Частоту вращения двигателя можно менять изменением магнитного потока, включая добавочное сопротивление или изменением напряжения питания.
ω
На рис. 3 приведены механические характеристики двигателя с разными добавочными сопротивлениями RД. Характеристику, полученную при RД=0, называют естественной. Включая в цепь якоря RД, получают искусственные характеристики, причем чем больше RД, тем мягче механическая характеристика.
RД2> RД1
0 МИ М
Рис.3 Механические характеристики ДПТ последовательного возбуждения.
Для регулирования частоты вращения изменением магнитного потока шунтируют обмотку возбуждения. При RШ = ∞ (разрыв шунтирующей цепи) двигатель включен по основной схеме и работает на естественной характеристике. При 0 < RШ < ∞ часть тока поступает в шунтирующую цепь, ток возбуждения IB и магнитный поток Ф уменьшаются, а скорость двигателя растет (рис. 4).
а) б)
+ U – ω
RШ2<RШ1
RШ1
I
RШ
RШ = ∞
0 М
Рис. 4. Схема изменения скорости двигателя шунтированием обмотки возбуждения (а),
механические характеристики .
При регулировании скорости изменением напряжения питания двигатель подключается к управляемому выпрямителю УВ. Выходное напряжение выпрямителя U (рис. 5) регулируется изменением входного управляющего сигнала UУ.
~
ω
UУ
УВ
UHOM
+ U –
U1 < UHOM
ОВ
I
0 М
U2 < U1
Рис. 5 Схема подключения двигателя к управляемому выпрямителю (а),
механические характеристики
При UНОМ и без учета внутреннего сопротивления управляемого выпрямителя двигатель работает по естественной характеристике. При снижении напряжения скорость снижается и искусственные характеристики идут ниже естественной.
Иногда шунтируют обмотку якоря резистором для получения пониженных скоростей и определенной скорости идеального холостого хода (рис. 6).
+–
Рис. 6 Схема включения ДПТ последовательного возбуждения с шунтированной
обмоткой якоря.
Резисторы RШ и RД , включенный последовательно с обмоткой возбуждения, образуют делитель напряжения. К якорю подводится пониженное напряжение и характеристики будут ниже естественной. Особенность схемы в том, что при нулевом токе якоря ток возбуждения не равен 0, за счет наличия RШ, поэтому не равен нулю магнитный поток и двигатель имеет определенную скорость идеального холостого хода (рис.7).
3.1 Записать паспортные данные двигателя в таблицу 1:
Таблица 1
Тип
Мощность
Р
Напряжение
U
Ток
I
Частота вращения якоря, n
Заводской номер
кВт
В
А
об/мин.
3.2 Объяснить назначение отдельных элементов схемы
– 110V +
+
ЭМТ
110V
–
Рис. 2
3.3 Собрать цепь согласно схеме на рис.2 .
3.4 Представить собранную схему на проверку преподавателю.
3.5 Проверить положение пускового реостата /пусковой реостат должен быть полностью введен – положение «СТОП»/. Реостат в цепи электромагнитного тормоза ЭМТ поставить в среднее положение. Включить в сеть и плавно выводить пусковой реостат RП , следя за тем, чтобы пусковой ток не превышал номинального значения тока двигателя.
НЕЛЬЗЯ ОСТАВЛЯТЬ РЕОСТАТ В ПРОМЕЖУТОЧНОЙ СОСТЯНИИ МЕЖДУ ПОЛОЖЕНИЯМИ «СТОП» И «ХОД»; БЕЗ НАГРУЗКИ ДВИГАТЕЛЬ НЕ ПУСКАТЬ !!!
3.6 Установить максимальную нагрузку согласно таблице 2 и произвести измерения напряжения U, тока I и частоты вращения якоря n.
Уменьшать ступенями тормозной момент по 2,5 Н´м, каждый раз производя все измерения.
Полученные данные свести в таблицу:
Таблица 2
№№
Измерено
Вычислено
п/п
U
I
n
M
P1
P2
h
В
А
об/мин.
Н´м
Вт
Вт
%
1.
12,5
2.
3.
7,5
4.
3.7 Вычислить потребляемую мощность Р1, полезную мощность Р2, коэффициент полезного действия двигателя h.
3.8 Включить параллельно обмотке возбуждения ОВ реостат /зашунтировать обмотку возбуждения/ согласно рис.3. Ток якоря IЯ будет разветвляться в обмотку возбуждения IB и в реостат IP, ток обмотки возбуждения уменьшится, а частота вращения при тех же тормозных моментах возрастет.
– 110V +
RШ
+
ЭМТ
110V
–
Рис. 3
Повторить измерения по п.6. Полученные данные свести в таблицу 3:
Таблица 3
№№
Измерено
Вычислено
п/п
U
I
I
n
M
P1
P2
h
В
А
А
об/мин.
Н´м
Вт
Вт
%
1.
12,5
2.
3.
7,5
4.
3.9 По данным вычислений построить в масштабе в одной системы координат рабочие характеристики для работы с шунтирующим реостатом и без него:
h=f(P2); I=f(P2); M=f(P2).
3.10 По данным опыта и вычислений построить в масштабе в одной системе координат механические характеристики для работы с шунтирующим реостатом и без него n=f(M).
+ U – ω
~
ω
0 М
Резисторы RШ и RД , включенный последовательно с обмоткой возбуждения, образуют делитель напряжения. К якорю подводится пониженное напряжение и характеристики будут ниже естественной. Особенность схемы в том, что при нулевом токе якоря ток возбуждения не равен 0, за счет наличия RШ, поэтому не равен нулю магнитный поток и двигатель имеет определенную скорость идеального холостого хода (рис.7).
– 110V +
+
–
–