Визначення ККД машини постійного струму методом холостого ходу

Мета роботи – Набути практичних ниваків по визначенню ККД машини постійного струму методом холостого ходу; одержати експериментальне підтвердження теоретичних знань про види втрат в машині постійного струму, їх залежності від навантаження машини, а також залежності ККД машини від навантаження.

Опис лабораторного стенду.

Зовнішній вигляд лабораторного стенду приведений на рис. 11.1, а його електрична принципова схема – на рис. 11.2.

На лицьовій панелі стенда розміщені вимірювальні прилади, елементи комутації та регулювання, а також сітьовий вимикач, сигнальна лампочка і запобіжник. Вимірювання постачальної напруги проводиться вольтметром РА2, струм обмотки збудження – міліамперметром РА1.

В лівій частині стенда знаходиться перемикач S1, призначений для комутації мережі якоря та обмотки збудження, а також ручки потенціометрів R1, R2, R3. Потенціометр R1 служить для регулювання величини постачальної напруги, потенціометр R2 – пусковий, призначений для запуску двигуна (при обертанні за часовою стрілкою), потенціометр R3 регулює величину струму збудження.

Для піпдключення до обмотки якоря зовнішньогоомметра передбачені гнізда Я1-Я2. Вимірювання опору обмотки необхідно проводити при розімкнутому перемикачі S1.

Програма та методика виконання роботи.

1. Ознайомитись з конструкцією машини та записати її паспортні дані.

В лабораторній роботі досліджується виконавчий двигун СЛ-369 з барабанним якорем і електромагнітним збудженням. З конструкцією двигунів даної серії можна познайомитись у наведеній нижче літературі. Паспортні дані двигуна приведені в табл. П.1.

Таблиця 11.1

Uном, В

P

В*А

nном

об/хв

Iя ном,

А

Iзв,

А

Mном.

Н*см

Mя

Н*см

Rя,

Ом

Rзб,

Ом

Ίg,

г*см

m,

кг

110

50

3000

0,85

0,08

15,77

29,4

23,3

1160

686

1,95

Примітка: Uном, = номінальна напруга збудження ;

P = номінальна потужність двигуна;

clip_image001

Рис. 11.2. Принципова електрична схема лабораторного стенда.

clip_image065– номінальна швидкість обертання;

clip_image067– відповідно, струми якірної обмотки і обмотки збудження ;

clip_image069– номінальний момент на валу;

clip_image071– пусковий момент;

clip_image073– опори обмоток якоря і збудження;

clip_image075– момент інерції якоря;

clip_image077– маса якоря.

2. Визначити опір обмоток якоря:

Перемикач S1 розімкнутий /нижнє положення/. З допомогою циф­рового приладу Щ4300 /або В7-20/ виміряти опір якірних обмоток між гіздами Я1 та Я2. Відключити прилад від стенду. Замкнути S1. Збіль­шуючи напругу постачання потенціометром R1, добитись повороту якоря двигуна в нове положення. Відключити постачання двигуна і розімкнути перемикач S1. Повторити вимірювання опору якірної обмотки за до­помогою цифрового приладу.

За дійсне значення опору обмотки якоря взяти середнє арифметич­не результатів двох вимірів (clip_image079).

Одержане значення опору привести до робочої температури 75°С:

clip_image081 (11.1)

де clip_image083 – температурний коефіцієнт міді, котрий дорівнює 0,004 ;

& – температура оточуючого середовища.

3. Виконати дослід холостого ходу.

Для цього потрібно включити двигун в мережу /замкнути перемикач "Мережа"/, Замкнути перемикач S1. Виставити потенціометром R2 но­мінальну напругу clip_image085 . Регулюючим потенціометром R3 виставити значення струму обмотки збудження clip_image087 = 0,06 А, відповідне номі­нальній швидкості обертання при холостому ході двигуна.

В цьому режимі амперметром РА2 виміряти попереднє значення струму якоря в режимі холостого ходу clip_image089, а амперметром РА1 -величину струму збудження clip_image087[1], відповідного номінальній швид­кості обертання.

