Электрические машины: Методические указания к лабораторным работам, страница 6

Кривая, снятая при R_П = 0, называется естественной механической характеристикой. В своей нижней части, где двигатель уже насыщен, кривые заметно отличаются от гиперболы

Регулирование скорости вращения двигателя

Из  следует, что скорость вращения двигателя можно регулировать:

1) изменением напряжения сети U;

2) изменением падения напряжения в цепи якоря I_а(r_а + R_П);

3) изменением потока возбуждения Ф;

Способы 2) и 3) возможны в обычных условиях с постоянным напряжением сети; способ 1) возможен только в специальных установках, допускающих регулирование U.

Существует два способа регулирования скорости двигателя последовательного возбуждения изменением потока возбуждения Ф.

1) шунтирование обмотки возбуждения;

2) шунтирование обмотки якоря.

На рис. 1.12 сопоставлены механические характеристики при различных способах регулирования скорости: кривая 1 – естественная механическая характеристика, кривая 2 – характеристика при шунтировании ОВ, кривая 3 – характеристика при шунтировании обмотки якоря.

Рис. 1.12.

Описание установки

Для проведения испытаний, собирают схему (рис. 1.13). Питание установки производится от сети постоянного тока напряжением 110 В, для измерения напряжения в схеме предусмотрен вольтметр рV, для измерения тока якоря – амперметр рАв. Изменение скорости вращения якоря двигателя производится с помощью тахометра вольтметрового типа. Пускорегулировочный реостат R_П, сопротивления r_Ш и r_ШВ, включаемы соответственно выключателями QF_a и QF_В, служит для шунтирования обмотки возбуждения при регулировании скорости вращения за счет изменения потока возбуждения. Нагрузка двигателя создается при помощи электромагнитного тормоза, ток в катушках регулируется реостатом R_T, ток тормоза фиксируется амперметром, который проградуирован в единицах момента (Нм).

Методика выполнения работы

1. Ознакомиться с приборами аппаратом двигателя и прочим оборудованием установки и записать их технические характеристики в рабочую тетрадь.

2. Собрать схему (рис. 1.13) для проведения испытания двигателя последовательного возбуждения и показать ее преподавателю для проверки.

3. Произвести реостатный пуск двигателя:

3.1) установит выключатели QF_a и QF_B положение "отключено";

3.2) установить рукоятку пускового реостата в положение "стоп";

3.3) установить ползунок реостата R_T в верхнее положение, соответствующее максимальному его сопротивлению;

Таблица 1.9

№ п/п	М, Нм	U, В	Ia, A	n, деления прибора	n, об/мин
1	3
2	5
3	7
4	9,55
5	3
6	5
7	7
8	9,55

Примечание:

1 – 4 без реостата в цепи якоря; 5 – 8 с реостатом в цепи якоря.

3.4) включить выключатель, присоединяющий схему к сети постоянного токи 110 В (QF);

3.5) плавно поворачивая рукоятку пускового реостата по часовой стрелке, произвести пуск двигателя.

4. Снять рабочие характеристики двигателя n = f (I_a), М = f (I_а) и естественную механическую характеристику n = f (M), изменяя нагрузку двигателя с помощью электромагнитного тормоза. Чтобы избежать влияния гистерезиса реостатом  R_T, необходимо работать только в одном направлении: увеличивать ток.

5. Снять механические характеристики двигателя:

5.1) с добавочным сопротивлением в цепи якоря, для чего ввести первую ступень пускового реостата;

5.2) с шунтированием обмотки возбуждения, для чего полностью вывести пусковой реостат и включить выключатель QF_B;

5.3) с шунтированием обмотки якоря, выключив автомат QF_B и включив автомат QF_a.

Показания приборов записать в таблицу 1.10.

Таблица 1.10

№ п/п	М, Нм	U, В	Ia, A	n, деления прибора	n, об/мин
1	3
2	5
3	7
4	9,55
5	3
6	5
7	7
8	9,55

Примечание:

1 – 4 – без реостата в цепи якоря, но с шунтированием обмотки возбуждения; 5 – 8 – без реостата в цепи якоря, но с шунтированием обмоток якоря.

Рис. 1.13.

Обработка результатов опытов

1. Построить в достаточно крупном масштабе в одних координатных осях рабочие характеристики двигателя n = f (I_a); М = f (I_a), η = f (I_a), рис. 1.10.

2. Построить в одних координатных осях механические характеристики (рис. 1.11 и 1.12).

Вопросы для самопроверки

1. Почему   при   прямом   включении   пусковой   ток   двигателя постоянного тока значительно больше номинального?

2. Чем объяснить, что двигатель последовательного возбуждения при работе на холостом ходу или с небольшой нагрузкой идет "в разнос"?

3. Каким образом регулируют скорость вращения двигателей постоянного тока?

4. Почему при нагрузке двигателя постоянного тока его КПД начинает снижаться?

5. Какая существует зависимость между током, потребляемым из сети,  и вращающим моментом двигателя последовательного возбуждения?

Тема № 2

Трансформаторы

Лабораторная работа № 4

ИССЛЕДОВАНИЕ ОДНОФАЗНОГО ТРАНСФОРМАТОРА

Цель работы:

1. Ознакомиться с конструкцией однофазного трансформатора.

2. Определить коэффициент трансформации и величину напряже­ния короткого замыкания.

3. Построить внешние характеристики трансформатора.

4. Определить параметры схемы замещения трансформатора.

Общее положение

Трансформатор представляет собой статический электромагнитный аппарат, служащий для преобразования переменного тока одно­го напряжения в переменный ток другого напряжения при той же частоте.