Знакомимся с основными техническими данными и расположением оборудования

Назначение

Научиться производить сборку схемы, осуществлять запуск электродвигателя, производить регулирование частоты вращения, изменять устанавливать и измерять параметры режимов работы.

Краткие теоретические положения

Электродвигатель постоянного тока параллельного возбуждения (шунтовой) имеет расположенную на полюсах статора обмотку возбуждения, выполненную из большого количества витков медного изолированного провода, и многосекционную обмотку якоря, уложенную по окружности в пазы железа якоря, набранного из отдельных, изолированных друг от друга листов электротехнической стали. Секции соединены между собой последовательно. Точки соединения секций выведены на пластины коллектора. Подвод тока к коллектору производится через угольные, графитовые или медно-графитовые щётки. Условное графическое обозначение, маркировка выводов и подключение к сети шунтового ЭД осуществляется следующим образом:

Рис. 1: Схема включения электродвигателя.

Под действием приложенного напряжения через обмотку возбуждения протекает ток возбуждения Iв=U/Rв, который создают между полюсами статора магнитный поток Ф, пронизывающий обмотку якоря. В обмотке якоря под действием этого же напряжения возникает пусковой ток Iяп=U/(Rя+Rx). В результате взаимодействия тока и магнитного потока образуется пусковой вращающий момент Мп=kФIяп, где k- конструктивный коэффициент машины, учитывающий размеры, число витков и тип обмотки. При этом якорь стронется с места и начнёт увеличивать частоту вращения w.

Пересечение витками обмотки якоря силовых линий магнитного поля вызовет наведение в обмотке электродвижущей силы Е=kФw, направленной навстречу приложенному к обмотке напряжению. Поэтому ток якоря и, следовательно, вращающий момент уменьшатся соответственно до Iя=(U-E)/(Rя+Rx) и М=kФIя. Уменьшение будет происходить до тех пор пока развиваемый электродвигателем момент не сравняется с моментом сопротивления рабочей машины, связанной с валом электродвигателя.

Механическая характеристика электродвигателя М=f(w) или w=f(M) описывается уравнением прямой линии

, (1)

Анализ уравнения показывает, что на холостом ходу, угловая частота прямо пропорциональна приложенному напряжению.

Дополнительная литература

Лекция по теме: «Механические характеристики и регулирование частоты вращения электродвигателя постоянного тока параллельного возбуждения».

Задание

Снять зависимость частоты вращения электродвигателя постоянного тока параллельного возбуждения от напряжения на якоре на холостом ходу. (Согласно выражению (1) ожидаемая экспериментальная зависимость – прямая линия.)

4. Порядок выполнения задания

Знакомимся с основными техническими данными и расположением оборудования

Знакомство осуществить по перечню элементов, составленному на вводном занятии

4.2 Собираем электрическую схему:

Рис.2: Принципиальная схема установки для испытания электродвигателя.

Сидоров – узел 1; Козлов – узел 2 и так далее.

.4.3. Заготавливаем таблицу записи наблюдений:

Данные опытов и расчётов Таблица 2

4.4. Записываем действия при определении параметров точек экспериментальной зависимости, заданных второй строкой таблицы 2:

а). Устанавливаем заданное напряжение;

б). Измеряем тахометром скорость вращения вала электродвигателя в оборотах в минуту;

в). Рассчитываем и заносим в таблицу частоту вращения;

4.5. Осуществляем запуск электродвигателя в следующей последовательности:

а) Подадим напряжение постоянного тока 25 вольт на клеммы обмотки возбуждения.

б) Установим движок автотрансформатора TV1 в нулевое положение (против часовой стрелки до упора, что соответствует нижнему положению движка автотрансформатора на схеме).

в) Подадим напряжение 220 вольт на вход автотрансформатора.

г) Медленно увеличиваем напряжение на выходе автотрансформатора, следя за тем, чтобы электродвигатель начал вращаться (неподвижность якоря при напряжении 10 и более вольт может свидетельствовать об аварийном режиме: отсутствии тока в обмотке возбуждения или замыкании или обрыве цепи якоря).

д) Доводим напряжение до 20…30 вольт

Работу выполняет очередной студент и передаёт установку с вращающимся электродвигателем студенту, осуществляющему измерение параметров первой точки экспериментальной кривой.