Добавлен: 23.10.2018
Просмотров: 7326
Скачиваний: 22
129
30
n
М
Р
н
н
2
КПД двигателя:
1
2
Р
Р
.
Построить рабочие характеристики двигателя
)
P
(
n
2
,
)
P
(
I
2
Я
,
)
P
(
2
.
Сделать выводы по работе.
6.3 Выполнение лабораторной работы на стенде ЭВ-4
6.3.1 Описание лабораторной установки
Работа проводится на стенде ЭВ-4 (панель «Двигатель постоянного тока»).
Объект исследования – двигатель постоянного тока с независимым возбужде-
нием типа 4П (находится под стендом за прозрачной защитной стенкой). Пас-
портные данные двигателя 4П:
номинальная мощность (мощность на валу) Р
2Н
= 1.1 кВт;
номинальное напряжение U
Н
= 220 В;
номинальный ток якоря I
Н
= 6.5 А;
номинальная частота вращения n = 3000 об/мин;
номинальный КПД
= 74%;
номинальное напряжение возбуждения U
ВН
= 220 В.
Напряжение на якоре U регулируется кнопками «
» на панели «Нагру-
зочные устройства» при нажатой кнопке «ВКЛ» на панели «Машины постоян-
ного тока».
Момент нагрузки задается рукояткой «Регулировка нагрузки» электромаг-
нитного тормоза. Момент нагрузки и частота вращения измеряются приборами
«Момент, Нмх10», «Скорость, об/мин х 100».
6.3.2 Порядок выполнения работы
По паспортным данным двигателя рассчитать номинальный момент на-
грузки М
Н
, номинальную потребляемую мощность Р
1н
и номинальный ток
якоря I
Я
(номинальный ток возбуждения I
ВН
= 0,5 А).
Ознакомиться с лабораторной установкой и собрать схему для исследова-
ния двигателя (рисунок 6.9).
Подготовить двигатель к пуску.
Для этого необходимо:
а) установить момент нагрузки М=0 (рукоятку «Регулировка нагрузки» устано-
вить в крайнее левое положение);
б) кнопкой «Агрегат 1 – Агрегат 2» подключить к схеме приборы для измере-
ния момента М и частоты вращения n (кнопку поставить в положение «Агре-
гат 2».
130
Lв
U
1 2 3 4 5 6 7
6 Ом
4.2 Ом
2.7 Ом
1.5 Ом
1.0 Ом
V1
A2
A1
1 А
300 В
20 А
Uв
Rв
Пусковой реостат
я1
я2
ш1
ш2
Рисунок 6.9 Схема для
снятия характеристик
двигателя постоянного тока,
независимого возбуждения
в) убедиться в том, что переключатель «Пуск двигателя» выключен (установ-
лен в положение 1).
После проверки схемы лаборантом или
преподавателем включить кнопку «ВКЛ» на
панели регулятора нагрузки и кнопкой «ВКЛ»
на панели «Машины постоянного тока» на
двигатель подать напряжение возбуждения
U
В
. Регулятором возбуждения установить но-
минальный ток I
ВН
= 0,5 А.
ВНИМАНИЕ: Пуск двигателя при введенном
реостате в цепи возбуждения (I
В
I
ВН
) или
при выключенном возбуждении (I
ВН
= 0) при-
водит к недопустимым перегрузкам и выходу
из строя измерительных приборов.
Кнопками «
» «
» по вольтметру уста-
новить минимально возможное напряжение
U.
Переключателем «Пуск двигателя» пустить
двигатель. Увеличивая кнопкой «
» напря-
жение U до номинального значения U
Н
= 220
В, снять регулировочную характеристику n
(U) для ненагруженного двигателя. При сня-
тии характеристики поддерживать I
ВН
, рав-
ным I
ВН
= 0,5 А. Заполнить таблицу 6.5.
Таблица 6.5 - Регулировочная характеристика n (U) для ненагруженного двига-
теля
U, В
n, об/мин
I
В
= I
ВН
= 0,5 А; М= 0.
ВНИМАНИЕ: Якорь двигателя после снятия характеристики (и до
окончания всех опытов) от напряжения U не отключать. Если по каким-то
причинам якорь будет отключен от напряжения, повторный пуск можно про-
изводить только снизив напряжение U. Пуск двигателя при U
н
приведет к вы-
ходу из строя амперметра и повреждению коллектора двигателя.
Снять регулировочную характеристику n (I
в
) при ослаблении поля. Для
этого, поддерживая U равным U
Н
= 220 В, регулятором возбуждения нужно
131
уменьшать I
ВН
= 0,5 А до значения, при котором начинает зашкаливать измери-
тель частоты вращения n, и фиксировать значения I
В
и n (таблица 6.6). После
характеристики вновь установить номинальный ток возбуждения I
ВН
= 0,5 А.
Таблица 6.6 - Регулировочная характеристика n (I
в
) при ослаблении поля.
I
В
, А
n, об/мин
U = U
Н
= 220 В, М =0.
Снять естественную механическую характеристику n (М). Для этого, под-
держивая U
Н
= 220 В, I
ВН
= 0,5 А, регулятором нагрузки (начиная с М=0 и до
М= М
Н
) и в таблицу 6.6 записать значения М и n, одновременно фиксируя зна-
чения тока якоря I.
Таблица 6.7 - Естественная механическая характеристика n (М).
№
Измерено
Вычислено
М, Нм
n,
об/мин
I,
А
Р
1
,
Вт
Р
2
,
Вт
, %
1
2
3
4
5
6
U
= U
Н
= 220 В, I
В
= I
ВН
= 0,5 А.
Нагрузить двигатель моментом нагрузки М
Н
. Снижая кнопкой «
» напря-
жение U от U
н
до минимально возможного значения напряжения, снять зависи-
мость n (U) для нагруженного двигателя (ток возбуждения поддерживать по-
стоянным и равным I
ВН
= 0,5 А). Отключить якорь от напряжения U (переклю-
чатель «Пуск двигателя» поставить в положение 1). Отключить схему от сети.
Заполнить таблицу 6.8.
Таблица 6.8 - Регулировочная характеристика n (U) для нагруженного двигате-
ля
U, В
132
n, об/мин
I
В
= I
ВН
= 0,5 А; М = М
Н
.
6.3.3 Обработка результатов
По результатам измерений построить графики зависимостей
0
M
)
U
(
n
,
0
M
B
)
I
(
n
,
н
M
M
)
U
(
n
и механическую характеристику
)
M
(
n
.
Вычислить значения и внести их в таблицу 6.3:
потребляемая из сети мощность:
В
В
Я
В
Я
1
U
I
U
I
P
P
P
,
напряжение возбуждения
В
U
= 220 В, механическая мощность, снимаемая
с вала двигателя:
30
2
н
н
n
М
Р
КПД двигателя:
1
2
Р
Р
.
Построить рабочие характеристики двигателя
)
P
(
n
2
,
)
P
(
I
2
Я
,
)
P
(
2
.
6.4 Контрольные вопросы к лабораторной работе №5
1 Как изменится скорость вращения двигателя независимого возбуждения,
если:
А) ток возбуждения уменьшить вдвое?
Б) напряжение на якоре уменьшить вдвое?
В) одновременно вдвое уменьшить I
В
и U?
2 Почему при длительном режиме работы двигатель можно нагружать но-
минальным моментом нагрузки, когда на якорь подается пониженное напряже-
ние U, но надо уменьшать момент нагрузки, когда двигатель работает при токе
возбуждения I
В
I
ВН
?
3 Как и почему изменяется ток якоря при нагружении двигателя моментом
нагрузки?
4 Если включенный в сеть двигатель постоянного тока с помощью внешне-
го момента разогнать до скорости идеального холостого хода n
0
, то:
А) чему будет равен при этом ток якоря?
Б) чему будет равен момент М двигателя?
5 Как изменяется I
Я
и М, если двигатель внешним моментом разогнать до
n
n
0
?
6 Что нужно сделать, чтобы двигатель независимого возбуждения изменил
направление вращения?
7 Какой способ регулирования скорости (изменением R, I
В
или U) обеспе-
чивает наибольший диапазон регулирования?
133
8 Как изменяется I
Я
и М двигателя постоянного тока независимого возбу-
ждения, если напряжение на якоре U скачком уменьшить с U
Н
до 0.5U
Н
, в каком
режиме при этом будет работать двигатель?