Энергетическая диаграмма двигателя постоянного тока.

В электрическом двигателе происходит преобразование электрической энергии в механическую. Энергетическая диаграмма ДПТ представлена на рис. 48.

Рис. 48.

К двигателю из сети подводится электрическая мощность Р₁. Большая часть потребляемого двигателем тока проходит по цепи якоря – ток I_я. Ток возбуждения составляет (0,01-0,03) I_я. Если U – напряжение на зажимах двигателя, то подводимая мощность определяется по следующей формуле: Р₁ = U(I_я + I_в).

Электромагнитная мощность двигателя Р_эм меньше подводимой мощности Р₁ на величину потерь мощности в якорной цепи и мощности, затрачиваемой на возбуждение:

Р_эм = Р₁ – Р_в – Р_э.

Мощность, затрачиваемая на возбуждение равна Р_в = U I_в.

На покрытие потерь в якоре и щеточном контакте затрачивается мощность, равная Р_э = I²R_я.

Полная механическая мощность электродвигателя постоянного тока Р_мех равна его электромагнитной мощности: Р_мех = Р_эм.

Механические потери Р_мх от трения в подшипниках и вентиляционные составляют около 1-2% от Р_ном.

Основной энергетический показатель машины – коэффициент полезного действия, который изменяется вместе с изменением тока нагрузки.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3.

ИССЛЕДОВАНИЕ ДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА В УСТАНОВИВШЕМСЯ РЕЖИМЕ РАБОТЫ.

Цель работы: Экспериментальное определение механических характеристик двигателя постоянного тока при независимом, последовательном и смешанном возбуждении.

1. Подготовка к лабораторной работе.

При подготовке к выполнению лабораторной работы необходимо проработать теоретический материал по следующим темам:

- устройство и принцип действия двигателя постоянного тока;

- способы регулирования частоты вращения для двигателя постоянного тока;

- энергетические диаграммы двигателя постоянного тока;

- механические и рабочие характеристики двигателя постоянного тока;

- пуск двигателя постоянного тока;

Для записи результатов измерений необходимо подготовить таблицы по следующей форме:

напряжение на якоре U_я = …

М	Iя	n
Нм	А	об/мин

М – вращающий момент двигателя;

I_я– ток якоря двигателя;

n – скорость вращения;

2. Модель лабораторного стенда.

Модель лабораторного стенда (рис. 49) позволяет выполнить исследование следующих двигателей постоянного тока:

- независимого возбуждения;

- последовательного возбуждения;

- смешанного возбуждения.

Модель лабораторного стенда содержит:

- модель исследуемого двигателя постоянного тока;

- источник регулируемого напряжения ИР1, питающий якорную цепь двигателя;

- источник регулируемого напряжения ИР2, предназначенный для питания обмоток возбуждения двигателей независимого и смешанного возбуждения;

- амперметры, показывающие ток якоря и ток возбуждения двигателя;

- датчик скорости (тахогенератор ТГ) и прибор, показывающий скорость вращения двигателя в об/мин;

- датчик момента сопротивления на валу двигателя ДМ и прибор, показывающий величину момента сопротивления в Нм.

Рис. 49. Модель лабораторного стенда.