Учебные испытания двигателя постоянного тока с последовательным возбуждением

Страницы работы

Содержание работы

Министерство образования Российской Федерации­­­­­­­­­­­­­

Санкт-Петербургский Государственный Технологический

Университет Растительных Полимеров.

Кафедра автоматизированного электропривода и электротехники.

Лабораторная работа №5.

Электрические машины.

 Учебные испытания двигателя постоянного тока с последовательным возбуждением.

Выполнил:                                                                          Проверил:                                                                                                                                                                                                                                                                                       

студент группы № 533                                                      преподаватель                                                                                                                                  

Рудалев Е. В.                                                                      Мартынов А. А.             

Санкт-Петербург

2001.

Цели и задачи работы: Целью настоящей работы является исследование

рабочих свойств двигателя постоянного тока с последовательным возбуждением,

в установившемся режиме. (Сериесный двигатель.)

С.Д. широко применяется в различных транспортных средствах. Отличительной особенностью СД является зависимость магнитного потока от тока якоря.

Скорость вращения, с уменьшением нагрузки на валу, резко увеличивается.

При холостом ходе СД идет в разнос, что является опасным для механической

прочности электродвигателя. Поэтому при пуске СД должен иметь минимальную нагрузку (0,2 / 0,25 )*IЯN , при этом скорость вращения не должна превышать 1,5nN.

1.Снятие рабочих характеристик.

P1 , P2 , M , n , ζ =f (Iя) , при Uя = UяN = 90 B.

P1=мощность, потребляемая двигателем;

P2=полезная мощность, снимаемая с вала двигателя;

M=полезный момент, развиваемый двигателем;

ζ=коэффициент полезного действия.

Таблица №1.

Измерено.

Вычислено.

Iя

n

P1

P2

Ω

M2

ζ

Pст+Pмех

Pэл1

∑P

А

Об/мин

Вт

Вт

Рад/с

Н*м

-

Вт

Вт

Вт

1

4

1750

360

210,68

183,17

1,15

0,59

45

104,32

149,32

2

3,5

1875

315

185,13

196,25

0,94

0,59

50

79,87

129,87

3

3

2062,5

270

156,82

215,88

0,73

0,58

54,5

58,68

113,18

4

2,5

2375

225

122,25

248,58

0,49

0,54

62

40,75

102,75

5

2

2750

180

81,92

287,83

0,28

0,46

72

26,08

98,08

Рабочие характеристики двигателя с последовательным возбуждением.

2.Снятие характеристики регулирования.

N=f (Uя) СД при двух значениях момента нагрузки:

M2= M2N   M2=0.5*M2N   Ua=90 B.=const.

Таблица №2.

Измерено.

Вычислено.

№.

Iя

Uя

N

P2

P1

ζ

A

B

Об/мин

Вт

Вт

-

M2= M2N  

1

4

90

1750

210,68

360

0,58

2

4

80

1562,5

174,68

320

0,54

3

4

70

1325

143,68

280

0,51

4

4

60

1150

106,68

240

0,44

5

4

50

950

73,68

200

0,37

M2=0.5*M2N

1

2

90

2687,5

75,92

180

0,42

2

2

80

2500

66,92

160

0,42

3

2

70

2312,5

52,92

140

0,38

4

2

60

2000

41,92

120

0,35

5

2

50

1650

30,92

100

0,31

Характеристики регулирования скорости вращения при изменении напряжения.

M2= M2N  

 


M2=0.5*M2N

3.Снятие характеристик регулирования скорости.

1.Шунтирование обмотки возбуждения.

n=f (aB) ; M2=const ; Uя=90 B.                                   P2,Iя,P,If,n,ζ = f (aB).

Таблица №3.

Измерено.

Вычислено.

