2. Механическая характеристика

Механическая характеристика представляется зависимостью:

n=f(M) при U=const и Iв=const (28)

Анализ. изменения механической характеристики проведем с учетом выражения (1), заменив в нем ток якоря по выражению (5):

(29)

Частота вращения двигателя параллельного возбуждения в режиме холостого хода, определяется выражением:

(30)

Как известно, ток холостого хода и сопротивление обмотки якоря имеют небольшие значения и их произведением в данном случае можно пренебречь, тогда

(31)

С учетом этого частота вращения может быть представлена по выражению (29) следующим образом:

(32)

Если считать, что частота вращения в режиме холостого хода и ток возбуждения, а соответственно и магнитный поток при снятии ме­ханической характеристики, остаются неизменными, то частота вращения двигателя с учетом выражений (29) и (32) будет иметь линейную зависимость при изменении момента вращения (рис.13.6). В режиме холостого хода при М = 0 частота вращения будет равна n_хх. С увеличением нагрузки на двигатель, а соответственно и момента вращения, вырабатываемого двигателем, механическая характеристика будет представлять собой практически прямую линию, наклоненную к оси абсцисс.

Если добавочное сопротивление в цепи якоря отсутствует, то такая характеристика носит название естественной механической характеристики (характеристика 1, рис.13.6).

При наличии дополнительных сопротивлений в цепи обмотки якоря снятые характеристики носят названия искусственных механических характеристик ( характеристики 2 и 3, рис.13.6). Причем из выражения (29) видно, что чем больше дополнительное сопротивление, включенное последовательно с обмоткой якоря, тем более значительный наклон имеет соответствующая искусственная механическая характеристика. Отразить наклон искусственных механических характеристик можно с помощью отношения

Для устойчивой работы двигателя, как и в случае скоростных характеристик, механические характеристики должны иметь наклон к оси абсцисс, то есть быть падающими характеристиками.

Задание и методика выполнения работы

1. Собрать схему, рис.13.7. Амперметры PA1,PA2,PA3 выбираются в соответствии с возможными токами в цепях обмоток

Рис. 13.6. Механические характеристики двигателя постоянного тока параллельного возбуждения: 1-естественная характеристика; 2,3 - искусственные механические характеристики.

Рис.13.7. Схема для снятия характеристик двигателя постоянного тока параллельного возбуждения

возбуждения и якоря двигателя постоянного тока, а также в обмотке статора асинхронного двигателя АД при выполнении опытов лабораторной работы.

2.Установить дополнительное сопротивление в цепи обмотки якоря такой величины, при которой пусковой ток не превысит в (1,5 ...2,5 ) раза номинальный ток двигателя, а дополнительное сопротивление в обмотке возбуждения - минимальным.

3.Установить максимальное значение сопротивления Rt, задаваемое преподавателем, в цепи обмоток статора АД. Этот двигатель при подаче на его обмотки статора постоянного напряжения вызывает тормозной момент для двигателя постоянного тока. Причем, чем больше постоянный ток, протекающий по обмоткам статора АД, тем больше тормозной момент.

4.Подать постоянное напряжение 220 В на двигатели в соот­ветствии с рис.13.7.

5.Уменьшая сопротивление Rт от его установленного максимального значения, снять 7...9 замеров тока торможения Iт по амперметру РАЗ, тока якоря Iя по амперметру РА2, тока возбуждения 1в по амперметру РА1и частоты вращения двигателя п по тахометру ( в схеме он не указан, но должен быть для выполнения работы ). Увеличивая ток торможения, следует особо следить за тем, чтобы он не превысил номинальную величину тока обмотки статора АД.

6.Во время проведения опыта подводимое напряжение к двигателям, контролируемое по вольтметру PV, и ток обмотки возбуждения должны оставаться постоянными. Неизменность тока возбуждения поддерживается с помощью сопротивления Rв, установленного последовательно с обмоткой возбуждения.

7.На основе полученных замеров вычислить момент вращения М, мощность, потребляемую из сети P1, полезную мощность Р2 и КПД

8.Полученные данные занести в таблицу 2.

9.Величина момента вращения двигателя определяется из таблицы 3, отражающей зависимость

М = f( Iт).

Остальные параметры, необходимые для построения характеристик, можно определить следующим образом:

мощность, потребляемая двигателем, P1 = U·I;

полезная мощность двигателя, Р2 = 0,105- М;

КПД двигателя,n = (Р2/ P1) • 100%;

ток, потребляемый двигателем, I = Iя + Iв.

Где P1 и Р2 в Вт; М, в Н·м и n, в мин^-1;

Таблица 2.

№	Измерено					Bычислено
п.п.	U	Iя	Iв	Iт	n	I	м	Р,	P1	n
	В	А	А	А	мин-1	А	Н.м	Вт	Вт	%
1
2
....