Лабораторна робота № 7 ДПС НЗ

Лабораторна робота № 7

Тема: Дослідження механічної характеристики електродвигуна постійного струму незалежного збудження.
Мета: Експериментальне визначення механічних і електромеханічних характеристик двигуна постійного струму змішаного збудження. Поглибити і закріпити теоретичні знання.
Матеріально-технічне оснащення робочого місця: ПК, програма «matlab 7.0», інструкційна карта
Вказівки до виконання роботи

До виконання лабораторної роботи необхідно приступати після вивчення машини постійного струму з незалежним збудженням.

Зміст роботи

3.1. Зняття механічної і розрахунок робочих характеристик машини в режимі двигуна.
3.2. Зняття механічної і розрахунок робочих характеристик машини в генераторному режимі роботи.
3.3. Зняття механічних характеристик при різних напругах живлення в колі якоря.
3.4. Зняття механічних характеристик при різних опорах в колі якоря.
3.5. Зняття механічних характеристик при різних потоках збудження.
3.6. Зняття регулювальних характеристик при змінів напруги якоря.

Опис віртуальної лабораторної установки

Віртуальна лабораторна установка представлена на рис. 1.
Вона включає джерело постійної напруги (V1 для живлення якоря машини, V2 для живлення обмотки збудження з бібліотеки Power System Blokset/Electrical Sources), блок Moment для задання моменту навантаження (блок Сonstant з бібліотеки Simulink/Sources), саму машину постійного струму (блок DC Machine з бібліотеки Power System Blokset/Machines), блок для вимірювання змінних стану машини Display і осцилограф Scope для візуального спостереження процесів з бібліотеки Simulink/Sinks.

Рис. 1. Модель для дослідження машини постійного струму з незалежним збудженням

Коло якоря і коло збудження видно з графічного представлення блоку, на вхід TL подається момент навантаження, вихід т призначений для вимірювання і спостереження перемінних стану машини в наступній послідовності:кутова швидкість (рад/с), струм якоря (А), струм збудження (А), електромагнітний момент (Нм).
В полях настройки машини (рис. 2) задаються:
параметри обмотки якоря – Ra (Ом), La (Гн);

Рис.2. Вікно настройки параметрів машини

параметри обмотки збудження – Rf (Ом), Lf (Гн);
коефіцієнт Laf;
сумарний момент ін
ерції машини і навантаження – J (кг*м2). Необхідно підкреслити, що параметри (Lf, J) важливі при дослідженні перехідних процесів. На усталені режими вони не впливають;
коефіцієнт вязкого тертя – Вт (Нм*с);
коефіцієнт сухого тертя – Тf (Нм);
початкова швидкість.
Всі ці параметри розраховуються за наступними виразами.
13 EMBED Equation.3 1415, 13 EMBED Equation.3 1415, 13 EMBED Equation.3 1415, 13 EMBED Equation.3 1415. (1)
Індуктивтність обмотки збудження при дослідженні усталених процесів може бути прийнята близькою до нуля. При дослідженні перехідних процесів значення Lf для машин звичайного виконання вибирається з нерівності
13 EMBED Equation.3 1415. (2)
Момент інерції для двигуна звичайного виконання визначається з нерівності
13 EMBED Equation.3 1415. (3)
Загальні механічні втрати для машин звичайного виконання становлять Рмех=(0,5-2)%Рн. Крім того ці втрати рівні 13 EMBED Equation.3 1415. Якщо вважати, що втрати на тертя і вентиляційні втрати приблизно рівні, то
13 EMBED Equation.3 1415; 13 EMBED Equation.3 1415. (4)
Паспортні дані машин постійного струму приведені в таблиці 1.
Вікно настройки параметрів моделювання показано на рис. 3.


