Исследование двигателя постоянного тока с независимым возбуждением

Санкт-Петербургский государственный технологический

университет растительных полимеров

Кафедра автоматизированного электропривода и электротехники

Лабораторная работа №2

предмет: Электрические машины.

тема: Исследование двигателя постоянного тока с независимым возбуждением.

Выполнил:                                                                             Проверил:

Студент группы № 533                                                        Преподаватель

Рудалёв Е.В,                                                                          Мартынов А.А.

Санкт-Петербург

2001.

Цель работы: Изучить устройство и принцип действия двигателя постоянного тока, научится производить пуск двигателя с независимым возбуждением, изучить способы регулирования скорости двигателя постоянного тока с независимым возбуждением.

Схема лабораторной установки:

Формулы для вычислений:

МЕХАНИЧЕСКИЕ И РАБОЧИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Данные измерений					Результаты вычислений
Uя	Iя	Iв	n		Rп	U*Iя		P	P2		M
B	A	A	B	об/мин	Ом	Вт	Вт	Вт	Вт	1/с	Н*м	-
90	1	0,26	69	2029,4	0	90	1,25	54	34,75	212,5	0,164	0,39
90	2	0,26	67	1970,6		180	5	52	123	206,3	0,596	0,68
90	3	0,26	65	1911,8		270	11,25	50	208,75	200,2	1,043	0,77
90	4	0,26	63	1852,9		360	20	48	292	194,0	1,505	0,81
50	1	0,26	39	1147,1	0	50	1,25	28	20,75	120,1	0,173	0,42
50	2	0,26	38	1117,6		100	5	27	68	117,0	0,581	0,68
50	3	0,26	36	1058,8		150	11,25	25	113,75	110,9	1,026	0,76
50	4	0,26	34	1000		200	20	24	156	104,7	1,490	0,78
50	5	0,26	32	941,18		250	31,25	22	196,75	98,5	1,997	0,79
90	1	0,26	66	1941,2	15	90	1,25	51	37,75	203,2	0,186	0,42
90	2	0,26	60	1764,7		180	5	46	129	184,8	0,698	0,72
90	3	0,26	54	1588,2		270	11,25	41	217,75	166,3	1,309	0,81
90	4	0,26	49	1441,2		360	20	37	303	150,9	2,008	0,84
90	1	0,2	80	2352,9	0	90	1,25	63	25,75	246,4	0,105	0,29
90	2	0,2	78	2294,1		180	5	61	114	240,2	0,475	0,63
90	3	0,2	75	2205,9		270	11,25	59	199,75	231,0	0,865	0,74
90	4	0,2	74	2176,5		360	20	58	282	227,9	1,238	0,78
РЕГУЛИРОВОЧНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
20	2	0,26	11	323,53	0	40	5	4	31	33,9	0,534	0,78
40	2	0,26	29	852,94		80	5	19	56	89,3	0,534	0,70
50	2	0,26	38	1117,6		100	5	27	68	117,0	0,534	0,68
60	2	0,26	44	1294,1		120	5	32	83	135,5	0,534	0,69
80	2	0,26	60	1764,7		160	5	46	109	184,8	0,534	0,68
90	2	0,26	68	2000		180	5	53	122	209,4	0,534	0,68
90	4	0,26	63	1852,9	0	360	20	48	292	194,0	1,068	0,81
70	4	0,26	48	1411,8		280	20	36	224	147,8	1,068	0,80
50	4	0,26	34	1000		200	20	24	156	104,7	1,068	0,78
40	4	0,26	25	735,29		160	20	16	124	77,0	1,068	0,78
90	2	0,26	68	2000	0	180	5	53	122	209,4	0,583	0,678
90	2	0,22	77	2264,7		180	5	60	115	237,1	0,485	0,639
90	2	0,21	80	2352,9		180	5	63	112	246,4	0,455	0,622
90	2	0,2	84	2470,6		180	5	67	108	258,7	0,418	0,6
90	2	0,18	94	2764,7		180	5	75	100	289,5	0,345	0,556

По данным таблицы строим механические (n=f(M)), рабочие (М,,n,Iя =f(P₂)) и  регулировочные (n=f(U), n=f(I_в)) характеристики.

Выводы по проделанной работе:

1.Построив механические характеристики, видим, что прямая зависимости скорости вращения двигателя от момента нагрузки идёт круче при введении в цепь обмотки якоря добавочного сопротивления. А так же прямая зависимости n=f(M) при напряжении U_я=50В параллельна  естественной характеристике (при U_я=90В) и проходит ниже её.

2. Из регулировочных характеристик видим, что скорость вращения двигателя прямо пропорциональна напряжению U, а так же зависит от изменения магнитного потока Ф и при его уменьшении возрастает (изменение магнитного потока получаем за счёт изменения тока возбуждения Iв, т.е. за счёт регулирования сопротивления в обмотке возбуждения).

3. Из рабочих характеристик видим, что при увеличении полезной мощности Р₂ увеличивается потребляемая мощность Р₁=UI_я, а так как U=const., то растёт ток якоря. В связи с ростом тока якоря увеличиваются потери в обмотке якоря, а значит, уменьшается скорость вращения двигателя, т.к. .

Так же при увеличении полезной мощности Р₂ растёт момент  на валу двигателя. При увеличении полезной мощности Р₂ К.П.Д. двигателя сначала растёт и при нагрузке, близкой к номинальной, достигает максимального значения, а затем падает.