Опис віртуальної лабораторної установки

Лабораторна робота № 7

Тема:Дослідження механічної характеристики електродвигуна постійного струму незалежного збудження.

Мета:Експериментальне визначення механічних і електромеханічних характеристик двигуна постійного струму змішаного збудження. Поглибити і закріпити теоретичні знання.

Матеріально-технічне оснащення робочого місця:ПК, програма «matlab 7.0», інструкційна карта

Вказівки до виконання роботи

До виконання лабораторної роботи необхідно приступати після вивчення машини постійного струму з незалежним збудженням.

Зміст роботи

3.1. Зняття механічної і розрахунок робочих характеристик машини в режимі двигуна.

3.2. Зняття механічної і розрахунок робочих характеристик машини в генераторному режимі роботи.

3.3. Зняття механічних характеристик при різних напругах живлення в колі якоря.

3.4. Зняття механічних характеристик при різних опорах в колі якоря.

3.5. Зняття механічних характеристик при різних потоках збудження.

3.6. Зняття регулювальних характеристик при змінів напруги якоря.

Опис віртуальної лабораторної установки

Віртуальна лабораторна установка представлена на рис. 1.

Вона включає джерело постійної напруги (V₁ для живлення якоря машини, V₂ для живлення обмотки збудження з бібліотеки Power System Blokset/Electrical Sources), блок Moment для задання моменту навантаження (блок Сonstant з бібліотеки Simulink/Sources), саму машину постійного струму (блок DC Machine з бібліотеки Power System Blokset/Machines), блок для вимірювання змінних стану машини Display і осцилограф Scope для візуального спостереження процесів з бібліотеки Simulink/Sinks.

Рис. 1. Модель для дослідження машини постійного струму з незалежним збудженням

Коло якоря і коло збудження видно з графічного представлення блоку, на вхід TL подається момент навантаження, вихід т призначений для вимірювання і спостереження перемінних стану машини в наступній послідовності:кутова швидкість (рад/с), струм якоря (А), струм збудження (А), електромагнітний момент (Нм).

В полях настройки машини (рис. 2) задаються:

· параметри обмотки якоря – R_a (Ом), L_a (Гн);

Рис.2. Вікно настройки параметрів машини

· параметри обмотки збудження – R_f (Ом), L_f (Гн);

· коефіцієнт L_af;

· сумарний момент ін

· ерції машини і навантаження – J (кг*м²). Необхідно підкреслити, що параметри (L_f, J) важливі при дослідженні перехідних процесів. На усталені режими вони не впливають;

· коефіцієнт вязкого тертя – В_т (Нм*с);

· коефіцієнт сухого тертя – Т_f (Нм);

· початкова швидкість.

Всі ці параметри розраховуються за наступними виразами.

, , , . (1)

Індуктивтність обмотки збудження при дослідженні усталених процесів може бути прийнята близькою до нуля. При дослідженні перехідних процесів значення L_f для машин звичайного виконання вибирається з нерівності

. (2)

Момент інерції для двигуна звичайного виконання визначається з нерівності

. (3)

Загальні механічні втрати для машин звичайного виконання становлять Р_мех=(0,5-2)%Р_н. Крім того ці втрати рівні . Якщо вважати, що втрати на тертя і вентиляційні втрати приблизно рівні, то

; . (4)

Паспортні дані машин постійного струму приведені в таблиці 1.

Вікно настройки параметрів моделювання показано на рис. 3.

Таблиця 1

Паспортні дані машин постійного струму

Тип двигуна	Рн, кВт	Uн, В	пн, об/хв	η %	Ra, Ом	Rf, Ом	La, мГн
2ПН-0.17 2ПН-0.25 2ПН-0.37 2ПН-0.71 2ПН-1.0	0,17 0,25 0,37 0,71			48,5 61,5 72,5	27,2 15,47 10,61 3,99 2,52

Рис. 3. Вікно задання параметрів моделі