Лабораторная  работа №2

Пояснения и указания к работе

Одна из возможных схем для испытания двигателя представлена на рис. 2.1.

Рис.2.1. Схема исследования исполнительного двигателя постоянного тока

Для измерения вращающего момента двигателя можно применить электромагнитный тормоз. Может быть использо­вано и другое тормозное устройство. Частота вращения измеряется строботахометром, часовым или обычным тахомет­ром. При измерении частоты вращения строботахометром необходимо тщательно следить за правильностью отсчета, не допуская ошибок в выборе коэффициента кратности [1].

Пределы измеренных частот вращения должны быть установлены в соответствии с паспортными данными двигате­ля и ожидаемыми при снятии характеристик значениями. Сле­дует обратить внимание на ожидаемые пределы измерения частот вращения в характеристиках двигателя при полюсном управлении.

Перед началом испытаний необходимо ознакомиться с конструкцией двигателя и его паспортными данными, рас­считать на основе паспортных данных номинальный враща­ющий момент двигателя (Н·м):

M_H=9,55Р_RH/n_H

где Р_RH— номинальная полезная мощность,  Вт; п_н — номинальный вращающий момент, об/мин.

Далее, следует осуществить пуск в ход двигателя и изменение направления вращения. При обоих направлениях вращения проверяется частота вращения при номинальной нагрузке (М = М_Н) и коэффициенте сигнала α=1  (U_y=U_в= U_н).

Для получения стабильных характеристик испытуемого двигателя целесообразно предварительно нагрузить его номинальным моментом и дать поработать при постоянной на­грузке 15—20 минут. За это время температура обмоток практически установится.

Рабочие характеристики. Они представляют собой зависимости I_в, I_у, Р_в, Р_у, М, η от п при U_в= const и U_y= const.

Рабочие характеристики получаются изменением механи­ческой нагрузки на валу двигателя в диапазоне изменения частот вращения от холостого хода (n= n_х0i  при М = 0) до остановки (n = 0).

Рабочие характеристики снимаются при двух способах управления: 1) якорном; 2) полюсном.

Рабочие характеристики снимаются для коэффициентов сигнала α=1 (U_y=U_в=U_н) и α=0,5 (U_y =0,5U_н).

В том случае, когда α=1, рабочие характеристики при якорном и полюсном управлении совпадают.

Для получения рабочих характеристик необходимо выделить три основных режима работы двигателя и определить для них моменты, мощности, токи, частоты вращения: при холостом ходе, номинальной нагрузке или близкой к ней, коротком замыкании.

Начальный пусковой момент М_к при n=0 определяется с помощью тормозного устройства при включении обмоток заторможенного двигателя на напряжения U_в и U_y, соответствующие заданным сигналам α=1 и α= 0,5.

После снятия рабочих характеристик рекомендуется для контроля правильности измерений построить механические характеристики в размерных единицах, а также зависимости полезной мощности от частоты вращения. Для построения механических характеристик в относительных единицах необходимо рассчитать базовые величины, которые определя­ются в процессе, снятия рабочих характеристик следующим образом: частота вращения при «идеальном» холостом ходе (об/мин) n_x0=U_нn_i/E_i, где U_н — номинальное напряжение двигателя, В; п_i — частота вращения при произвольной нагрузке и α=1; E_i=U_н- I_яr_я— ЭДС, соответствующая этой нагрузке, В; I_я — ток якоря, соответствующий той же нагрузке, А; r_я — сопротивление обмотки якоря, Ом.

Базовые момент М_к0 и мощность Р_ук0 определяются из опыта в пусковом режиме (n=0) при α=1.

Регулировочные характеристики снимаются для постоянного момента на валу двигателя: а) при якорном управле­нии для M =0 и М=0,5M_k0 б) при полюсном управлении для М = 0; М=0,2 М_k0 и М=0,5М_k0.

При снятии регулировочных характеристик необходимо точно фиксировать напряжение трогания U_{y трог}, соответствующее частоте вращения n= 0.

Напряжение управления в процессе опыта изменяется в пределах от 0 до 1,25U_н. При якорном управлении для построения характеристик снимаются значения в 3—4 точках, так как регулировочные характеристики линейны. При полюсном управлении число точек должно быть большим.

Зависимость мощности управления от коэффициента сигнала снимается при постоянной частоте вращения для двух случаев: при неподвижном роторе (n=0) и при частоте вращения п=п_н.

В процессе снятия зависимости P_y=(U_y) при n=n_н для поддержания постоянной частоты вращения, изменяющейся при изменении сигнала, следует менять соответствующим образов тормозной момент.