Обработка результатов измерений. 1. построить скоростные характеритики ДПТ и по данным таблиц 8.1 и 8.2

1. построить скоростные характеритики ДПТ и по данным таблиц 8.1 и 8.2.

2. Рассчитать следующие величины, и записать результаты в таблицы 8.3 и 8.4.

Мощность нагрузочного ГПТ, Вт:

;

Мощность на валу ДПТ, Вт:

,
где КПД генератора определяется в зависимости от мощности по графику на рисунке 8.2.

Рис. 8.2 Зависимость КПД нагрузочного генератора постоянного тока от его электрической мощности.

Электромагнитный момент ДПТ, Н·м:

.

3. Построить естественную и искусственные механические характеритики ДПТ при различных напряжениях питания и токах возбуждения параллельной обмотки по данным таблиц 8.3 и 8.4.

Содержание отчета

Отчет должен включать:

– цель работы;

– паспортные данные двигателя и генератора постоянного тока;

– электрические схемы;

– таблицы экспериментальных и расчетных данных;

– скоростные и механические характеристики двигателя постоянного тока;

– выводы по работе, включая сравнение экспериментально полученных характеристик с типичными.

Контрольные вопросы

1. Дайте определение машин постоянного тока.

2. Опишите устройство и принцип работы двигателя постоянного тока.

3. Какую роль выполняет щеточно-коллекторный узел у генератора постоянного тока?

4. Как классифицируются двигатели постоянного тока по способом возбуждения?

5. Каковы особенности запуска двигателя постоянного тока?

6. Напишите уравнение электрического равновесия двигателя постоянного тока.

7. Как определятся и от чего зависит частота вращения якоря двигателя постоянного тока?

8. Назовите способы регулирования частоты вращения двигателя постоянного тока.

9. Что такое скоростные характеристики двигателя постоянного тока?

10. Что такое механическая характеристика? Изобразите механические характеристики двигателей постоянного тока различного типа возбуждения. Покажите характерные точки механических характеристик.

11. Что такое электромеханическая характеристика? Изобразите механические характеристики двигателей постоянного тока различного типа возбуждения. Покажите характерные точки механических характеристик.

12. Что называется естественной и искусственной механической и/или электромеханической характеристикой?

13. Как влияет изменение напряжения питания, тока возбуждения или сопротивлений, вводимых в цепь якоря двигателя постоянного тока на жесткость механических и электромеханических характеристик?

14. Укажите преимущества и недостатки двигателей постоянного тока по сравнению с двигателями переменного тока.

15. Назовите области применения двигателей постоянного тока.

16. Что называется реверсированием, и как оно осуществляется в двигателях постоянного тока?

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данном пособии кратко отражены принципы работы, характеристики и свойства основных типов электрических машин и трансформаторов.

В первой главе рассмотрены силовые трансформаторы общего назначения и автотрансформаторы. Показан их физический принцип работы на примере однофазного двухобмоточного трансорматора. Рассмотрены основные уравнения, характеризующие его работу в различных режимах. Даны методы расчета параметров с применением схем замещения и векторных диаграмм и их экспериментальное определение. Приведены особенности трансформации трехфазных токов при помощи трехфазных трансформаторов, основные характеристики трансформаторов. Указаны условия параллельной работы трансформаторов.

Вторая глава посвящена асинхронным машинам. Как и в трансформаторах, в них используется явление электромагнитной индукции. Образование электромагинтного момента ротора происходит благодаря взаимодействию индуцированных в обмотке ротора электрических токов с результирующим магнитным потоком. В главе даны основные уравнения асинхронных машин, схемы замещения, векторные диаграммы. Рассмотрены механические и рабочие характеристики асинхронных машин, способы регулирования частоты вращения. В конце главы приведено краткое описание однофазных асинхронных двигателей.

В третьей главе рассмотрены синхронные машины, которые используются в большинстве случаев в качестве генераторов на электрических станциях. Индуктор, расположенный на роторе, питается от источника постоянного напряжения. Взаимодействие тока индуктора с вращающимся магнитным полем якоря создает электромагнитный момент на валу. Свойства и характеристики синхронной машины зависят от конструкции ротора, который может быть явно- или неявнополюсным. Постоянное значение электромагнитного момента создается при синхронном вращении ротора и поля якоря. В главе приведены особенности работы и характеристики синхронных машин в автономном режиме работы и при параллельной работе с электрической сетью.

В четвертой главе приведено назначение и принцип действия машин постоянного тока. Главное отличие от асинхроных и синхронных электричских машин состоит в наличии коллектора, играющего роль электромеханического выпрямителя-инвертора. Рассмотрены конструкции обмоток якоря и их влияние на свойства машины, причины искрения на коллекторе. Приведены характеристики генераторов и двигателей постоянного тока, способы регулирования частоты вращения.

В пятой главе даны методические указания к выполнению лабораторных работ по основным разделам электрических машин и контрольные вопросы. Необходимые теоретические сведения для понимания сущности экспериментов и ответов на контрольные вопросы приведены в предыдущих главах.

Информация, приведенная в пособии, полезна не только для понимания принципа работы и характеристик основных типов электрических машин промышленного и бытового назначения, она может быть исползована как вспомогательная при выполнении рассчетов таких машин. Приведенные теоретические сведения носят в основном учебный характер, более подробную информацию можно получить из других специализированных литературных источников. Некторые из таких публикаций указаны в списке использованной литературы.

ЛИТЕРАТУРА

1. Иванов-Смоленский А.В. Электрические машины : учебник для вузов. В двух томах. Том 1 / А.В. Иванов-Смоленский. – 3-е изд., стереот. – М.: Издательский дом МЭИ, 2006. – 652 с.: ил.

2. Иванов-Смоленский А.В. Электрические машины : учебник для вузов. В двух томах. Том 2 / А.В. Иванов-Смоленский. – 3-е изд., стереот. – М.: Издательский дом МЭИ, 2006. – 532 с.: ил.

3. Вольдек А.И. Электрические машины. Учебник для студентов высш. техн. учебн. заведений. Изд. 3-е, перераб. – Л., Энергия, 1978 г. 832 с.: ил.

4. Гольдберг О.Д. Электромеханика : учебник для студ. высш. учеб. Заведений / О.Д. Гольдберг, С.П. Хмельницкая; под ред. О.Д. Гольдберга. – М.: Издательский центр «Академия», 2007. – 512 с.

5. Проектирование электрических машин : Учеб. для вузов. – в 2-х кн.: кн. 1 / И.П. Копылов, Б.К. Клоков, В.П. Морозкин, Б.Ф. Токарев; Под ред. И.П. Копылова. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1993. – 464 с.: ил.

6. Проектирование электрических машин : Учеб. для вузов. – в 2-х кн.: кн. 1 / И.П. Копылов, Б.К. Клоков, В.П. Морозкин, Б.Ф. Токарев; Под ред. И.П. Копылова. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1993. – 464 с.: ил.

7. Проектирование электрических машин : Учеб. для вузов. – в 2-х кн.: кн. 2 / И.П. Копылов, Б.К. Клоков, В.П. Морозкин, Б.Ф. Токарев; Под ред. И.П. Копылова. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1993. – 384 с.: ил.

8. Тихомиров П.М. Расчет трансформаторов : Учеб. Пособие для вузов. – 5-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1986. – 528 с.: ил.

9. Рихтер Р. Электрические машины : в 5 томах. Изд. ОНТИ / ГОСЭНЕРГОИЗДАТ, – 1935-1961.

10. Лихачев В.Л. Электродвигатели асинхронные / В.Л. Лихачев. – М.: Солон-Р, 2002. – 304 с.

11. Токарев Б.Ф. Электрические машины : Учеб. Пособие для вузов. – М.: Энергоатомиздат, 1990. – 624 с.: ил.

12. Костенко М.П., Пиотровский Л.М. Электрические машины. В 2-х ч. Ч.1 – Машины постоянного тока. Трансформаторы. Учебник для студентов высш. техн. учеб. заведений. Изд. 3-е, перераб. Л., «Энергия», 1972. – 544 с.: ил.

13. Костенко М.П., Пиотровский Л.М. Электрические машины. В 2-х ч. Ч.2 – Машины переменного тока. Трансформаторы. Учебник для студентов высш. техн. учеб. заведений. Изд. 3-е, перераб. Л., «Энергия», 1972. – 544 с.: ил.

14. Брускин Д.Э. Электрические машины и микромашины : Учеб. Для электроетхн. Спец. Вузов / Д.Э. Брускин, А.Е. Зорохович, В.С. Хвостов. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. шк., 1990. – 528 с.: ил.

Учебное издание

Орлов Александр Игоревич

Электрические машины

Учебное пособие

Литературный редактор

Компьютерная верстка

Дизайн обложки

Тем. план 2015 г. № .

Подписано в печать 16.03.2015 г. Формат 60´84/16.

Усл. печ. л. 8,37. Уч.-изд. л. 5,58. Тираж 300. Заказ № .

Оригинал-макет подготовлен к печати в РИЦ и отпечатан ООП
ФГБОУ ВПО «Марийский государственный университет».

424001, г. Йошкар-Ола, пл. Ленина, 1