Курс реферат на тема: Двигатели за постоянен ток. Генератори за постоянен ток Изработил: Надя Фотева Проверил: доц. Д-р С. Стоянова
V. Изпитване на постояннотокови двигатели с последователно и паралелно възбуждане
Изтегляне 4.51 Mb.
|
| V. Изпитване на постояннотокови двигатели с последователно и паралелно възбуждане.
1.ПДТ с последователно възбуждане. При този вид двигател намотката е свързана последавателно на котвената верига.Двигателя има голям пусков момент ,скоростта му намаля при чувствително при увеличаване на товарния ток,а при празен ход оборотите му достигат недопустими стойности,затова този двигател при пускане трябва да бъде натоварен с минимум 30% от номиналния товар. А)Пускането на двигателя се осъществява по следната схема(фиг.1) Rп-пусков реостат Rp-регулиращ реостат Rm-възбудителен реостат служи за регулиране на възбудителния ток Преди пускане на двигателя той трябва да бъде натоварен с минимум 30% от номиналния товар с цел да се ограничи скоростта, с която се завърта.Тя не трябва да превишава с 50% номиналната скорост.Смяната на посоката на въртене на двигателя се осъществява чрез превключване на изводите на котвата или възбудителната намотка. Б) Снемане на работните характеристики n ; M ; Ƞ=f(P2) при U=UH=const. Преди снемането на характеристиките се изчислява номиналния момент на двигателя МН=9,56*P2H/ȠH [Nm] ; MH=PH2/1,027nH [кgm] 2.Целта на снетите работни характеристики е да се установи: -относителното изменение на скороста -товарния ток,при който двигателя има максимален К.П.Д. -характерът на промяната на момента при изменение на товарния ток Двигателят се пуска чрез пусковия реостат и на изводите му се установява номинално напрежение.След това се натоварва, докато тока нарастни до 1,2 IН.Постепенно се намалява товарът,докато скоростта се увеличи с 50% над номиналната. Правят се 6-8 отчитания при U=UH=const. a/скоростна характеристика n=f(P2) при U=const. n=(U-I*Ra)/k*Ф Влиянието на пада на напрежение и влиянието на реакцията на котвата могат да се пренебрегнат, тъй като почти се компенсират.Понеже двигателя е сериен, потокът Ф е пропоционален на тока I (без областта на пълно натоварване).Тогава n=U/k1*I Следователно при U=const и намаляване на натаварването скоростта силно се увеличава. Скоросната характеристика има хиперболичен характер (фиг.2) б/моментната характеристика има в началото параболичен характер, защото при ненаситена ненатоварен двигател Ф е пропорционален на тока I и тогава М=км*Ф*I=км*I2 С увеличаване на тока I магнипроводът се насища, потокът Ф не е пропорционален на тока и характеристиката преминава в права линия.(фиг.2) в/к.п.д. Ƞ=f(I) е приблезително постоянен в границите (0,4-1,2)PH2. От скоростната характеристика може да бъде определено относителното повишение на скоростта в проценти при разтоварване на двигателя, n=((n0,25-nH)/nH)*100% Тук n0,25 е измерината честота на въртене при товар 0,25IH ,зощото товар по малък от този ,е недопустим за двигател с последователно възбуждане.От снетите характеристики може да се определи граничните стойности на товарния ток, за която скоростта е допустима и да се определи товара, при който к.п.д. е най-голям. г)Снемане на механичната характеристика N=f(M) при U=UH =const , RM=const и RP= const. Както за шунтовия двигател,при RP=0 се снема естествената механична характеристика,а при RP=const 0-изкуствените.Да се установи видът на механичните характеристики и да се прецени дали работата на двигателя ще бъде устойчива.Използува се схемата,дадена на фиг. 1При снемане на естествената характеристика съпротивлението RP=0,а Rb=const.Чрез товарното устройство се изменя натоварването,като за 6-8 стойности се отчитат честотата на въртене и показанията на включените апарати.Желателно е да се снеме и една механична характеристика при следните условия.Установява се на вала на двигателя номинален момент,след като бъде пуснат в движение.Увеличава се съпротивлението на RP, докато двигателят спре.След това при тази стойност на съпротивлението се намалява въртящият момент,докато честотата на въртене достигне 1,5 nH. хиперболи,но в долната си част поради насищането на магниторповода са почти прави линии.За да се провери дали двигателя работи устойчиво за даден съпротивителен момент МС=f(n) начертава се и механичната характеристика на двигателя(така както е направено на фиг. Пресечната им точка А е точката на устойчива работа. Това се доказва по следния начин.На фиг.4 за удобство механичната характеристика n=f(M2ДВ) е построена като зависимост М=f(n), което не изменя съотношението между М и n. Ако скоростта се намали от n1 на n2 върху вала на двигателя се явява положителен динамичен момент МJ=M-MC=ac-bc=ab.Под действието на този момент скоростта на двигателя започва да се увеличава,докато достигне отново стойността n1.При увеличаване на скоростта над стойността n1 се явява отрицателен динамичен момент,под действието на който скоростта на двигателя намалява.Следователно при дадените работни условия на агрегата точкта А е точка, в която се получава устойчива работа.В най-общ случай работата на агрегста ще бъде устойчива,ако Тъй като механичната характеристика на двигател с последователно възбужсане е падаща той работи винаги устойчиво. д)Снемане на регулиращата характеристика n=f(I) при U=const. Скоростта на двигателя с последователно възбуждане може да бъде регулирана по четири начина: -чрез регулиращ реостат (RP) включен последователно на котвената верига; -чрез регулиране на напрежението на източника; -чрез шунтиране на възбудителната намотка с регулиращ реостат RM; -чрез шунтиране на котвената намотка с регулиращ реостат. При учебни изпитания най-удобно е регулирането посредством регулиращ реостат в котвената верига или във възбудителната(както е показано на схема от фиг.1)Да се проверят възможностите за регулиране на скоростта на двигател с последователно възбуждане и да се определи коефициентът на регулиране.