Исследование двигателя постоянного тока с параллельным возбуждением

Механическая характеристика
Зависимость установившейся частоты вращения якоря двигателя от момента двигателя при постоянном напряжении сети U и сопротивлении цепи якоря называется механической характеристикой двигателя n(M).
Механическая характеристика, снятая при R₁ = 0 и Ф = Ф_н, называется естественной. При нагрузках на валу, не превышающих номинальную, частота вращения двигателя уменьшается мало, на (3 ÷ 7)% от n_o (n_o – частота вращения двигателя при холостом ходе). Частота вращения двигателя уменьшается пропорционально падению напряжения на внутреннем сопротивлении обмотки якоря, поэтому механическая характеристика – пологая прямая, т.е. механическая характеристика двигателя параллельного возбуждения – жесткая.
Рабочие характеристики
Рабочими характеристиками двигателя называют зависимости потребляемого двигателем тока I_Я, момента на валу М, частоты вращения n и коэффициента полезного действия η_Д от полезной мощности двигателя Р₂ при U = U_н = const и при постоянном сопротивлении в цепи возбуждения R₁ = const, R_В = r_В + R₂.
Экспериментальная часть



Рис.8.1. Схема для определения механической характеристики двигателя постоянного тока параллельного возбуждения.

Порядок выполнения лабораторной работы

1. 
   Убедитесь, что устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети электропитания.
   
2. 
   Соедините гнёзда защитного заземления устройств, используемых в эксперименте, с гнездом “РЕ” автотрансформатора.
   
3. 
   Соедините аппаратуру в соотвествии со схемой на рис.8.1.
   
4. 
   Регулировочные рукоятки активной нагрузки поверните в крайнее по часовой стрелке положение.
   
5. 
   Регулировочную рукоятку автотрансформатора поверните против часовой стрелки до упора.
   
6. 
   Включите устройство защитного отключения и автоматические выключатели однофазного источника питания.
   
7. 
   Включите выключатель «СЕТЬ» блока мультиметров и указателя частоты вращения.
   
8. 
   Активизируйте мультиметры, задействованные в эксперименте.
   
9. 
   Включите выключатель «СЕТЬ» автотрансформатора.
   
10. 
    Вращая регулировочную рукоятку автотрансформатор, разгоните двигатель М2 до частоты вращения n = 1300 об/мин.
    
11. 
    Включите выключатель «СЕТЬ» преобразователя частоты. Кнопками «ВЫБОР СТРОКИ / СТРАНИЦЫ НА ДИСПЛЕЕ» выберите режим работы «Эксперимент №1: Исследование режимов работы асинхронного двигателя».
    
12. 
    Кнопкой «ВЫБОР ИНФОРМАЦИИ НА ДИСПЛЕЕ» выберите «МАССИВ ИЗМЕНЯЕМЫХ ПАРАМЕТРОВ», далее кнопками «ВЫБОР СТРОКИ / СТРАНИЦЫ НА ДИСПЛЕЕ» и «ИЗМЕНЕНИЕ ЗНАЧЕНИЯ ПАРАМЕТРА» выберите, следующие значения параметров: U номинальное – 220 В, тип характеристики – линейная, выход 1 – скорость, выход 2 – скорость, управление – ручное.
    
13. 
    Кнопкой «ВЫБОР ИНФОРМАЦИИ НА ДИСПЛЕЕ» выберите «МАССИВ КОНТРОЛИРУЕМЫХ ПАРАМЕТРОВ».
    
14. 
    Вращая регулировочную рукоятку преобразователя частоты, установите задание скорости вращения магнитного поля двигателя М1 – 136 рад/с (соответствует 1300 об/мин) и нажмите кнопку «ВПЕРЕД».
    
15. 
    Вращая регулировочную рукоятку преобразователя частоты по и против часовой стрелки, изменяйте ток якоря I двигателя М2 (ток I не должен превышать значения 0,6 А) и заносите показания амперметра (ток I), вольтметра (напряжение U якоря двигателя М2) и указателя Р2 (частота вращения n) в таблицу 8.1.
    

Таблица 8.1

Параметр	Номер опыта
	1	2	3	4	5	6	7	8	9
I, А
U, В
n, мин^-1

16. 
    По завершении эксперимента нажмите кнопку «СТОП» и отключите выключатель «СЕТЬ» преобразователя частоты, у автотрансформатора поверните регулировочную рукоятку против часовой стрелки до упора и отключите выключатель «СЕТЬ». Отключите выключатель «СЕТЬ» блока мультиметров и указателя частоты вращения. Отключите автоматические выключатели однофазного источника питания.
    
17. 
    Используя данные таблицы 8.1, для каждого значения частоты вращения n вычислите по формуле
    

и занесите в таблицу 8.2 значения электромагнитного момента двигателя М2.
Таблицы 8.2

n, мин^-1
М, Н · м

18. 
    Используя данные таблицы 8.2, постройте искомую механическую характеристику n = f (M) двигателя постоянного тока.
    
19. 
    Сделать выводы и подготовить отчёт о проделанной работе.
    

Контрольные вопросы

1. 
   _{Что называют двигателем постоянного тока?}
   
2. 
   _{Что называют механической характеристикой электродвигателя?}
   
3. 
   _{Какие способы возбуждения двигателей постоянного тока существуют?}
   
4. 
   _{Какую функцию выполняет выпрямитель?}