Тема: Исследование двигателя  постоянного тока смешанного возбуждения

Цель: Изучить устройство, принцип действия и технические параметры двигателя  постоянного тока смешанного возбуждения

Задание

 

1. Зарисовать схему включения.

2. Ответить на контрольные вопросы.

 

Теоретические сведения

 

Двигатель смешанного возбуждения нашел наибольшее распространение в качестве привода агрегатов. Он имеет две обмотки возбуждения: параллельную (ШОВ) и последовательную (СОВ) (рисунок 18.1). Частота вращения вала этого двигателя определяется с учетом того, что:

Ф = Ф1 ± Ф2,

где Ф1 и Ф2 – соответственно потоки параллельной и последовательной обмоток возбуждения, Вб. Знак «+» соответствует согласному включению обмоток возбуждения (МДС обмоток складываются). В этом случае с увеличением нагрузки общий магнитный поток машины увеличивается (за счет потока последовательной обмотки Ф2), что ведет к уменьшению частоты вращения якоря. При встречном включении обмоток поток Ф2 при увеличении нагрузки размагничивает машину (знак «-»), что, наоборот, увеличивает частоту вращения. Работа двигателя при этом становится неустойчивой, так как с увеличением нагрузки частота вращения неограниченно возрастает. Однако при небольшом числе витков последовательной обмотки с увеличением нагрузки частота вращения не возрастает и во всем диапазоне нагрузок остается практически неизменной. Механические характеристики двигателя смешанного возбуждения при согласном включении обмоток возбуждения (рисунок 18.2) в сравнении с механическими характеристиками двигателя последовательного возбуждения имеют более жесткую характеристику.

Рисунок 18.1 -  Схема включения двигателя смешанного возбуждения.

Двигатель смешанного возбуждения имеет ряд преимуществ по сравнению с двигателем последовательного возбуждения. Например, этот двигатель может работать вхолостую, так как поток параллельной обмотки Ф ограничивает частоту вращения якоря в режиме холостого хода и устраняет опасность «разноса». Регулирование частоты вращения осуществляется реостатом Rpг в цепи параллельной обмотки возбуждения. Однако наличие двух обмоток возбуждения увеличивает стоимость изготовления двигателя смешанного возбуждения по сравнению с двигателями предыдущих типов, что ограничивает его применение.

Рисунок 18.2 -  Рабочие характеристики двигателя смешанного возбуждения.

Контрольные вопросы

1.Какие требования предъявляются к пуску ДПТ смешанного возбуждения?

2.Поясните, как осуществляется пуск ДПТ смешанного возбуждения.

3.  Перечислите, какие характеристики ДПТ называются рабочими и при соблюдении каких условий они получаются.

4.Каким образом регулируют ток возбуждения в двигателе смешанного возбуждения?

5.Какие способы регулирования частоты вращения применяются в двигателях смешанного возбуждения?

 

 

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 19

Тема: Определение КПД машин постоянного тока методом холостого хода

Цель: Изучить устройство, принцип действия, технические параметры и потери в машине постоянного тока

Задание

 

1. Зарисовать схему включения.

2. Ответить на контрольные вопросы.

В машинах постоянного тока, как и в других электрических машинах, имеют место

1.магнитные

2.электрические

3.механические потери

 (составляющие группу основных потерь)

4. добавочные потери.

Магнитные потери Рм происходят только в сердечнике якоря, так как только этот элемент магнитопровода машины постоянного тока подвергается перемагничиванию.

    Величина магнитных потерь, состоящих из потерь от гистерезиса и потерь от вихревых токов, зависит от частоты перемагничивания             значений магнитной индукции в зубцах и спинке якоря, толщины листов электротехнической стали, ее магнитных свойств и качества изоляции этих листов в пакете якоря.

Электрические потери в коллекторной машине постоянного тока обусловлены нагревом обмоток и щеточного контакта.

    Потери в цепи возбуждения определяются потерями в обмотке возбуждения и в реостате, включенном в цепь возбуждения:

Потери в обмотках цепи якоря

 

Электрические потери также имеют место и в контакте щеток:

Электрические потери в цепи якоря и в щеточном контакте зависят от нагрузки машины, поэтому эти потери называют переменными.

Механические потери. В машине постоянного тока механические потери складываются из потерь от трения щеток о коллектор, трения в подшипниках и на вентиляцию

 

Механические и магнитные потери при стабильной частоте вращения можно считать постоянными.

Сумма магнитных и механических потерь составляют потери х.х.:

Добавочные потери составляют хотя и небольшую, но не поддающуюся точному учету величину.

Поэтому, согласно ГОСТу, в машинах без компенсационной обмотки значение добавочных потерь принимают равным 1% от полезной мощности для генераторов или 1% от подводимой мощности для двигателей.

В машинах с компенсационной обмоткой значение добавочных потерь прини­мают равным соответственно 0,5%.

Коэффициент полезного действия. Коэффициент полезного действия электрической машины представляет собой отношение мощностей отдаваемой (полезной) Р2 к подводимой (потребляемой) Р1

 

Рисунок 19.1 -  Схема включения универсального МПТ

Контрольные вопросы

1. Виды потерь в МПТ.

2. Потери холостого хода. От чего они зависят?

3. Электрические и добавочные потери.

4. Методы экспериментального определения КПД?

5. Сущность метода отдельных потерь?

6. Как осуществляется определение КПД по методу холостого хода двигателя?

 

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 20