

m2 – ω = ω', М = Мном.

Величина швидкості ω' залежить від способів регулювання швидкості і режимів гальмування (рис. 3.1).

Рекуперативне гальмування. Якщо якір двигуна привести в обертання від стороннього джерела енергії, наприклад від опускання великого вантажу, зі швидкістю, що перевищує ω0, то ЕРС двигуна перевищить по абсолютній величині напругу U. Тобто, машина працює в режимі генератора паралельно з генератором мережі на загальні шини, створюючи на привод гальмівну дію і віддаючи в мережу потужність Іа∙U.

Гальмування противмиканням. Для отримання цього режиму достатньо змінити полярність напруги на обмотці якоря. При подачі напруги іншої полярності магнітний потік, швидкість та ЕРС якоря не змінять свого напрямку, а струм в колі якоря – змінить, і момент двигуна стане гальмівним. Таким чином гальмування противмиканням діє до того моменту, поки напрям електромагнітного моменту протилежно направлений кутовій швидкості якоря.

Динамічне гальмування. Отримують цей режим при відключенні якоря від мережі і з наступним його замиканням на зовнішній опір. Обмотка збудження при цьому залишається приєднаною до мережі. Двигун стає автономним генератором. При динамічному гальмуванні накопичена в електроприводі кінетична енергія перетворюється в електричну. Наведена ЕРС в обмотці якоря зберігає свій напрямок, а струм його змінює на протилежний, оскільки коло є замкненим, і двигун створює гальмівний момент. При реактивному статичному моменті навантаження гальмування електроприводу здійснюється до швидкості ω=0, а при активному моменті Мс в залежності від RΣ забезпечується швидкість гальмування –ω.


Рисунок 3.1 – Механічні характеристики двигуна: 1 – природна механічна характеристика двигуна; 2 – штучна механічна характеристика двигуна при приєднанні до обмотки якоря додаткового резистора; 3 – характеристика динамічного гальмування; 4 – характеристика гальмування противмиканням; 5 – характеристика гальмування з рекуперацією.
2 ХІД РОБОТИ
2.1. У відповідності з своїм варіантом виписати паспортні дані двигуна (таблиця 2).

Таблиця 2 – Технічні дані двигунів постійного струму

Ва-ріант
Тип двигуна
Рном, кВт
Uном, В
Iном, А
nном, об/хв
Rя, Ом
ηном, %
GD2 кг∙м2

1
Д12
2,5
220
14,5
1140
1,13
83
0,085

2
Д21
4,5
220
26
1000
0,66
84
0,105

3
Д22
6,0
220
33
1070
0,37
82
0,15

4
Д31
8,0
220
44
820
0,325
83
0,18

5
Д32
12
220
65
720
0,2
84,5
0,56

6
Д41
16
220
86
670
0,11
86,5
0,65

7
Д806
22
220
118
635
0,0675
85,5
1,2

8
Д808
37
220
192
565
0,034
87
7,0

9
Д810
55
220
282
540
0,0234
87,5
10,3

10
Д812
75
220
380
500
0,014
88,5
12

11
Д814
110
220
550
490
0,0079
89
20,4

12
Д816
150
220
745
470
0,059
90
23

13
Д818
185
220
920
440
0,039
90
27

14
Д21
5,5
220
31
1400
0,356
82,5
0,35

15
Д22
8
220
43,5
1450
0,202
84,5
0,4

Ва-ріант
Тип двигуна
Рном, кВт
Uном, В
Iном, А
nном, об/хв
Rя, Ом
ηном, %
GD2 кг∙м2

16
Д31
12
220
64
1310
0,138
84
0,56

17
Д32
18
220
94
1140
0,085
84,5
1,0

18
Д41
24
220
124
1060
0,047
86
1,2

19
Д806
32
220
165
980
0,031
86
2,8

20
Д808
47
220
238
770
0,0185
88
3,2

21
П11
0,7
220
4,3
3000
3,56
73,5
0,012

22
П12
1,0
220
5,9
3000
2,0
77
0,015

23
П27
1,5
220
9
3000
1,25
76
0,045

24
П22
2,2
220
12,3
3000
0,71
80
0,055

25
П11
0,3
220
2,1
1500
12,5
65
0,012

26
П12
0,45
220
2,9
1500
7,36
70,6
0,015

27
П21
0,7
220
4,3
1500
5,33
73,5
0,045

28
П32
1,0
220
5,7
1000
2,82
80
0,105

29
П41
1,5
220
9,3
1000
1,85
73
0,15

30
П42
2,2
220
13,3
1000
1,08
75,5
0,18


2.2. За паспортними даними розрахувати і побудувати природну механічну характеристику двигуна.

2.3. Виконати розрахунок для побудови штучної механічної характеристики при приєднанні додаткового резистора до обмотки якоря. При цьому струм в обмотці якоря не повинен перевищувати 1,2∙Іа.ном. Величину додаткового резистору визначити за формулою:

Rд = Uном / (Uном – Rа)

2.4. В цих же системах координат побудувати характеристики трьох гальмівних режимів.

2.5. Зробити висновки по роботі.
3 КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ
3.1. Що називають механічною характеристикою двигуна постійного струму?

3.2. Які характеристики двигуна називають природними і штучними?

3.3. Як за паспортними даними двигуна побудувати природну механічну характеристику?

3.4. Як перевести двигун в режим динамічного гальмування? Пояснити зміст цього гальмування.

3.5. Як перевести двигун в режим гальмування противмиканням? Пояснити зміст цього гальмування.

3.6. Як перевести двигун в режим рекуперативного гальмування? Пояснити зміст цього гальмування.






скачати

© Усі права захищені
написати до нас