4.3 Снятие регулировочной характеристики

При разомкнутом ключе SB1 установить величину напряжения, равной значению U = 0,8·U_ном. Включить SB1 при максимальной величине сопротивления реостата R_Н, . Изменяя сопротивление реостата в обмотке возбуждения генератора R_в2, установить прежнюю величину напряжения на якоре генератора G1. Изменяя сопротивление реостата R_Н, увеличиваем нагрузку до значения, при котором ток в якорной обмотке становится равным номинальному. При этом следует поддерживать величину напряжения U постоянной. Результаты эксперимента занести в таблицу 4.3.

Таблица 4.3 Экспериментальные данные

№ измерения	1	2	3	…
IВ2, А
IЯ, А

5 Содержание отчета

Отчет по лабораторной работе должен содержать:

5.1 Цель работы.

5.2 Схему лабораторной установки и ее описание.

5.3 Расчёты и результаты измерений.

5.4 Ответы на контрольные вопросы.

5.5 Выводы по работе.

6 Контрольные вопросы

6.1 Каковы условия самовозбуждения генератора постоянного тока с параллельным возбуждением?

6.2 В чем заключаются причины изменения напряжения при изменении нагрузки генератора?

6.3 В чем отличие внешних характеристик генераторов постоянного тока с независимым и параллельным возбуждениями?

6.4 Как можно графически построить внешнюю характеристику генератора постоянного тока с параллельным возбуждением?

6.5 Как зависит величина критического сопротивления в цепи возбуждения от частоты вращения якоря генератора?

Лабораторная работа №3

ИССЛЕДОВАНИЕ ДвигателЯ постоянного тока

с параллельным возбуждением

1 Цель работы

Экспериментальное исследование и изучение характеристик двигателя постоянного тока с параллельным возбуждением.

2 Программа работы

2.1 Запись паспортных данных машин постоянного тока и всех приборов.

2.2 Изучение и сборка схемы для исследования двигателя постоянного тока с параллельным возбуждением.

2.3 Снятие характеристик двигателя с параллельным возбуждением.

2.4 Обработка полученных результатов.

2.5 Оформление отчета по работе и ответы на контрольные вопросы.

3 Краткие теоретические сведения

Двигатели постоянного тока обеспечивают плавное и экономическое регулирование частоты вращения и применяются во многих системах автоматического регулирования. По способу возбуждения двигатели постоянного тока делятся на двигатели с параллельным, последовательным и смешанным возбуждениями. Схема двигателя постоянного тока с параллельным возбуждением приведена на рисунке 3.1.

Рисунок 3.1 Схема двигателя постоянного тока с параллельным возбуждением

3.1 Пуск двигателя постоянного тока с параллельным возбуждением

При прямом включении в сеть двигателя постоянного тока с параллельным возбуждением ток якоря I_Я сначала возрастает, а затем уменьшается до установившегося значения I₂, а частота вращения якоря увеличивается и достигает установившегося значения ω₂.

Рисунок 3.2 Кривые изменения тока якоря и частоты вращения двигателя

Изменение тока и частоты вращения двигателя описываются уравнениями:

(3.1)

где R_Я и L_Я - сопротивление и индуктивность обмотки якоря;

Ф, J и М_С - магнитный поток, момент инерции и момент сопротивления;

С_М - конструктивная постоянная машины.

При этом принято, что обмотка возбуждения подключена к питающей сети и магнитный поток является постоянным (Ф=const), сеть считается достаточно мощной (U=const), пуск производится при постоянном статическом моменте (М_с=const).

В двигателях малой мощности максимальное значение тока допускает прямой пуск. В двигателях большой мощности электромеханическая постоянная времени Т_ЭМ во много раз больше электромагнитной постоянной Т_Я, находимые по формулам:

(3.2)

где ω₀ - частота вращения идеального холостого хода, рад/с;

I_ЯП - пусковой ток, равный I_ЯП = U/R_Я, А.

Следовательно, в начале пуска при t=0 пусковой ток, протекающий в обмотке якоря I_ЯП, может в десятки раз превышать номинальный ток якоря I_ЯН. Для ограничения всплесков пусковых токов используются пускорегулирующие сопротивления, величины которых при условии ω=0 выбираются так, чтобы пусковой ток якоря был равен:

(3.3)

В режиме разгона двигателя возрастание противоэлектродвижущей силы Е стремится уменьшить ток I_Я по мере увеличения частоты вращения ω (Е= =С_М·Ф·ω), поэтому для поддержания значительного по величине тока следует уменьшать сопротивление в цепи якоря R_ЯП.