Экспериментальное определение электромеханических характеристик двигателя

Лабораторная работа №5

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ДВИГАТЕЛЯ

Принципиальная схема стенда

Схема испытательного стенда с измерительными приборами приведена на рис. 1. Работа стенда основана на работе электрических машин по методу взаимной нагрузки.

Рис. 1 Принципиальная схема стенда

Д - испытуемый двигатель; Г - электродвигатель, идентичный испытуемому, и работающий в режиме генератора; ЛГ - линейный генератор; ВДГ - вольтодобавочный генератор; АД - асинхронный двигатель; ОВд, ОВ_Г, ОВдг, ОВ_ВДГ - обмотки возбуждения соответственно Д, Г, ЛГ, ВДГ; n_Д  - тахометр; А_Д, А_ОВ, А_ДГ, А_ВДГ - амперметры; У_Д, У_ЛГ, У_ВДГ - вольтметры; Aтpl, Атр2 - автотрансформаторы; Bl, B2 - диодные одномостовые двухполупериодные выпрямители; К - контактор; Ш_Д, Ш_ОВ, Ш_ЛГ, Ш_ВДГ - калиброванные измерительные шунты.

На схеме электрические машины постоянного тока показаны без обмоток добавочных полюсов. Механическая связь между ЛГ и ВДГ не показана из-за пересечений с электрическими соединениями.

Режим работы двигателя Д характеризуется током нагрузки I_Д и напряжением U_Д. Ток I_Д регулируется путем изменения величины напряжения ВДГ, а напряжение U_Д - путем изменения напряжения ЛГ. В свою очередь значения напряжений ВДГ и ЛГ изменяется, посредством регулирования токов возбуждения этих маши, с помощью автотрансформаторов Атр 1 и Атр 2.

На рис. 1 показана схема включения измерительных приборов, используемых для выполнения лабораторной работы. Амперметр А_Д, вольтметр U_Д и тахометр n_Д, измеряющий частоту вращения Д и Г, размещены на пульте управления стендом. Остальные приборы находятся на специальных лабораторных столах. Все приборы снабжены табличками с обозначениями, соответствующими схеме, рис. 1.

Данные калиброванных измерительных шунтов:

Шлг-100А, 75мВ  Швдг-1000A, 75мВ.

С помощью контактора К испытуемый двигатель переводится в режим ослабления возбуждения. Амперметр А_ОВ позволяет определить ток I_ОВ и действительный коэффициент ослабления тока возбуждения α. Для схемы справедливы следующие соотношения:

1. Методика экспериментальных исследований

На лабораторном стенде тяговый электродвигатель ЭД118А испытывается при мощности, ниже паспортной; при этом форма электромеханических характеристик останется прежней.

Электромеханические характеристики снимаются для четырех режимов работы ЭД118А, соответствующих полному возбуждению (ПВ) и одной ступени ослабления тока возбуждения (ОВ1). Фактическое значение коэффициента ослабления тока возбуждения определяется по

экспериментальным данным:

- режим 1: имитируется режим работы двигателя в энергетической цепи тепловоза при полном возбуждении

 при α=1 (ПВ)

- режим 2: имитируется режим работы двигателя в энергетической цепи тепловоза при частичном возбуждении

 при α<1 (ОВ1)

- режим 3: имитируется режим работы двигателя в энергетической цепи электровоза при номинальном напряжении и полном возбуждении

 при α=1 (ПВ)

- режим 4: имитируется режим работы двигателя в энергетической цепи электровоза при пониженном напряжении и полном возбуждении

  при α=1 (ПВ)

Таким образом, можно экспериментально исследовать влияния напряжения  и коэффициента ослабления тока возбуждения α на электромеханические характеристики.

Перед проведением испытаний необходимо задаться мощностью двигателя и пятью значениями тока  с шагом 100А; по их значениям определить соответствующие значения напряжения .

Затем включается стенд и путем изменения U_ВДГ и U_ЛГ устанавливается соответствующее значение тока  и напряжения .

Когда двигатель выйдет на установленный режим , производится одновременный замер величин: ,. В режиме ослабления возбуждения дополнительно записываются показания . Замеры выполняются для всех значений .

Таблицы экспериментальных данных

Таблица 1

1. Тепловозный режим   (ПВ)

Таблица 2

2. Тепловозный режим   (ОВ1)

Таблица 3

3. Электровозный режим   (ПВ)

Таблица 4

4. Электровозный режим   (ОВ1)