Теоретична частина. Дослідження двигуна постійного струму з паралельним збудженням

Дослідження двигуна постійного струму з паралельним збудженням

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 16

Контрольні питання

1. Які електричні машини називаються генераторами?

2. Конструкція генератора постійного струму.

3. Назвіть системи збудження генераторів постійного струму.

4. Напишіть рівняння електричної рівноваги генератора постійного струму.

5. Назвіть основні характеристики генератора.

Мета роботи: ознайомитися з конструкцією двигуна. Оволодіти методами пуску двигуна, способами регулювання швидкості

Устаткування: двигун постійного струму, ламповий реостат, реостат (600 – 1000) Ом, амперметри 1 А, 5 А, вольтметр 150 В, тахометр.

Щоб машина постійного струму працювала в режимі двигуна, на обмотку якоря та обмотку збудження подається постійна напруга. По обмотці

збудження протікає струм І_з, який створює магнітне поле головних полюсів. По обмотці якоря протікає струм І_я. В результаті взаємодії струму провідників обмотки якоря з магнітним полем виникають магніторушійна сила і електромагнітний момент. Колектор перетворює постійний по напрямку струм якоря в зовнішньому колі у змінний по напрямку струм в самій обмотці якоря. Таким чином, напрямок моменту під полюсами не змінюється. Якщо величина електромагнітного моменту буде дорівнювати гальмовому моменту, якір машини почне обертатися. Колектор машини постійного струму в режимі двигуна виконує роль інвертора.

Основні параметри, які характеризують роботу двигуна постійного струму, це: корисна механічна потужність на валу Р₂; напруга на затискачах U; ККД двигуна η; номінальна швидкість обертання n_ном; опори обмотки якоря R_я і обмотки збудження R_з.

Рівняння електричного стану кола якоря:

U = Е + І_яR_я. (16.1)

При безпосередньому пуску двигуна (t = 0, n = 0, Е = 0) пусковий струм І_яп значно перевищує номінальний струм І_{я ном}:

І_яп = U/ R_я= (10 20)І_{я ном}. (16.2)

Для обмеження пускового струму в межах (1,5 3)І_{я ном} послідовно з обмоткою якоря вмикають пусковий реостат R_п:

(1,5 3)І_{я ном} = U/(R_я + R_п), (16.3)

звідки,

R_п = [U/(1,5 3)І_{я ном}] – R_я. (16.4)

Для двигуна з паралельним збудженням струм навантаження

І = І_я + І_з. (16.5)

Швидкість обертання двигуна:

n = = , (16.6)

тут n₀ = U/С_Е Ф - швидкість обертання якоря в режимі холостого ходу; Δn – зменшення швидкості за рахунок зростання гальмового моменту на валу та зростання струму І_я.

Виходячи з формули (16.6), регулювати швидкість двигуна постійного струму можна: а) напругою U; б) додатковим реостатом (R_д), який вмикається в коло якоря; в) магнітним потоком Ф, величина якого залежить від струму збудження.

Корисний момент на валу двигуна

М₂ = 9,55 . (16.7)

Залежність n = ƒ(М₂) називається механічною характеристикою двигуна.

Коефіцієнт корисної дії:

η = . (16.8)

тут Р₁ - потужність, яку споживає двигун з мережі, Р₂ – корисна потужність.

Втрати потужності:

ΔР = Р₁ – Р₂. (16.9)

Дата добавления: 2014-11-16