2018-03-09
101
Цель работы
Цель работы. Ознакомление с устройством, принципом действия, основными характеристиками и методами испытаний электродвигателя постоянного тока с параллельным возбуждением
Содержание работы
1. После изучения содержания соответствующих разделов учебника [1] и учебно-методического пособия [3] было проведено ознакомление с устройством, конструкцией, принципом действия и схемой управления исследуемого электродвигателя постоянного тока с параллельным возбуждением.
2. Проведены опыты для различных режимов работы исследуемого двигателя, построены механическая и рабочие характеристики.
3. Сделаны выводы о проведенной работе, в которых отсечены характерные особенности снятых характеристик двигателя.
Принципиальная схема для исследования электродвигателя постоянного тока с параллельным возбуждением представлена на рис. 1.
Рис. 1. Принципиальная схема для исследования электродвигателя постоянного тока с параллельным возбуждением
Аналогичная схема представлена в рабочем окне виртуального лабораторного модуля при проведении данной работы.
|
|
|
Рис. 2. Рабочее окно виртуального модуля лабораторной работы
«Двигатель постоянного тока с параллельным возбуждением»
Виртуальные цифровые электроизмерительные приборы являются аналогами реальных щитовых цифровых приборов установленных на модернизированном стенде ЭВ-4.
Схема испытания двигателя постоянного тока с параллельным возбуждением, представленная в окне виртуального модуля, содержит, помимо самого двигателя и комплекта измерительных приборов V, A Я, А В, три устройства: УРМ − устройство регулирования момента на валу двигателя; УИМ − устройство измерения вращающего момента двигателя и УИС − устройство измерения скорости (частоты вращения) вала двигателя.
В качестве нагрузки на валу испытуемого электродвигателя в УРМ используется электромагнитный тормоз (ЭМТ), подключенный через выключатель S 2 к источнику питания постоянного тока 110 В. Тормозной момент ЭМТ можно регулировать и устанавливать при изменении тока в его обмотке возбуждения ОВЭТ с помощью регулировочного реостата R ВТ.
Измерение вращающего момента М двигателя производится в УИМ с помощью тензорезистора R ТР, закрепленного между станиной и опорной плитой под одной из лап двигателя. Тензорезистор включен в одно из плеч мостовой схемы, которая калибруется (устанавливается ноль выходного сигнала при отсутствии вращающего момента на валу) с помощью регулировочного сопротивления R RГ. Цифровой вольтметр V М, включенный в диагональ моста и отградуированный в единицах измерения момента (Нм), измеряет напряжение между узлами мостовой схемы, которое прямо пропорционально зависит от величины вращающего момента двигателя.
|
|
|
Частота вращения n 2 ротора электродвигателя измеряется в УИС с помощью тахогенератора ТГ постоянного тока, вал которого связан с валом исследуемого двигателя с помощью шкива. Выходная ЭДС тахогенератора пропорциональна скорости вращения вала двигателя и измеряется цифровым вольтметром V n, который отградуирован в единицах частоты вращения (об/мин).
Тип и номинальные данные серийного электродвигателя постоянного тока П-21 приведены в следующей таблице.
Таблица 1
Номинальные данные двигателя
| № пп | Наименование | Условное обозначение | Единица измерения | Величина |
| 1 | Номинальная полезная мощность | P2н | кВт | 1,4 |
| 2 | Номинальное напряжение | U | В | 220 |
| 3 | Номинальная частота вращения | nн | об/мин | 3000 |
| 4 | Номинальный ток | I1н | А | 8,3 |
| 5 | Номинальный КПД двигателя | ηн | о.е. | 0,77 |
Результаты проведенных измерений при исследовании двигателя приведены в табл. 2.
Таблица 2
Результаты измерений и вычислений
| Номер опыта | Измерения | Вычисления | |||||||
| U, В | I Я, А | I В, А | М, Н·м | n, об/мин | I, А | Р 2, Вт | Р 1, Вт | η, о.е. | |
| 1 | |||||||||
| 2 | |||||||||
| 3 | |||||||||
| 4 | |||||||||
| 5 | |||||||||
| 6 (ном.реж.) | |||||||||
| 7 | |||||||||
Обработка результатов измерений
По измеренным значениям проведены необходимые вычисления и в табл. 2 записаны следующие величины:
Ток, потребляемый двигателем
;
Мощность, потребляемая двигателем
, Вт;
Полезная мощность на валу двигателя
, Вт;
Коэффициент полезного действия двигателя
.
Рассчитаны относительные значения ранее полученных результатов измерений и вычислений Мi *= Мi / М Н; n 2*= ni / n H; I Я* =I Я i / I ЯН., где индекс «н» относится к величинам для номинального режима (опыт №6), а индекс «i» соответствует номеру i -го опыта. Относительные значения величин занесены в табл. 3 вместе с величинами КПД h, взятыми из табл. 2.
Таблица 3
Относительные значения параметров двигателя постоянного тока
| Номер опыта | I Я* | Р 2* | М * | n * | η |
| 1 | |||||
| 2 | |||||
| 3 | |||||
| 4 | |||||
| 5 | |||||
| 6 (ном. реж) | |||||
| 7 |
