Методические указания. Свойства двигателей постоянного тока определяются следующими основными характеристиками:

Свойства двигателей постоянного тока определяются следующими основными характеристиками:

• скоростной ;

• механической ;

• рабочими характеристиками , , , , .

Эти характеристики снимаются при постоянных напряжении и токе возбуждения двигателя. Ха­рактеристики, соответствующие номинальным значениям напряжения и тока возбуждения при отсутст­вии добавочного сопротивления в цепи якоря, называются естественными. Если один из этих парамет­ров не соответствует паспортным номинальным значениям двигателя, то получают искусственные ха­рактеристики.

На основании естественных и искусственных механических и скоростных характеристик можно получить моментную характеристику и регулировочную .

Для построения рабочих характеристик необходимо использовать опытные данные таблицы 5.1. На основании этих данных вычисляют:

• полезную мощность:

;

• полезный вращающий момент:

,

где – угловая скорость якоря, ;

• потребляемую двигателем мощность:

;

• коэффициент полезного действия двигателя:

.

Расчетные данные сводят в таблицу 5.2.

Скоростная характеристика строится по опытным данным таблиц 5.1 и 5.2. Общее уравнение для скоростной характеристики вытекает из уравнения напряжений двигателя:

.

Если учесть, что ЭДС двигателя

,

то

.

Уравнение механической характеристики можно получить из уравнения скоростной характери­стики, если заменить ток якоря через момент:

.

В этих уравнениях , – конструктивные постоянные двигателя для ЭДС и момента. Как видно из уравнения механической характеристики с увеличением нагрузки двигателя (момента двигате­ля), частота вращения уменьшается по линейному закону, если не учитывать влияние реакции якоря.

Как правило, щетки установлены по линии геометрической нейтрали, поэтому реакция якоря имеет поперечную составляющую. При насыщенной магнитной системе поперечная реакция якоря уменьшает поток полюсов. Это приводит к возрастанию частоты вращения при увеличении нагрузки. Такие характеристики не обеспечивают устойчивой работы двигателя с рабочим механизмом.

Содержание отчета

1. Наименование и цель работы.

2. Данные исследуемого двигателя и нагрузочного генератора, характеристики используемых приборов.

3. Схема установки с указанием пределов измерения приборов и технические данные реоста­тов.

4. Расчетные формулы.

5.Таблицы измерений и расчетов.

6. Рабочие характеристик двигателя.

7. Скоростная и механическая характеристики. Определить процентное изменение частоты вращения при переходе от холостого хода к номинальной нагрузке:

%,

где – частота вращения при холостом ходе; – частота вращения при номинальной на­грузке.

8. Регулировочная характеристика.

9. Выводы.

10. Ответы на контрольные вопросы.

Контрольные вопросы

1. Назначение, устройство и схема пускового реостата.

2. Почему во время пуска устанавливают наименьшее сопротивление регулировочного реостата в цепи возбуждения?

3. Почему во время пуска по мере разворота якоря двигателя уменьшается его ток?

4. Как влияет напряжение сети на частоту вращения двигателя?

5. Какими способами можно изменять частоту вращения двигателя?

6. Какие виды потерь имеются в электрическом двигателе?

7. Какие потери относятся к постоянным?

8. Какие потери относятся к переменным?

9. Как осуществляется компенсация размагничивающего действия реакции якоря с целью по­лучения падающих скоростных и механических характеристик?

10. Как направлены ЭДС и ток обмотки якоря двигателя?

11. Для двигателя параллельного возбуждения с номинальными данными: 220 В, 14 А, 2, 5 кВт, 1500 об/мин, с сопротивлением якоря 1 Ом определить суммарные потери и их составляющие при номи­нальной нагрузке, если потери в стали равны сумме добавочных и механических потерь.

12. Определить частоту вращения двигателя п.11 при введении последовательно в цепь якоря реостата с сопротивлением 2 Ом.