Лабораторная работа № 9. Двигатель постоянного тока с параллельным возбуждением

 

Цель работы: Ознакомиться с конструкцией и работой двигателя постоянного тока; практически освоить пуск, регулирование частоты вращения и реверсирование двигателя; научиться снимать его рабочие характеристики.

 

Таблица 24. Приборы и оборудование

 

	Двигатель постоянного тока			1 шт.
	Трехфазный асинхронный двигатель			1 шт.
	Реостат пусковой			1 шт.
	Реостат регулировочный			1 шт.
	Блок «Резисторы»			1 шт.
	Тахометр электронный	ТЭ-3ОР		1 шт.
	Амперметр	Э538	5 А	2 шт.
	Амперметр	Э537	1 А	1 шт.
	Вольтметр	Э545	300 В	1 шт.

 

Таблица 25. Основные технические данные двигателя постоянного тока

 

Тип электродвигателя	P	U	I	n	КПД η
	кВт	В	А	Об/мин	%

 

Теоретическая часть

 

В работе используются два электродвигателя: двигатель постоянного тока с параллельным возбуждением (таблица 25) и в качестве его механической нагрузки – трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором. Валы двигателей соединены между собой. Трехфазный асинхронный двигатель создает динамическое торможение двигателя постоянного тока. Степень нагрузки, то есть торможение, зависит от числа включенных резисторов в цепи статора трехфазного двигателя (рис. 10).

Для ограничения (уменьшения) пускового тока в цепи якоря двигателя последовательно с якорем включается пусковой реостат R_П.

Для изменения величины тока возбуждения I_В и магнитного потока Ф последовательно с обмоткой возбуждения включается регулировочный реостат R_В.

 

 

Рис. 10. Электрическая схема для испытаний двигателя постоянного тока

Порядок выполнення работы

 

1. Осуществить пуск двигателя постоянного тока, для чего:

а) сопротивление реостата возбуждения R_В установить минимальным (вывести);

б) сопротивление пускового реостата R_П установить максимальным (ввести);

в) подать в схему напряжение постоянного тока 200 В и после разгона двигателя вывести пусковой реостат.

2. Снять рабочие характеристики двигателя постоянного тока путем увеличения количества включенных резисторов в схеме динамического тормоза и тока динамического торможения I_ДТ, то есть изменения механической нагрузки на валу двигателя. Произвести 4 изменения нагрузки. Результаты измерений записать в таблицу 26.

Таблица 26. Испытания двигателя постоянного тока

№ п/п	ИЗМЕРЕНО	ВЫЧИСЛЕНО
U	IЯ	IВ	IДТ	n	МВ	I	P1	P2	η
В	А	А	А	Об/мин	Нм	А	Вт	Вт	%

 

3. Изменить частоту вращения двигателя двумя способами:

а) изменением величины напряжения – U;

б) изменением магнитного потока током возбуждения – I_В.

4. Изменить направление вращения двигателя (реверс):

а) путем изменения направления тока в обмотке якоря;

б) путем изменения направления тока (магнитного потока) в обмотке возбуждения.

 

Указания:

1. Момент вращения на валу электродвигателя определить из графика М_ВР = f (I_ДТ), приведенного ниже.

2. Вычислить:

Ток двигателя I.

Мощность, потребляемую двигателем Р₁.

Полезную мощность двигателя: Р₂ = 0,105 М_ВР n.

КПД η двигателя.

3. Построить графики рабочих характеристик двигателя: Р₁, I, n, η = f (P₂)

 

Ответить на вопросы

1. Почему двигатель называется с параллельным возбуждением?

2. Назначение обмотки возбуждения.

3. Почему при пуске двигателя сопротивление пускового реостата должно быть максимальным, а реостата возбуждения минимальным?

4. Написать формулу, выражающую частоту вращения двигателя.

5. В каком случае двигатель может пойти в «разнос»?

6. В какую сторону (увеличения или уменьшения) можно регулировать частоту вращения двигателя:

а) изменением напряжения – U?

б) изменением тока возбуждения I_В, т.е. магнитного потока Ф?

7. Какой из способов регулирования частоты вращения используется чаще всего?

Лабораторная работа № 10. Сборка и проверка работы схем релейно-контакторного управления трехфазным асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором

Цель работы: Знать элементы схем релейно-контакторного управления, их назначение и уметь объяснить работу схемы.

 

Таблица 27. Приборы и оборудование

 

	Трехфазный асинхронный двигатель серии 4А
	Магнитный пускатель
	Тепловое реле
	Контактор переменного тока	2 шт.
	Кнопочная станция	2 шт.

 

Теоретическая часть

 

Для дистанционного управления трехфазными асинхронными двигателями используется магнитный пускатель. Это электромагнитный аппарат, который состоит их трехполюсного контактора и теплового реле. Тепловое реле используется для защиты двигателя от токовых перегрузок.

Для включения и выключения магнитного пускателя используется кнопочная станция, присоединенная последовательно с катушкой электромагнита. Для реверсирования трехфазного асинхронного двигателя используются два магнитных пускателя. Второй магнитный пускатель при запуске двигателя меняет две фазы местами, при этом ротор двигателя начинает вращаться в противоположном направлении.

Порядок выполнения работы.

1. Зарисовать электрическую схему (рис. 11).

 

Рис. 11. Нереверсивная схема управления электродвигателем

Ответить на вопросы:

1. Назовите аппаратуру управления и аппаратуру защиты, используемые в схеме.
2. Из каких электрических цепей состоит схема?
3. Назначение контактора и какие его элементы указаны в схеме? Назначение обмотки (катушки) контактора.
4. Назначение теплового реле и какие его элементы указаны в схеме?
5. Какое положение кнопок «Пуск» и «Стоп» являются для них нормальными?

 

Объясните по схеме процесс включения двигателя. Практически проверьте работу схемы; включите и отключите двигатель. Выясните назначение блокирующего контакта.

 

2. Зарисовать электрическую схему (рис. 12).

 

Рис. 12. Реверсивная схема управления электродвигателем

Ответить на вопросы:

1. Что означает «реверсирование» двигателя?
2. Что нужно для реверсирования трехфазного двигателя?
3. Чем отличается реверсивная схема управления от нереверсивной?