4. Контрольные вопросы

1. С какой целью обмотка последовательного возбуждения включается в якорную цепь генератора?

2. Почему сопротивление обмотки последовательного возбуждения значительно меньше, чем сопротивление параллельной обмотки?

3. Как влияет число витков последовательной обмотки на внешнюю характеристику генератора смешанного возбуждения?

4. В чем заключается главное достоинство генераторов смешанного возбуждения с согласным включением последовательной обмотки по сравнению с генератором параллельного возбуждения?

5. Для каких целей применяется встречное включение последовательной обмотки? Область применения этих машин.

Литература

1. Электротехника. Под редакцией проф. В.Г. Герасимова. «Высшая школа», 1985, с.372 – 373.

2. Борисов Ю.М. и др. Электротехника. «Энергоатомиздат», 1985, с.363 – 366.

Лабораторная работа № 6 Исследование двигателя постоянного тока параллельного возбуждения

1. Цель работы

Пользуясь учебником и конспектом лекций, изучите материал по двигателям постоянного тока параллельного возбуждения. Обратите особое внимание на следующие вопросы: устройство двигателя; принцип действия; от чего зависят ток возбуждения и магнитный поток двигателя; как изменяется ток и ЭДС якоря при изменении нагрузки на валу двигателя; влияние тока возбуждения и сопротивления якорной цепи на механическую характеристику; потери и к.п.д. двигателя; пуск, реверс и регулирование скорости.

Подготовьте ответы на контрольные вопросы по данной работе.

Внимательно прочитайте методические указания к данной лабораторной работе. Ознакомьтесь с принципиальной электрической схемой лабораторной установки, показанной на рис. 1, и уясните назначение каждого элемента схемы. Продумайте порядок выполнения работы. Начертите в рабочей тетради таблицы 1, 2, 4, 5, 6.

3. Рабочее задание

1. Ознакомиться с устройством двигателя постоянного тока и нагрузочного генератора. Записать их паспортные данные в табл. 1.

Таблица 1

Наименование	UН, В	IH, А	РН, Вт	nH, об/мин	Тип	Фабрич- Ный номер
Двигатель
Генератор

2. Выбрать электроизмерительные приборы в соответствии с паспортными данными двигателя и нагрузочного генератора. Записать паспортные данные приборов в таблицу. Обозначить приборы на стенде в соответствии с таблицей 2.

3. Для исследования двигателя постоянного тока параллельного возбуждения собирается электрическая цепь согласно рис. 1. На этом рисунке приняты следующие обозначения:

Д – якорь исследуемого электродвигателя;

Г – якорь нагрузочного генератора;

ОВД и ОВГ – обмотки возбуждения двигателя и генератора;

R₁ , R₂ – регулировочные реостаты в цепи возбуждения и в якорной цепи двигателя;

ПР – пусковой реостат;

R_H – сопротивление нагрузки;

В1 – пакетный выключатель.

Вал исследуемого двигателя механически соединен с валом генератора. С помощью этого генератора создается механическая нагрузка ( момент сопротивления) на валу исследуемого двигателя. Обмотка возбуждения генератора питается от сети постоянного тока напряжением 115 В. К якорю генератора подключено сопротивление R_H, с помощью которого можно изменять нагрузку генератора. При этом изменяется нагрузка и на валу исследуемого двигателя. Обмотки исследуемого двигателя подключаются к сети постоянного тока через пусковой реостат.

4. Пуск и реверс двигателя осуществляется следующим образом. Убедившись, что тумблеры выключены, пусковой реостат введен полностью (ручка реостата находится в положении «стоп»), а реостаты R₁ и R₂ выведены, замыкают выключатель В1 и плавно переводят ручку пускового реостата в положение «ход». При пуске ток в цепи якоря двигателя не должен превышать 2,5 I_H.

Определяют направление вращения якоря (правое или левое) и останавливают двигатель, переведя ручку пускового реостата в положение «стоп». После этого размыкают выключатель В1 и меняют местами концы якорной обмотки двигателя Я₁ и Д₂. Затем снова замыкают выключатель В1, пускают двигатель и убеждаются в изменении направления вращения якоря.

Аналогичным образом меняют направление вращения переключением концов обмотки возбуждения Ш₁ и Ш₂.

5. Естественные характеристики снимаются следующим образом. Пустив двигатель и убедившись, что реостаты R₁ и R₂ выведены полностью, записывают в таблицу 2 показания приборов при выключенных тумблерах, т.е. при токе генератора I_г=0. Увеличивая нагрузку генератора (а, следовательно, и двигателя) с помощью тумблеров, аналогично снимают еще 5 – 6 точек. Величину нагрузки можно контролировать по величине тока в якорной цепи двигателя I_я. Интервал между точками принимается равным примерно 0,2 I_H. В процессе опыта максимальное значение тока двигателя недолжно превышать 1,25 I_H.

ТОК ВОЗБУЖДЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ I_в ВО ВРЕМЯ ОПЫТА ДОЛЖЕН ПОДДЕРЖИВАТЬСЯ ПОСТОЯННЫМ.

Результаты замеров сводят в табл. 2.

Таблица 2

№ замеров	1	2	3	4	5	6	Примечание
Iя, А							U = В Iя = А R2 = 0 Ом = 0 Ом
n, об/мин
Uг, В
Iг, А

По данным табл. 2 строится естественная скоростная характеристика n=f( I_я ).

По данным опыта вычисляют:

мощность генератора

, Вт,

мощность двигателя на валу

, Вт

(к.п.д. генератора η_г берутся из графика η_г=f (P_г), который строится на основании таблицы 3. При этом номинальная мощность генератора берется из таблицы 1);

Таблица 3

Pг/Pн	0,2	0,4	0,6	0,8	1,0	1,2	1,4
ηг	0,62	0,72	0,76	0,78	0,77	0,75	0,7

момент на валу двигателя

, Нм,

ток I, потребляемый двигателем из сети,

, А

мощность Р₁, потребляемая двигателем из сети,

, Вт,

к.п.д. двигателя

Результаты расчетов записываются в табл. 4, по которой строят характеристики двигателя P₁,η_д =f(P₂) и М= f(I_я).

6. Снимается скоростная характеристика n= f(I_я) при добавочном сопротивлении в цепи якоря R₂=5 – 10 Ом. Опыт проводится так же, как и при снятии рабочих характеристик, но записываются лишь ток якоря I_я и скорость двигателя n. Ток возбуждения I_в поддерживается таким же, как и при снятии естественных характеристик.

Таблица 4

№ замеров	1	2	3	4	5	6	7
Pг , Вт
ηг
P2 , Вт
М , Нм
I , А
P1 , Вт
η д

Результаты опыта записываются в табл. 5, по которой строится скоростная характеристика при наличии добавочного сопротивления в цепи якоря двигателя.

Таблица 5

Iя, А		U = В Iв = А R2 = Ом
n, об/мин

7. Скоростная характеристика при ослабленном магнитном потоке снимается так же, как и в предыдущем случае, но сопротивление R₁ принимается равным нулю и ток возбуждения уменьшается на 20%. Результаты замеров заносятся в табл. 6, по которой строится скоростная характеристика при ослабленном магнитном потоке.

Таблица 6

Iя, А		U = В Iв = А
n, об/мин

Скоростные характеристики по таблицам 2,5 и 6 строятся на одном графике.

Характеристики, полученные экспериментальным путем, сравниваются с теоретическими и делаются выводы по работе.