Определение механической характеристики двигателя постоянного тока с независимым, параллельным и последовательным возбуждением

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«Югорский государственный университет»

 

Институт природопользования

Кафедра энергетики

 

 

Тема

 

 

Отчет о лабораторной работе

«Определение механической  характеристики   
двигателя постоянного тока с независимым, параллельным и последовательным возбуждением»

 

 

 

 

Студент группы 2Э00б:                                                               Журавлёв Р. А.

Зачетная книжка №:                                                                                     570002

Дисциплина:                                                                    «Электрический привод»

Специальность:       «Электротехника, электромеханика и электротехнологии»                        

Руководитель:                                                                                 Щербаков А.Г.

 

 

 

 

 

Ханты-Мансийск

2013 г.

1. Общие сведения

Цель: 
Определение механической  характеристики   
двигателя постоянного тока с независимым, параллельным и последовательным возбуждением.

1. Описание установки:

Перечень аппаратуры

Обозначение	Наименование	Тип	Параметры
G1	Трехфазный источник питания	201.2	~ 400 В  / 16 А
G2	Источник питания двигателя постоянного тока	206.1	- 0…250 В / 3 А (якорь) / - 200 В / 1 А (возбуждение)
G3	Возбудитель синхронной машины	209.2	- 0…40 В / 3,5 А
G5	Преобразователь угловых перемещений	104	6 вых. каналов /  2500 импульсов  за оборот
G6	Машина переменного тока	102.1	100 Вт / ~ 230 В  / 1500 мин-
М2	Машина постоянного тока	101.2	90 Вт / 220 В / 0,56 А (якорь) / 2×110 В / 0,25 А (возбуждение)
А10	Активная нагрузка	306.1	220 В / 3´0…50 Вт;
Р1	Блок мультиметров	508.2	3 мультиметра  0...1000 В /  0...10 А / 0…20 МОм
Р3	Указатель частоты вращения	506.2	-2000…0…2000 мин-1

 

 

 

Источник G1 - источник синусоидального напряжения промышленной частоты.

Источник питания G2 двигателя постоянного тока используется для питания  регулируемым напряжением якорной обмотки и нерегулируемым напряжением обмотки возбуждения машины постоянного тока М2, работающей в режиме двигателя с независимым возбуждением и для питания регулируемым напряжением якорной обмотки и обмотки возбуждения машины постоянного тока М2, работающей в режиме двигателя с параллельным / последовательным возбуждением.

Возбудитель G3 служит для питания обмотки возбуждения машины переменного тока G6, работающей в режиме синхронного генератора.

Преобразователь угловых перемещений G5 генерирует импульсы, поступающие на вход указателя частоты вращения Р3 электромашинного агрегата.

Синхронный генератор G6 питает  активную нагрузку А10, выступая в качестве нагрузочной машины.

С помощью мультиметров блока Р1 контролируются напряжение и ток якорной обмотки двигателя М2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Ход проведения лабораторной работы:
1. Определение механической  характеристики двигателя постоянного тока с независимым возбуждением

Электрическая схема соединений независимого возбуждения

Подключим нужную для эксперимента аппаратуру, согласно схеме, приведенной выше. 
После проверки преподавателем правильность собранной схемы, приступаем к выполнению лабораторной работы.

Вращая регулировочную рукоятку возбудителя G3, изменяем ток якоря I (ток не должен превышать значения 1,0 А) двигателя М2 и заносим показания амперметра Р1.1 (ток I), вольтметра Р1.2 (напряжение U якоря двигателя М2) и указателя Р3 (частота вращения n) в таблицу 2.1.1.

Таблица 2.1.1

I, A	0,19	0,20	0,26	0,3	0,33	0,35	0,36
U, В	184	183	183	183	183	183	183
n, мин-1	1500	1500	1500	1500	1500	1500	1500

 

 

 

Используя данные таблицы 2.1.1, для каждого значения частоты вращения n вычислим по формуле

   [H . м]

и занесем в табл. 2.1.2  значения электромагнитного момента двигателя М2.

Таблица 2.1.2

n, мин-1	1500	1500	1500	1500	1500	1500	1500
М, Н·м	0,021	0,216	0,275	0,312	0,34	0,357	0,366

 

Используя данные таблицы 2.1.2 построим искомую статическую механическую характеристику n=f(М) двигателя постоянного тока.

