Назначение линейного и вольтодобавочного генераторов в схеме испытательного стенда

Примечание.

 Назначение линейного и вольтодобавочного генераторов в схеме испытательного стенда.

            Испытуемый электродвигатель Д преобразует  подводимую  к нему электрическую энергию в механическую, которая, в свою очередь , генератором Г преобразуется в электрическую. Генератор Г отдает  выработанную им электрическую энергию двигателю Д ( возвратная  работа ). Допустим по якорю Д протекает ток . Тогда при отсутствии ВДМ и ЛГ имеем

=+∑

=+∑

где  и  - напряжения на зажимах Д и Г;

       - противоэдс Д;

      - э.д.с. Г

       и -токи якорей Д и Г;

       ∑ и ∑- сумма сопротивлений обмоток якоря, добавочных и                   главных полюсов Д и Г.

где и - машины постоянные по эдс Д и Г;

       и-  магнитные потоки главных полюсов Д и Г;

       и- частоты вращения якорей Д и Г.

        Так как машины Д и Г представляют из себя одинаковые электродвигатели ЭД-118А, якори которых муфтой связаны между собой, то очевидно, что =, ∑=∑, и =. В первом приближении можно допустить , что характеристики Д и Г                идентичны .

        Так как их обмотки возбуждения главных полюсов Д и Г      обтекаются одинаковым током, то =. Следовательно, получаем  =, а с учетом равенств (1) и (2) имеем: <.

        При таком соотношении напряжений  генератор не может отдавать электрическую энергию двигателю, т.е. ток (равный   при отсутствии ЛГ)   протекать не может.

         Для  обеспечения протекания тока по якорям Д и Г необходимо увеличить э.д.с. Г на  2∑. Но в данном случае  целесообразнее сделать по другому: включить последовательно с якорем Г дополнительный генератор – ВДМ  с таким расчетом , чтобы  += (при =const) .Таким образом , ВДМ  выравнивания баланс напряжений, тем самым будет компенсировать электрические (∑+∑) и частично добавочные  потери машины Д и Г.

          Мощность  ВДМ, равная мощности электрических потерь машин Д и Г, можно определить по формуле:

=

                     где - напряжение на зажимах  ВДМ.

          Необходимо  отметить, что равенство

==2∑

                        имеет место при :

          В противном случае  ВДМ будет  выравнивать баланс э.д.с. машин Д и Г и ее мощность не будет равна мощности электрических потерь испытуемых машин.

          Для обоснования необходимости использования ЛГ допустим, что при некотором токе   якори Д и Г вращаются с постоянной частотой, то есть  ==const.

                  Так как , то должно быть

=

Где    - вращающийся момент на валу Д;

          - тормозной момент на валу Г.

  (П.1)

    (П.2)

Где  – машина постоянная по моменту;

 и  – моменты сопротивления вращению, обусловленные наличием трения, магнитных и части добавочных потерь машин Д и Г.

         Так как Д и Г одинаковые машины, то можно применять      = . При  = и отсутствии ЛГ имеем >, то есть тормозной момент превышает вращающий и, следовательно, вращение якорей Д и Г с постоянной частотой невозможно.

         Для обеспечения устойчивого вращения якорей Д и Г необходимо, чтобы электромагнитный вращающий момент Д был больше электромагнитного тормозного момента Г на .

= _. (П.3)

При = равенство (П.3) может быть выполнено только при

 > . Последнее обеспечивается путем подключения ЛГ параллельно Г и ВДМ, так как при этом =+.

         Таким образом, ЛГ, выравнивая баланс моментов, компенсирует механические, магнитные и часть добавочных потерь Д и Г.

         Мощность ЛГ, равная мощности перечисленных потнрь испытуемых машин, определяется по формуле:

= (П.4)

         Работа электрических машин стенда характеризуется следующими соотношениями:

=+ (П.5)

=      (П.6)

=+=+Δ+Δ+Δ (П.7)

 =++ часть  (П.8)

 =+ часть  (П.9)

        где Δ  - падение напряжения на обмотке дополнительных полюсов Д;

        Δ+Δ- падение напряжения на обмотках главных полюсов Д и Г;

        ,,,,–соответственно мощности магнитных, механических, добавочных, электрических потерь и потерь в щеточно–коллекторных контактах Д и Г.

       Режим работы Д характеризуется током  и напряжением . Ток     регулируют путем изменения напряжения ВДМ, а напряжение – путем изменения напряжения ЛГ посредством изменения, соответственно, током возбуждения ВДМ – и ЛГ -  с помощью автотрансформаторов АТр1 и АТр2.