При двата нвчина на регулиране на скороста след пускане на двигателя на вала му се установява номинален момент .Ако скороста се регулира с реостат Rш ,като се изменя голелината на възбудителния ток, се задават определени стойности на коефицента на регулиране kр=IВ/I ,например 50%,70% или друг като IВ=I-IШ . След това двигателя се разтоварва , без да се изменя RВ и се правят 6-8 отчитания на измерваните величини. Скороста на въртене не трябва да превищава с повече от 50% номиналната.Когато регулиранета става посредством реостат в котвената верига , снема се зависимостта n=f(U), тъй като регулиращия реостат изменя приложеното на котвата напрежение.Характеристиката е показана на фиг.5. На фиг.6 показана регулиращата характеристика при kP=const, когато скоростта се регулира чрез шунтиране на възбудителната намотка.Коефициентът на регулиране се определя от израза kP=(IB/I)*100% 3. ПДТ с паралелно възбуждане. – Характерна особеност на двигателя с паралелно възбуждане е тази, че възбудителния ток If не зависи от котвения ток Ia. Възбудителната му намотка е включена паралелно на котвената и нейното захранване по същество е независимо. Поради това постояннотоковия двигател с независимо възбуждане и двигателя с паралелбо възбуждане имат еднакви характеристики. Основните характеристики, които определят свойствата на постояннотоковите електродвигатели с паралелно възбуждане са скоростната характеристика: n = f(Ia) при U=const и If=const и механична характеристика n = f(М) при U=const и If=const В най-общ случай, когато котвената верига на двигателяе включен външен (регулиращ) резистор Rp, уравненията на тези характеристики добиват вида: R = n = При константен възбудителен ток, ако се пренебрегне действието на реакцията на тока на котвата върху големината на магнитния поток Ф, той може да се приеме за постоянен. В такъв случей неговите скоростна и механична характеристики представляват права линия, чиито наклон към абцисната ос зависи от съпротивлението Ra+Rp. В действителност при работа на машината под товар, дори когато четките са в геометрична неутрална линия, напречната реакция на котвата допринася за известно намаляване на магнитния поток Ф с ΔФ. В резултат n = Вижда се, че при Ra+Ro = 0 намаляването на магнитния поток ще доведе до увеличаване честотата на въртене. От друга страна, дори при Rp=0 падът на напрежение Ia.Ra, допринася за намаляване честотата на въртене. По такъв начин се оказва, че са възможни три разновидности на естествените скоростна и механична характеристики. Кривата 1 съответства на случая, когато преобладаващо е влиянието на RaIa; 2- при взаимна компенсация на влиянието на IaRa и намалението на Фо, и 3 – при преобладаващо влияние на намаляването на Фо. Храктеристиката от вида 3 е неприемлива от гледна точка на условията за устойчива работа на двигателя. Поради това двигателите с паралелно възбуждане се изпълняват с леко падащи характеристики от вида на 1. В съвременните машини с твърде високи електромагнитни натоварвания влиянието на напречната реакция на котвата може да бъде толкова силно, че да не е възможно получаването на характеристика 1. В такъв случай , за да се получи тази характеристика, върху полюсите наред с паралелната възбудителна намотка се поставя и слаба последователна (стабилизираща) възбудителна намотка със съпосочно свързване, м.д.н. на която е до 10% от м.д.н. на паралелната възбудителна намотка. С това намалението на Фδ от напречната реакция на котвата частично или напълно се компенсира. Изменението на честотата на въртене на двигателя с паралелно възбуждане при преминаването му от празен ход към номинален товар по естествена механична характеристика е около 2 – 8% от nн. Такава слабо падаща характеристика се нарича твърда характеристика. При включване на различни по големина регулиращи съпротивления се получава серия от механични характеристики, които са по – меки. Това обаче се постига за сметка на увеличаване на загубите в регулиращото съпротивление Rp. Тези характеристики, както и естествената механична характеристика, пресичат абцисната ос в точки, които съответстват на котвен ток. Ia = Оттук се вижда, че за да бъде този ток близък до номиналния, регулиращото съпротивление Rp трябва да бъде многократно по – голямо откотвеното съпротивление Ra на двигателя. Регулировъчния реостат Rpf във веригата на възбудителната намотка дава възможност да се изменя възбудителния ток If, съответно магнитния поток Ф. По този начин може да се регулира честотата на въртене n . От същото равенство следва, че при работа на двигателя не трябва да се допуска прекъсване на възбудителната верига, тъй като това е съпроводено с рязко нарастване на честотата на въртене до недопустими граници, силно увеличаване на котвения ток и възникване на кръгов огън. На фигурата са построени работните характеристики на двигателя с паралелно възбуждане . Те представляват зависимостта на входящата мощност P1, тока Ia, честота на въртене n, момента М и к.п.д η, взависимост от полезната мощност P2 на вала на двигателя при U=const, If=const. Характеристиките n=f(P2) и М=f(P2), както следва от направения до тук анализ, са прави линии. Останалите зависимости имат характер, еднакъв за всички електродвигатели. Изтегляне 4.51 Mb. Сподели с приятели:
|