 

График 2.1 1 механическая характеристика n=f(М) двигателя постоянного тока с независимым возбуждением.

 

2. Определение механической  характеристики двигателя постоянного тока с параллельным возбуждением

Электрическая схема соединений параллельного возбуждения

Аналогично пункту 2.1 проведем измерения и занесем их в таблицу 2.2.1

Таблица 2.2.1

I, A	0,2	0,21	0,23	0,27	0,3	0,33	0,36	0,37
U, В	186	185,5	185,2	184,8	184,6	184,5	184,3	184,1
n, мин-1	1500	1500	1500	1490	1470	1450	1450	1450

 

Используя данные таблицы 2.2.1, для каждого значения частоты вращения n вычислим по формуле

   [H . м]

и занесем в табл. 2.2.2  значения электромагнитного момента двигателя М2.

Таблица 2.2.2

n, мин-1	1500	1500	1500	1490	1470	1450	1450	1450
М, Н·м	0,22	0,23	0,249	0,289	0,322	0,354	0,381	0,39

Используя данные таблицы 2.2.2 построим искомую статическую механическую характеристику n=f(М) двигателя постоянного тока.

 

График 2.1 2 механическая характеристика n=f(М) двигателя постоянного тока с параллельным возбуждением.

 

3. Определение механической  характеристики двигателя постоянного тока с параллельным возбуждением

Электрическая схема соединений последовательного возбуждения

Аналогично пункту 2.1 проведем измерения и занесем их в таблицу 2.3.1

Таблица 2.3.1

I, A	0,22	0,24	0,25	0,27	0,29	0,3	0,32
U, В	153	147	141	132	127	119	114
n, мин-1	1400	1300	1200	1100	1000	900	800

 

Используя данные таблицы 2.3.1, для каждого значения частоты вращения n вычислим по формуле

   [H . м]

и занесем в табл. 2.3.2  значения электромагнитного момента двигателя М2.

Таблица 2.3.2

n, мин-1	1400	1300	1200	1100	1000	900	800
М, Н·м	0,208	0,232	0,248	0,268	0,299	0,317	0,356

Используя данные таблицы 2.3.2 построим искомую статическую механическую характеристику n=f(М) двигателя постоянного тока.

 

График 2.1 3 механическая характеристика n=f(М) двигателя постоянного тока с последовательным возбуждением.

 

 

3. Определение рабочих характеристик  n=f(Р2), М=f(Р2), η=f(Р2) 
двигателя постоянного тока с независимым возбуждением.

1.  Описание электрической схемы соединений и перечень аппаратуры.

Электрическая схема соединений

Перечень аппаратуры

 

Обозначение	Наименование	Тип	Параметры
G1	Трехфазный источник питания	201.2	~ 400 В  / 16 А
G2	Источник питания двигателя постоянного тока	206.1	- 0…250 В / 3 А (якорь) / - 200 В / 1 А (возбуждение)
G3	Возбудитель синхронной машины	209.2	- 0…40 В / 3,5 А
G5	Преобразователь угловых перемещений	104	6 вых. каналов /  2500 импульсов  за оборот
G6	Машина переменного тока	102.1	100 Вт / ~ 230 В  / 1500 мин-
М2	Машина постоянного тока	101.2	90 Вт / 220 В / 0,56 А (якорь) / 2×110 В / 0,25 А (возбуждение)
А10	Активная нагрузка	306.1	220 В / 3´0…50 Вт;
Р1	Блок мультиметров	508.2	3 мультиметра  0...1000 В /  0...10 А / 0…20 МОм
Р2	Измеритель мощностей	507.2	15; 60; 150; 300; 600 В / 0,05; 0,1; 0,2; 0,5 А.
Р3	Указатель частоты вращения	506.2	-2000…0…2000 мин-1

 

Описание электрической схемы соединений

 

Источник G1 - источник синусоидального напряжения промышленной частоты.

Источник питания G2 двигателя постоянного тока используется для питания  регулируемым напряжением якорной обмотки и нерегулируемым напряжением обмотки возбуждения машины постоянного тока М2, работающей в режиме двигателя с независимым возбуждением.