7. Электродвигатели постоянного и переменного тока

Назначение работы: знакомство с электродвигателями переменного или постоянного тока, как с наиболее распространенными в автоматических системах исполнительными элементами. Определение основных параметров и характеристика электродвигателей. Знакомство со схемой и элементами лабораторной установки.

7.1 Исследование электродвигателя постоянного тока Рабочее задание:

1. Ознакомиться с лабораторной установкой и назначением всех ее элементов, входящих в состав принципиальной лабораторной схемы.

2. Снять и построить статическую характеристику электродвигателя.

3. Определить коэффициент передачи и привести уравнение статической характеристики на линейном участке.

4. Дать краткое описание основных элементов лабораторной установки.

Описание лабораторной установки

Лабораторная установка состоит из блока питания электродвигателя типа «ВСА-5А», преобразующего переменное напряжение сети в постоянный ток нужного напряжения, исследуемого ДПТ последовательного возбуждения, тахогенератора, установленного на общем основании с исследуемым двигателем, при этом выходные валы ДПТ и ТГ соединены эластичной муфтой, выпрямителя для питания обмотки возбуждения тахогенератора и осциллографа для снятия временных характеристик, определения вида переходного процесса и времени его установления (рис. 7.1).

Рис. 7.1. Схема лабораторной установки

Порядок выполнения работы

1. Снятие статической характеристики электродвигателя.

1. Установить переключатель «П» на ВСА-5А в верхнее положение (положение 1), соответствующее подключению вольтметра V₁ к тахогенератору.

2. Включить пакетным выключателем блок питания «ВСА-5А» и ручкой регулировки напряжения по вольтметру V₁ установить напряжение U₁=8,0В – вал двигателя должен начать вращаться на малых оборотах, записать показания вольтметров V₁ и V₂ в табл. 7.1.

3. В соответствии с табл. 7.1 изменять напряжение U₁ и записывать показания вольтметров V₁ и V₂. Цена одного малого деления вольтметра V₂ равна 0,5В, что соответствует 50об/мин вала электродвигателя.

4. Выключить блок питания.

5. По данным табл. 7.1 построить график статической характеристики.

Таблица 7.1.

Статическая характеристика двигателя постоянного тока

U1, В	0	8	10	15	20	25	30	35
U2, В
nдв, об/мин

2. Снятие временных характеристик электродвигателя, определение вида переходного процесса и времени его установления.

1. Переключатель «П» на блоке питания «ВСА-5А» перевести в нижнее положение (положение 2), соответствующее подключению к «ТГ» осциллографа.

2. Установить скорость протяжки ленты осциллографа V=5мм/с.

3. Включить источник питания «ВСА-5А». Так как в конце снятия статической характеристики ручкой регулировки напряжения, подаваемого на электродвигатель, было установлено U₁=35В, то при включении «ВСА-5А» на двигатель будет подано максимальное U₁=35В и он начнет набирать обороты до установившегося значения. Процесс набора оборотов двигателя зафиксирует осциллограф.

4. Как только зайчик осциллографа отклонится на максимальную величину и пропишет прямую линию  20мм, выключить блок питания «ВСА-5А». Когда зайчик осциллографа вернется в исходное положение, выключить тумблер «П».

5. На диаграммной ленте будет получена запись переходных процессов, соответствующих пуску и остановке электродвигателя.

6. По полученной записи (рис. 7.2) определить время установления каждого из переходных процессов.

7. Зная, что скорость протяжки ленты V=5мм/с и измерив Sпуска и Sостановки, время установления каждого из процессов определится по формуле t=, сек.

8. Лабораторную установку привести в исходное положение, для чего: переключатель (тумблер) «П» на «ВСА-5А» перевести в верхнее положение (положение 1), включить блок питания «ВСА-5А» и ручкой регулировки напряжения по вольтметру V₁ понизить с 35В до 5В, выключить блок питания.

9. Диаграмму, полученную на ленте осциллографа в масштабе, перенести в отчет по лабораторной работе для написания выводов о характере переходных процессов, обоснования способа определения времени их установления и сравнительной оценки времени переходного процесса с электромеханической постоянной.

Рис. 7.2. Временные характеристики электродвигателя