Министерство образования и науки российской федерации
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОЦИАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» КУРСКИЙ ИНСТИТУТ СОЦИАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
(ФИЛИАЛ) РГСУ
Инженерно-технический факультет
Кафедра информационных систем и информационного права
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 8
280200.62 «Защита окружающей среды»
по дисциплине: «Электротехника и электроника»
на тему
«Электродвигатель постоянного тока»
КУРСК 2011
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №8
«Электродвигатель постоянного тока»
Время выполнения – 2 часа
ЦЕЛЬ РАБОТЫ:
Ознакомиться с устройством, принципом действия, основными характеристиками и методами испытаний электродвигателей постоянного тока.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ:
1. Изучить устройство, конструкцию и работу электродвигателя постоянного тока.
2. Изучить схемы пуска электродвигателей постоянного тока.
3. Изучить рабочие характеристики электродвигателя постоянного тока.
4. Изучить способы регулирование частоты вращения электродвигателя постоянного тока.
5. Изучить способы включения обмоток возбуждения электродвигателей постоянного тока и их назначение.
В ОТЧЕТЕ ПРЕДСТАВИТЬ:
1. Название.
2. Цель работы.
3. Изобразить схемы включения обмоток возбуждения электродвигателя постоянного тока:
а) с параллельным,
б) с последовательным,
в) со смешанным возбуждением.
4. Привести графики механических и рабочих характеристик двигателя постоянного тока с их обозначением и расшифровкой.
5. Изобразить частотные характеристики для электродвигателей с параллельным возбуждением при неизменном напряжении питающей сети и неизменном магнитном потоке.
6. Привести частотные характеристики для электродвигателя с параллельным возбуждением в системе генератор-двигатель, для регулирования частоты вращения путем изменения напряжения на зажимах якоря двигателя.
Электродвигатель постоянного тока
1. Общие сведения
Электродвигатель постоянного тока — электрическая машина, предназначенная для преобразования электрической энергии постоянного тока в механическую.
Электродвигатели постоянного тока в конструктивном отношении не отличаются от генераторов постоянного тока, так как электрические машины постоянного тока обратимы и могут работать как в генераторном, так и в двигательном режимах. На неподвижной части электродвигателя постоянного тока — статоре (станине 1) расположены главные 2 и дополнительные 3 полюса с обмотками возбуждения 4 и 5. Подвижной частью электродвигателя является якорь 6, набранный из тонких изолированных друг от друга листов электротехнической стали для уменьшения потерь мощности в магнитопроводе якоря. В пазах якоря размещается обмотка якоря 7, выводы которой соединяются с пластинами коллектора 8, монтируемого на валу электродвигателя (рис. 1).
При подаче постоянного напряжения к зажимам электрической машины постоянного тока в обмотках возбуждения и якоря возникает ток. В результате взаимодействия тока якоря с магнитным потоком, создаваемым обмоткой возбуждения в магнитопроводе статора, возникает электромагнитный момент электродвигателя, под действием которого якорь приходит во вращение. При этом электромагнитный момент, развиваемый двигателем,
М = смФIя,
где См — коэффициент, зависящий от конструкции обмотки якоря и числа полюсов электродвигателя; Ф — магнитный поток одной пары главных полюсов электродвигателя; Iя — ток якоря двигателя.
При вращении якоря в его обмотке в результате пересечения магнитных силовых линий наводится ЭДС, которая при работе машины в режиме двигателя направлена против тока якоря и, так же как и при работе машины в режиме генератора, равна
Е = сс Фп,
Рис. 1
где п — частота вращения якоря электродвигателя, сс — коэффициент, зависящий от конструктивных элементов машины.
Для изменения направления вращения электродвигателя постоянного тока необходимо изменить полярность напряжения, подводимого к якорю или обмотке возбуждения. В зависимости от способа включения обмотки возбуждения различают электродвигатели постоянного тока с параллельным, последовательным и смешанным возбуждением.