Iя

Iшов

n

IВ

aB

P1

P2

ζ

DPшов

Pэл1

Pстм

∑P

A

A

Об/мин

A

-

Вт

Вт

-

Вт

Вт

Вт

Вт

1

2,5

0,2

2375

2,3

0,08

225

122

0,54

0,13

40,7

62

103

2

2,75

0,6

2437

2,15

0,22

247

131

0,53

1,19

49,3

66

117

3

3

1

2487

2,0

0,33

270

141

0,52

3,32

58,7

67

129

4

3,4

1,8

2525

1,6

0,53

306

151

0,49

10,7

75,4

68

154

5

3,7

2,35

2550

1,35

0,63

333

156

0,47

18,3

89,3

69

176

Характеристики регулирования скорости вращения при изменении величины магнитного потока.

2.Шунтирование обмотки якоря.

M2=const ; Uя=90 B.                                          P`1  ,P2,Iя,P1, ,n,ζ,Ic,Iшя,Iв = f (aя).

Таблица №4.

Измерено.

Вычислено.

Iя

Iшов

n

Ic

aя

P1

P2

ζ

P`1

Pст

Pэл

∑P

A

A

Об/мин

A

-

Вт

Вт

-

Вт

Вт

Вт

Вт

1.

2,5

2,3

1650

4,8

0,92

432

144

0,327

225

43

40,75

83,75

2.

2,4

2,8

1600

5,2

1,17

468

136

0,292

216

42

37,55

79,55

3.

2,3

3,3

1575

5,6

1,43

504

131

0,261

207

42

34,49

75,49

4.

2,25

3,55

1550

5,8

1,58

522

129

0,248

202,5

40

33,01

73,00

Характеристики регулирования скорости вращения при изменении величины магнитного потока.

 

 

Расчетные формулы.

Iс=Iя+Iшя ;   aя=Iшя / Iя ;    P1=Uя* Ic ; P`1= Uя* Iя ;    n=nв / kтр ;    kтр=0.04 В*мин. / об.

P2=P1 - ∑P = Uя*(Iя+Iшя) – Pэл1 – Pст – Pмех - DPшя ;     DPшя=Uя*Iшя ;

Pэл1=I2я*(Rя+Rдп+Rов) ;     Rя+Rдп=3.2 Ом ;     Rов=3.32 Ом.;

P2= Uя* Iя - Pэл1 - Pст – Pмех ;    ζ=P2 / P1 .

Выводы по проделанной работе.

 Отличительной особенностью СД является зависимость магнитного потока от тока якоря.Ф=Fов=2*Ia*Wов=Iа . (нелинейный участок кривой намагничивания).

СД нельзя допускать в режим холостого хода. Скорость вращения с уменьшением нагрузки на валу резко увеличивается, что приводит к опасному для механической прочности электродвигателя исходу.

При пуске Ia – увеличивается и двигатель обладает пусковым моментом, что важно для привода. Для получения номинального режима, при снятии рабочих характеристик,

необходимо после пуска двигателя в ход установить номинальный момент двигателя,

регулируя величину сопротивления R и Rр2 и величину напряжения Uя .

Далее момент нагрузки уменьшают до М2min=0,25* МN ,уменьшение момента нагрузки

осуществляется путем увеличения сопротивления цепи обмотки якоря машины.

У двигателя с последовательным возбуждением ток Iв = Iя .Принимая .что Ф=Iя

и учитывая, что М=См*Ф*Iя , скорсть вращения может быть представлена в виде:

n  ,т.е

Регулирование скорости вращения возможно двумя способами:

1)  Изменением напряжения, подводимого к якорю (Uя), т.е. изменением Rap.

2)  Изменением величины магнитного потока, т.е. изменением потока возбуждения:

а) шунтированием О.В, которое приводит к уменьшению магнитного потока, а следовательно к увеличению скорости вращения:

n≈;    , где

б) шунтированием о.я

При регулировании скорости вращения двигателя с последовательным возбуждением путем изменения величины магнитного потока появляются дополнительные потери в шунтирующих сопротивлениях. Величины этих потерь могут быть определены.

Похожие материалы

Информация о работе

Тип:
Отчеты по лабораторным работам
Размер файла:
564 Kb
Скачали:
0