Результати занести в табл. 11.2.

Таблиця 11.2

clip_image091

clip_image093

clip_image095

clip_image097

clip_image099

clip_image101

clip_image103

clip_image105

clip_image107

clip_image109

Визначити значення напруги холостого ходу clip_image111, котру слід підвести до двигуна при досліді холостого ходу:

clip_image113 (11.2)

це clip_image115– опір обмотки якоря /Ом/, приведений до робочої темпера­тури 75°С;

clip_image117– спад напруги на щітках /звичайно приймається рівним 2В/;

clip_image119clip_image121– струми в мережі якоря в режимі холостого ходу і режимі

номінального навантаження /А/.

Номінальне значення струму в обмотці якоря /А/:

clip_image123 (11.3)

де clip_image125 = 0,85 + 0,08= 0,93 /А/ – повний вхідний струм при номінальному навантаженні ;

clip_image127– паспортні дані двигуна.

За значенням clip_image129 визначити електричні втрати в мережі збудження:

clip_image131. (11.4)

Після цього потенціометром R1 встановити на вході двигуна напругу clip_image111[1]Г , виміряти амперметром РА2 струм якоря в режимі холостого ходу clip_image134 та визначити потужність clip_image136 в мережі якоря, котра являє со­бою суму магнітних та механічних затрат:

clip_image138 (11.5)

4. Розрахувати втрати машини постійного струму при різних зна­ченнях струму навантаження і побудувати графік залежності ККД маши­ни постійного струму від струму навантаження. Для цього треба зроби­ти так:

Взяти ряд значень струму навантаження, наприклад, clip_image140 = 0,25; 0,5 ; 0,75 ; 1,0 від clip_image142 і визначити відповідне значення струму в обмотці якоря, А;

clip_image144, (11.6)

потім підрахувати електричні втрати в мережі якоря:

clip_image146, (11.7)

електричні втрати в щіточному контакті, В×А,

clip_image148, (11.8)

додаткові втрати, В×А

clip_image150

Результати обчислень занести в табл. 11.3.

Таблиця 11.3

clip_image152

clip_image154

clip_image156

clip_image158

clip_image160

clip_image162

clip_image164

clip_image166

clip_image168

0.25 clip_image170

0.5 clip_image172

0.75 clip_image174

1.0 clip_image176

               

Сума втрат, В×А,

clip_image178. (11.10)

Використана двигуном потужність, В×А,

clip_image180 (11.11)

Корисна потужність на валу двигуна, В×А

clip_image182 (11.12)

ККД двигуна

clip_image184. (11.13)

По результатах табл. 11.3. побудувати графік залежності ККД двигуна clip_image186 від струму навантаження І.

Контрольні запитання

1. Які види затрат мають місце в машинах постійного струму?

2. Які втрати називають постійними, а які – змінними?

3. З якою метою та в якій послідовності проводять дослід холостого ходу для

машини постійного струму?

4. Яку напругу потрібно підвести до двигуна в досліді холостого ходу?

5. Чому графік clip_image188 виходить не з початку координат?

Література

1. Волков Н.И., Миловзоров В.П. Электромашинные устройства ав­томатики: Учеб. для вузов по спец. "Автоматика и телемеханика". –М.; Высш.шк., 1986.

2. Арменский Е.В., Фалк Г.В. Электрические микромашины: Учеб.
пособие для електротехн.спец.вузов. – М.: Высш.шк., І985.

3. Кацман М.М. Электрические машины. – М.: Высш.шк., 1983.

4. Кацман М.М., Юферов Ф.М. Элекгрические машины автоматических
систем. – М.: Высшая школа, 1979.

Добавить комментарий

Your email address will not be published.

Previous Story

Дослідження електромеханічних елементів автоматики

Next Story

Дослідження пуску та гальмування електродвигуна постійного струму

Latest from Елементи систем управління і автоматики (СУА)