.

ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ ПРИ ТИРИСТОРНОМ РЕГУЛИРОВАНИИ

Программа Работы

Контрольные вопросы

Литература

Лабораторная работа №3.

ПРОГРАММА РАБОТЫ:

1.Ознакомиться со стендом и методами измерения необходимых величин.

2. Снять осциллограммы  для различных значений скважности .

3. Снять зависимость для значений скважности, для которых проводились измерения в п.2.

4. С помощью осциллографа оценить уровень пульсаций тока на якоре двигателя для значений , для которых проводились измере­ния в п. 2,3. (Ом).

5. Оценить с помощью осциллографа величину падения напряжения на коммутирующем ключе для максимального и минимального зна­чений .

Экспериментальные исследования

1.                      Описание экспериментальной установки

Для исследования характеристик двигателя постоянного тока с независимым возбуждением импульсным регулированием напряжения на якоре двигателя используется один из стендов с двигателем па­раллельного возбуждения дополненный ИРН, необходимыми приборами и цепями коммутации.

Принципиальная электрическая схема доработанного стенда при­ведена на рис.3.

Электродвигатель имеет последовательно включенные обмотки якоря (ОЯ), добавочных полюсов (ОД1) и стабилизирующую (ОС). Параллельно этим обмоткам включена обмотка параллельного возбужде­ния (ОШ - обмотка шунтовал).

Схема управления двигателей содержит пускорегулирующий ре­остат  в цепи якоря и реостат  в цепи обмотки параллель­ного возбуждения. В цепь якоря и цепь возбуждения включены амперметры, параллельно цепи якоря - вольтметр. В цепи якоря имеется переключатель  для включения и отключения стабилизирующей об­мотки. Переключение стабилизирующей обмотки (ОС) можно произво­дить только при отключенном напряжении на двигателе (переключа­тель  в положении "Откл.").

Нагрузкой двигателя служит электромагнитный тормоз (ЭМТ). Стальной диск тормоза соединен механической муфтой с валом дви­гателя. Изменение момента нагрузки на валу двигателя осуществля­ется регулированием тока с помощью реостата в обмотке возбуждения тормоза (ОВТ), подключенной через выпрямитель к лабораторному автотрансформатору (ЛАТР). Значения момента нагрузки в кГм отс­читывают по отклонению стрелки на шкале ЭМТ.

Частота вращения якоря двигателя, об/мин, измеряется с по­мощью фотоэлемента (ФЭ) и цифрового автоматического тахометра (ЦАТ), либо переносным строботахометром.

Напряжение сети в электрическую схему экспериментальной ус­тановки подают включением переключателя  в положение "СХЕМА I".

Подача напряжения на двигатель параллельного возбуждения осуществляется нажатием кнопки "ПУСК 110В". При этом тумблер "Возбуждение" должен находиться в положении "Пар.возб.". Положе­ние силовых контактов магнитного пускателя на рис.3, управляе­мого этим тумблером, показано именно для этого случая.

Когда тумблер "Возбуждение" находится в положении "Незав.возб. (ИРН)", то верхний по схеме на рис.3 контакт замкнут, а нижний разомкнут. Этим достигается подача полного напряжения источника питания на обмотку возбуждения ОШ и питание якорной цепи через ИРН.

                                                                      Рис.3

Остановку двигателя производят нажатием кнопки "СТОП". Вык­лючение электроустановки осуществляют поворотом переключателя  в положение "Откл.". Реостаты  и  ставят в исходное положение "ПУСК".

Для оценки пульсаций тока сети и якоря при импульсном пита­нии в схеме предусмотрены шунты  и , измерительные выводы которых через переключатель "Осциллограф" подключены  к гнездам  осциллографа. Аналогично подключены выводы напряжений сети якоря и ключа.

Переменным резистором "", расположенным на передней пане­ли стенда, осуществляют регулировку скважности от некоторого минимального и максимального значений и тем самым регулировку час­тоты вращения. Первое обусловлено необходимостью иметь напряже­ние на якоре соответствующее моменту трогания, а второе возмож­ностями самой схемы ИРН, т.к. большинству из них требуется неко­торое время на подготовку к новому циклу (периоду) работы.

2.                      Пуск двигателя

При пуске двигателей постоянного тока необходимо принимать специальные меры для ограничения пускового тока и частоты враще­ния якоря до допустимых значений.

Перед пуском ДПТ с параллельным возбуждением необходимо:

1) в цепи якоря полностью ввести пусковой или пускорегулирующий реостат  (положение "ПУСК"), чтобы ограничить пусковой ток

 ,

где , - пусковой и номинальный ток якоря; U - напряжение сети; - сопротивление цепи якоря.

Невыполнение этого условия приводит к чрезмерному увеличению тока якоря при пуске  

.

При этом во­зникают недопустимые механические усилия, действующие на вал дви­гателя, и сильное искрение на коллекторе» что приводит к поломке вала, подгару коллектора и щеток;

2) полностью вывести реостат  в цепи возбуждения, чтобы получить максимальные ток и поток возбуждения. В этом случае при пуске двигатель развивает наибольший пусковой момент . Невыполнение этого условия приводит либо при отсутствии момента нагрузки на валу к увеличению частоты вращения якоря выше допустимых значений, либо при наличии момента нагрузки на валу к недо­статочному пусковому моменту для разгона двигателя.

Затем подают напряжение на двигатель (нажатием кнопки "ПУСК 110 В") и плавно выводят пускорегулирующий реостат  в положение "РАБОТА". По мере разгона двигателя возрастает ЭДС в обмотке яко­ря , где  - магнитный поток одного полюса; - коэффициент пропорциональности между ЭДС якоря и магнитным потоком полюса, определяемый обмоточными данными машины.

После разгона двигателя якорь достигает установившейся час­тоты вращения

,

а ток якоря уменьшается до значения, соответствующего заданному моменту

 , .

ДПТ параллельного возбуждения можно запускать как при хо­лостом ходе (момент нагрузки на валу ), так и при нагрузке, меньшей или равной номинальной (). Более благопри­ятным является пуск при холостом ходе. При этом происходит быст­рый разгон якоря до частоты вращения холостого хода , близкой к частоте вращения идеального холостого хода  и быстрое спа­дание тока якоря до тока холостого хода .