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 RП.
Для изменения величины тока возбуждения IВ и магнитного потока Ф последовательно с обмоткой возбуждения включается регулировочный реостат RВ.
Рис. 10. Электрическая схема для испытаний двигателя постоянного тока
Порядок выполнення работы
1. Осуществить пуск двигателя постоянного тока, для чего:
а) сопротивление реостата возбуждения RВ установить минимальным (вывести);
б) сопротивление пускового реостата RП 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 IДТ, 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 – IВ.
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 МВР = f (IДТ), приведенного ниже.
2. Вычислить:
Ток двигателя I.
Мощность, потребляемую двигателем Р1.
Полезную мощность двигателя: Р2 = 0,105 МВР 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 IВ, 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.
- Зарисовать электрическую схему (рис. 11).
Рис. 11. Нереверсивная схема управления электродвигателем
Ответить на вопросы:
- Назовите аппаратуру управления и аппаратуру защиты, используемые в схеме.
- Из каких электрических цепей состоит схема?
- Назначение контактора и какие его элементы указаны в схеме? Назначение обмотки (катушки) контактора.
- Назначение теплового реле и какие его элементы указаны в схеме?
- 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:
- Что означает «реверсирование» двигателя?
- Что нужно для реверсирования трехфазного двигателя?
- Чем отличается реверсивная схема управления от нереверсивной?