Обработка и анализ экспериментальных данных Скоростная характеристика
Обычно
под скоростной характеристикой
подразумевают кривую
при
.
Зависимость частоты вращения от полезной
мощности двигателя при тех же условиях
мало отличается от скоростной
характеристики. Действительно,
в широком диапазоне изменения мощности
КПД изменяется на незначительную
величину, поэтому в первом приближении
его можно принять постоянным, а
.
Для исследования скоростной характеристики обратимся к уравнению:
.
С
увеличением тока нагрузки числитель
уменьшается за счет падения напряжения
в цепи якоря. Если бы магнитный поток
оставался постоянным, то частота вращения
двигателя уменьшалась бы по линейному
закону. Работа двигателя, который имеет
такую характеристику, имеет установившийся
характер. В результате размагничивающего
влияния реакции якоря магнитный поток
уменьшается, что ведет к увеличению
частоты вращения. Это приводит к
неустановившейся работе двигателя.
Поэтому для поддержания магнитного
потока установившимся в двигателях
параллельного возбуждения применяют
стабилизирующую обмотку возбуждения,
которая включается последовательно в
цепь якоря. Ее МДС
рассчитывается так, чтобы при токе
,
где
– продольная составляющая МДС поперечной
реакции якоря.
Характеристика тока и вращающего момента
При установившемся режиме работы двигателя развиваемый электромагнитный момент
.
Момент, развиваемый двигателем на валу:
,
где
;
;
– мощность, которая подводится к
двигателю в режиме холостого хода;
– электрические
потери в обмотке якоря и в обмотках,
соединенных с ней последовательно, и
потери в контактах на щетках. Для угольных
и графитных щеток
В.
В условиях лабораторной работы будем
считать, что
,
где
измеренное сопротивление цепи якоря.
Согласно
со стандартом, добавочные потери
.
При токе, отличающегося от номинального,
они могут быть перерассчитаныі так:
Таким образом, суммарные потери равны:
.
Коэффициент полезного действия:
.
Максимум КПД имеет место, когда постоянные потери равны переменным. Кратность пускового тока при непосредственном включении двигателя в сеть:
,
.
Контрольные вопросы
1. Какое назначение пускового реостата?
2. Как изменить направление вращения двигателя?
3. Как осуществляется процесс нагрузки двигателя?
4. Как получить естественную и искусственную скоростные характеристики?
5. Какое влияние оказывает реакция якоря на скоростную характеристику?
6. Почему с ростом момента сопротивления на валу двигателя увеличивается ток якоря?
7. Что будет при разрыве цепи обмотки возбуждения, если двигатель работал:
а) в режиме холостого хода? б) под нагрузкой?
В отчете представить:
1. Характеристики исследуемых машин с обозначением паспортных данных.
2. Электрические схемы испытаний.
3. Результаты измерений и вычислений (таблицы).
4. Графики рабочих характеристик.
5. Письменные ответы на вопросы 1, 2, 3, 4, 6.
Лабораторная работа №7 Исследование двигателя постоянного тока последовательного возбуждения
Цель работы – исследовать рабочие характеристики, изучить особенности способов пуска и реверса двигателя последовательного возбуждения.
Оборудование и приборы
Машина постоянного тока типа П или ПН, асинхронный двигатель типа АО, МТ, АК, тахогенератор типа ЭТ-7, реостат на 10-20А, амперметр магнитоэлектрической системы на 10-20А, вольтметр магнитоэлектрической системы на 250В, вольтметр тахогенератора.
Содержание работы
1. Ознакомиться со схемой двигателя последовательного возбуждения.
2. Осуществить пуск двигателя с учетом его особенностей.
3. Снять скоростные характеристики.
Порядок выполнения работы
1. Собрать схему по рис. 7.1 и осуществить пуск двигателя. Особенностью двигателя последовательного возбуждения является то, что при холостом ходе и малых нагрузках он развивает недопустимую скорость (идет "в разнос"), поэтому пуск двигателя необходимо делать при полностью введенном реостате. Нагрузкой двигателя является внешний момент сопротивления, который создается в условиях лаборатории асинхронным двигателем. Способы создания тормозного момента описаны в лабораторной работе № 6. Изменеиие направления вращения (реверс) двигателя последовательного возбуждения делается изменением направления тока в обмотке якоря или обмотке возбуждения.