Таблиця 1
Паспортні дані машин постійного струму
Тип двигуна
Рн,
кВт
Uн,
В
пн,
об/хв

·
%
Ra,
Ом
Rf,
Ом
La,
мГн

1
2
3
4
5
6
7
8

2ПН-0.17
2ПН-0.25
2ПН-0.37
2ПН-0.71
2ПН-1.0
0,17
0,25
0,37
0,71
1
220
220
220
220
220
750
1120
1500
2360
3000
48,5
57
61,5
70
72,5
27,2
15,47
10,61
3,99
2,52
162
612
612
123
92
514
297
190
70
48



Рис. 3. Вікно задання параметрів моделі

Порядок проведення лабораторної роботи

5.1. Для заданої викладачем машини розрахувати значення параметрів і заповнити поля вікна настройки параметрів машини.
5.2. Задати параметри моделювання (рис. 3).
При зніманні характеритстик по п. 3.1 порядку виконання роботи в вікні настройки блока Moment послідовно задаються значення моменту від 0 до 1,2Мн з кроком 0,2 Мн. Для кожного значення моменту здійснюється моделювання і заповнюється таблиця 2 виміряних і розрахованих значень.
Таблиця 2
Експериментальні дані
Завданя
Виміряно
Розраховано

М, Нм

·, рад/с
Ія, А
Із, А
Р1, Вт
Р2, Вт

·


Розрахунок проводять за наступними формулами:
13 EMBED Equation.3 1415, 13 EMBED Equation.3 1415, 13 EMBED Equation.3 1415.
5.4. При зніманні характеристик по п. 3.2 порядку виконання роботи в вікні настройки блока Moment послідовно задаються значення момента від 0 до –1,2 Мн. Для кожного значення моменту здійснюється моделювання і заповнюється таблиця 2 виміряних і розрахованих значень. Коефіцієнт корисної дії в цьому випадку розраховується по формулі 13 EMBED Equation.3 1415.
5.5. Зняття механічних характнристик при різних напругах живлення в колі якоря по п. 3.3 змісту роботи необхідно провести для двох значень напруги на якорі 0,6 Uя і 0,8 Uя, де Uя – напруга на якорі, при якій виконувались п.п. 3.1, 3.2. При цьому момент навантаження необхідно змінювати від –1,2 Мн до 1,2Мн з кроком 0,2 Мн. Для кожного значення напруга на якорі і моменту проводиться моделювання і заповнюється таблиця 3.

Таблиця 3
Експериментальні дані
М, Нм

·, рад/с





5.6. Зняття механічних характеристик при різних опорах в колі якоря по п. 3.4 змісту роботи необхідно провести для двох значень опору якоря 2Rя і 4Rя, де Rя опір якоря. Зміну опору якоря здійснювати в полі вікна настройки параметрів машини. При цьому момент навантаження необхідно змінювати від –1,2 Мн до 1,2Мн з кроком 0,2 Мн. Для кожного значення опору якоря і моменту проводиться моделювання і заповнюється таблиця 3.
5.7. Зняття механічної характеристики при різних потоках збудження по п. 3.5 змісту роботи необхідно провести для двох значень потоку 0,6 Фн і 0,8 Фн. Для цього в полі Field-armature mutual inductace необхідно встановити значення Laf спочатку 0,6, а потім 0,8 від номінального.
При цьому момент навантаження необхідно змінювати від –1,2 Мн до 1,2Мн з кроком 0,2 Мн. Для кожного значення потоку і моменту проводиться моделювання і заповнюється таблиця 3.
5.8. Зняття регулювальних характеристик при зміні напруги якоря по п. 3.6 змісту роботи проводиться для постійного моменту навантаження, рівного номінальному, і зміні напруги в колі якоря від 0,4 до 1,2 номінального значення з кроком 0,2 номінального значення. Для кожного значення напруги проводиться моделювання і заповнюється таблиця 4.

Таблиця 4
Експериментальні дані
Uя, В

·, рад/с






Зміст звіту
1. Схема моделі для проведення лабораторної роботи.
2. Розрахункові фрормули параметрів машини.
3. Розрахункові формули для потужностей Р1, Р2 і ККД.
4. Заповнені таблиці.
5. Графіки робочих характеристик машини в режимі двигуна і генератора.
6. Графіки механічної характеристики машини при напругах на якорі.
7. Графіки механічної характеристики машини при різних опорах якоря.
8. Графіки механічної характеристики машинипри різних потоках.
9. Регулювальна характерирстика двигуна.

13 EMBED PBrush 1415

13 EMBED PBrush 1415



Root Entry

Приложенные файлы

  • doc 11334285
    Размер файла: 994 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий