3.1.3. Регулювання частоти обертання.

З формул (3.5) і (3.6) видно, що частоту обертання двигуна постійного струму можна регулювати, змінюючи напругу U, опір кола якоря R_Я.К. (із введенням додаткового опору) і магнітний потік Ф.

На мал. 3.2 показані механічні характеристики, що відповідають різним U (а),

R_Я.К. (б), Ф (в).

Рис.3.2

Із мал. 3.2 видно, що при тому самому статичному моменті М₀ на валу двигуна, його частота обертання буде різною (ω₁, ω₂, ω₃).

Змінити напрямок обертання двигуна постійного струму можна зміною або полярності напруги на якорі, або напрямок струму в обмотці збудження.

3.2. Порядок виконання роботи

1.Ознайомитися з лабораторною установкою, усвідомити призначення всіх вимірювальних приладів й органів керування.

2.Записати паспортні дані електричних машин.

3.За паспортним даними розрахувати значення номінального опору R_Н досліджуваного двигуна, його ККД (η), опір якоря R_Я.К і номінальну частоту обертання ω_Н

4.Підключити навантажувальні резистори RР1 та RР2 .

5.Зняти механічні характеристики для наступних режимів роботи:

1) рушійного і рекуперативного гальмування: а) при RР1=0 (природна характеристика); б) при RР1=0,5 R_Н;

2) рушійного і рекуперативного гальмування згідно до п. 1 при ослабленому магнітному потоці двигуна, обумовленому зменшеним значенням струму збудження (І_в = І_вн);

3) гальмування проти-ввімкненням при RР1=3R_Н ;

4) динамічного гальмування: а) при RР1 = 0,2R_H , б) при RР1 = 0,5R_H.

6.Обробити результати досліду й побудувати графіки.

7.Оформити звіт про роботу.

3.3. Опис лабораторної установки

Лабораторна установка являє собою пульт, на передній панелі якого зображена схема, аналогічна мал. 3.3, а також розміщені автоматичні вимикачі, вимірювальні прилади й перемикачі. Ззовні до пульта підключаються електричні машини й навантажувальні резистори RР1 і RР2. Реостати RР3 і RР4 встановлені на бічних панелях пульта.

3.4. Методичні вказівки

1.Напруга живлення на схему подається за допомогою автоматичного вимикача QF.

2.Частота обертання двигуна вимірюється тахогенератором BR, зв'язаним механічно з валом двигуна. Напруга U_BR, пропорційна частоті обертання двигуна, вимірюється вольтметром V2. Частоти обертання, рад/с.

Рис. 3.3

де - номінальна частота обертання, об/хв; - напруга тахогенератора (паспортні дані), В.

3.Вихідне положення для проведення всіх дослідів:

- перемикачі SА1 й SА2 - у нейтральному положенні;

- движки реостатів RР1 і RР2 положенні ∞ ("нескінченність");

- струми І₃, І₄, А - максимальні.

4.Для зняття механічних характеристик необхідно змінювати в широких межах момент на валу двигуна. Для цього використовується навантажувальна машина М2 , вал якої механічно пов'язаний з валом досліджуваного двигуна М1 . Момент навантажувальної машини пропорційний струму якоря І₂, отже, змінюючи струм I₂ за допомогою реостата RР2, можна змінювати момент навантаження на валу досліджуваного двигуна.

5.Після включення автоматичного вимикача QF необхідно проконтролювати наявність струмів в обмотках збудження електричних машин РА3 і РА4. За допомогою реостата RР3 виставити максимальний струм збудження навантажувальної машини М2 (І₄), за допомогою реостата RР4 - максимальний струм збудження досліджуваного двигуна.

6.Механічна характеристика режиму рекуперативного гальмування є продовженням характеристики рушійного режиму, тому виконувати досліди для цих режимів рекомендується в такій послідовності:

1) узгодити напрямки моментів М1 і М2 так, щоб включені в рушійному режимі окремо один від одного, вони мали однаковий напрям обертання (стрілка вольтметра РV2 повинна відхилятися в одну сторону). Пускати двигуни, встановивши перемикач SА1 (або SА2) у положенні 1 (див. мал. 3.2) і, плавно зменшуючи опір RР1 (або RР2) від ∞ до нуля. Змінювати напрямок обертання навантажувальної машини за допомогою перемикача SА3, попередньо відключивши схему від мережі автоматичним вимикачем QF. Повернути схему до вихідного стану;

2) встановити перемикач SА1 в положення 1, а SА2 - в положення 2. Запустити М1, вивести RР1 у положення 0 (при цьому М1 працює на природній характеристиці);

3) змінюючи опір RР2, навантажити досліджуваний двигун до номінального струму;

4) зменшуючи струм I₂ до нуля за допомогою опору RР2, знімати механічну характеристику в рушійному режимі (4-5 точок), дані занести в табл. 3.I;

Таблиця 3.1

Режим	UBR, B	I1, A	ω, рад/с	I2,A	I3,A	I4,A	U1,B	M, H*м

5) перемикач SА2 встановити у положення 1 і зменшити струм збудження навантажувальної машини І₄ до 0,6...0,8 від початкового (максимального) значення;

6) зменшуючи опір RР2 і розганяючи там самим М2, перевести М1 у режим рекуперативного гальмування й зняти в цьому режимі 3-4 точки, заносячи результати у табл. 3.I. Момент переходу досліджуваного двигуна з рушійного режиму в рекуперативний зафіксувати по зміні напрямку струму І₁ на протилежний. Точка при І₁=0 відповідає ідеальному холостому ходу М1;

7) для зняття штучної характеристики в цих режимах повторити операції пп. 2) - 6), виставивши задане по програмі значення опору RР1. Положення повзунка реостату RР1 вибирається по таблиці, розташованій на реостаті;

8) перевести апарати керування у вихідне положення. За допомогою реостата RР4 зменшити струм збудження двигуна І₃ до значення, рівного 80% максимального. Зняти механічні характеристики в рушійному режимі й режимі рекуперативного гальмування. Після закінчення досліду виставити максимальне значення струму збудження М1.