Определение параметров синхронной машины опытным путем. Измерение индуктивного сопротивления якоря, страница 10

Основные уравнения являются общими для двигателей всех систем возбуждения. При работе машины ток якоря 

                I_a = ^{U - Ea}                                                             (1)

∑R_a

где     U – напряжение, подводимое к двигателю;  E_a - э.д.с. якорной обмотки;

∑R_a - общее сопротивление всей якорной цепи:

                 ∑R_a = R_a + R_в ,                                                 (2)

R_a , R_в - соответственно сопротивления обмоток якоря и возбуждения.

В начальный момент пуска n = 0, E_a =0 и пусковой ток 

                I_{п =}    ^U                                                          (3)

∑R

Величина I_п может достигать больших значений, поэтому с целью ограничения последнего в цепь якоря вводят пусковой реостат R1, сопротивление которого постепенно выводится по мере разгона двигателя, 

Частота вращения двигателя последовательного возбуждения n = U - I^a ⋅∑^Ra .    (4) c_E ⋅Ф

Рассматриваемый двигатель нельзя пускать в ход при отсутствии тормозного момента на валу, т.к. в этом случае его частота вращения может достигнуть опасных пределов. Это объясняется тем, что при отсутствии нагрузки на валу ток якоря, ток возбуждения и магнитный поток будут малы и двигатель пойдет в “разнос”.

Чтобы этого не произошло, необходимо проверить исправность тормозного устройства и цепи возбуждения тормоза во время пробного пуска.

Так как в двигателе последовательного возбуждения с ненасыщенной магнитной системой Ф = c⋅I_a , то с увеличением нагрузки частота вращения значительно уменьшается _{n =} U - I_a ⋅(R_a + R_в) ₌ U - I_a ⋅(R_a + R_в) .  (5) с_E ⋅Ф      k ⋅I_a

Поэтому скоростная характеристика n = f(I_a ) имеет резко падающий вид (рис.18.1).

Момент на валу двигателя пропорционален току и магнитному потоку, т.е. 

                 M = c_M ⋅I_a ⋅Ф.                                                 (6)

При ненасыщенной магнитной системе Ф ≡ I_a , а поэтому

M .е. характеристика M = f(I_a ) приближается к параболе (рис. 18.2). Способность этих двигателей развивать значительные вращающие моменты, особенно при пуске, определяет область их применения: в подъемно-транспортных устройствах, в качестве крановых двигателей и тяговых двигателей на транспорте.

Регулирование частоты вращения и реверсирование у двигателя последовательного возбуждения производятся такими же способами, как и у двигателей параллельного возбуждения, т.е. изменением U, ∑R_a и Ф.

Свойства двигателя последовательного возбуждения определяются его рабочей (рис. 18.1) и механической (рис 18.2) характеристиками.

 

Рис 18.1. Рабочие характеристики двигатели.

 

Рис 18.2. Механическая характеристика двигателя.

 

Рис. 18.3. Схема испытания двигателя постоянного тока последовательного возбуждения.

На схеме:

M – испытуемый электродвигатель МСП-01 (=150 Вт; =1,8A;

=160В; n=1500об/мин);

G – нагрузочный генератор на базе электродвигателя ПЭЛ-

72(    =120 Вт; =1,3A; =220В; n=1400об/мин);

-  амперметр М309 2А 1,5%; 

-  амперметр М309 2А 1,5%; 

-  амперметр М309 1А 1,5%; 

-  вольтметр М367 220В 1,5%; 

-  реостат 100 Ом;

-  реостат 200 Ом;

-  реостат 500 Ом;

-  моментомер, Нм; n - тахометр, об/мин.

18.3. Выполнение опыта

Меры предосторожности: не допускайте уменшение тока возбуждения электродвигателя меньше ) во избежание работы электродвигателя «вразнос»! Предварительно необходимо подключить обмотку возбуждения генератора LMG к сети и убедиться в наличии тока. Проверьте полярность подключения приборов.

Внимание: при выполнении опытов напряжение якорной цепи испытуемого двигателя поддерживайте постоянным.

18.3.1. Соберите схему испытания электродвигателя (рис. 18.4).

18.3.2. Подав вначале напряжение на обмотку возбуждения нагрузочного генератора (LMG), убедитесь в наличии тока в ней, а затем, подав напряжение на испытуемый электродвигатель и плавно увеличивая его, произведите пробные пуск. Убедитесь в правильности вращения (тахометр вращается по часовой стрелке), а также в наличии нагрузки (отклонение стрелки моментомера). Работа на холостом ходу недопустима. Отключите установку от сети.