Учебный курс "EEM 2 Машины постоянного тока"

Учебный курс
"EEM 2 Машины постоянного тока"
Photo: Siemens AG
SH5047-1A Version 2.0
Author: M.Germeroth
перевод:
к.т.н. Артюшин Ю.В., Можаев Д.А., Разин К.Ю.
Lucas-Nuelle GmbH · Siemensstrasse 2 · D-50170 Kerpen (Sindorf)
Tel.: +49 2273 567-0
www.lucas-nuelle.de
Для анимации Вам потребуется иметь установленный Flash Player.
Если Flash Player не установлен, его можно бесплатно скачать с сайта Macromedia.
Copyright © 2007 LUCAS-NUELLE GmbH.
All rights reserved.
LUCAS-NÜLLE Lehr- und Messgeräte GmbH
Siemensstraße 2 D-50170 Kerpen
EEM2 Машины постоянного тока
Цели обучения
Компоненты оборудования 300 W классической серии
Информационная страница "Варианты комплектации"
Правила безопасности
Двигатель постоянного тока параллельного возбуждения
Подключение и запуск
Реверсирование направления вращения
Регулирование частоты вращения
Нагрузочная характеристика
Генератор постоянного тока независимого возбуждения
Регулирование напряжения (управление возбуждением)
Полярность напряжения
Нагрузочная характеристика
Генератор постоянного тока с самовозбуждением
Направление вращения и полярность
Нагрузочная характеристика
Двигатель постоянного тока последовательного возбуждения
Подключение и запуск
Реверсирование направления вращения
Нагрузочная характеристика
Двигатель постоянного тока смешанного возбуждения
Нагрузочные характеристики
Авторское право
1
2
3
7
9
11
17
21
31
35
37
43
46
51
53
57
61
63
67
73
79
81
91
EEM2 Машины постоянного тока
EEM2 Машины постоянного тока
Цели обучения
Добро пожаловать в учебный курс "Машины постоянного
тока". Команда LUCAS-NUELLE желает Вам успехов в изучении
учебного материала и проведении экспериментов. На следующих
страницах будет представлен краткий обзор курса и перечень
необходимого оборудования.
В этом курсе Вам представляется возможность изучить основы "Машин
постоянного тока".
Экспериментальное исследование машин постоянного тока с
последовательным, параллельным и смешанным возбуждением позволит Вам
изучить все особенности их конструкции и функционирования.
Обзор курса
z
z
z
z
z
z
z
z
z
Двигатели и генераторы
Обмотки последовательного, параллельного и смешанного возбуждения
Измерение токов якоря, возбуждения и различных напряжений
Номинальные параметры и паспортные данные
Регулирование частоты вращения
Реверсирование направления вращения
Ослабление магнитного поля
Сопротивления обмоток и якоря
Измерение мощности с/без нагрузки
Необходимые технические знания
z
z
z
Основные знания по электрическим машинам
Основные знания по электротехнике
Работа с измерительным оборудованием
1
EEM2 Машины постоянного тока
Компоненты оборудования 300 W классической серии
SO3636-6V
SE2662-2A
SE2667-2B
SE2672-3D
SO3212-6W
SO3212-6B
SO3212-5F
SO3212-6M
SO3212-5H
SO3212-5U
SO5127-1Z
SO5148-1F
SO5126-9X
SO5126-9Z
Цифровое управляющее устройство для
1 шт.
сервопривода/сервотормоза 0.3 kW
Соединительная муфта 300 W
1 шт.
Защита муфты 300 W
1 шт.
Многофункциональная машина постоянного тока 300 W 1 шт.
Универмальное нагрузочное устройство для машины
1 шт.
мощностью 300 W
Пусковое устройство для машин постоянного тока* 1 шт.
Регулятор возбуждения для машин постоянного тока* 1 шт.
Нагрузочный резистор для экспериметов с работой
1 шт.
машины в режиме генератора*
Регулятор возбуждения для экспериметов с работой
1 шт.
машины в режиме генератора*
Источник питания для электрических машин
1 шт.
Аналого-цифоровой мультиметр, ваттметр измеритель
2м
коэффициента мощности
Набор из 47 соединительных 4мм-штекеров
1 шт.
Набор безопасных соединительных мостиков, 19/4 мм
1комп.
(15 штук)
Набор безопасных соединительных мостиков с
дополнительными гнёздами для присоединения, 19/4
1комп
мм (5 штук)
*Компоненты, альтернативные универсальному нагрузочному устройству SO3212-6W
2
EEM2 Машины постоянного тока
Информационная страница "Варианты комплектации"
Универсальное нагрузочное устройство (SO3212-6W) для машин постоянного
тока
(пример подключения: "Машина постоянного тока с независимым
возбуждением")
Пусковое устройство (SO3212-6B) и регулятор возбуждения (SO3212-5F) для
машин постоянного тока
(пример подключения: "Машина постоянного тока с независимым
возбуждением")
3
EEM2 Машины постоянного тока
Информационная страница "Варианты комплектации"
4
EEM2 Машины постоянного тока
Информационная страница "Варианты комплектации"
Пусковое устройство (SO3212-6M) и регулятор возбуждения (SO3212-5H) для
машин постоянного тока
(пример подключения: "Машина постоянного тока с независимым
возбуждением")
5
EEM2 Машины постоянного тока
Информационная страница "Варианты комплектации"
6
EEM2 Машины постоянного тока
Правила безопасности
Основные правила безопасности
Во всех экспериментах используется высокое напряжение опасное для жизни,
поэтому применяйте для соединений только комплектные безопасные провода
и внимательно следите за тем, чтобы не было короткого замыкания.
Все приборы, у которых предусмотрена необходимость заземления, должны
быть безусловно заземлены с помощью прилагаемых проводов
жёлтого/зелёного цвета!
Самым аккуратным образом проверьте и перепроверьте соединения
используемых модулей и только после этого включайте питающее
напряжение.
Для защиты от вращающихся частей моторов и двигателей всегда
используйте предусмотренные защитные приспособления.
Все локальные правила и инструкции по эксплуатации электротехнического
оборудования должны безусловно соблюдаться.
7
EEM2 Машины постоянного тока
Правила безопасности
Общие указания по обслуживанию оборудования
{
{
{
{
{
{
8
Убедитесь в том, что опорные винты на ножках мотора
и соединительная муфта на валу мотора прочно закреплены.
Убедитесь в том, защитные приспособления для выступающих
концов валов и муфты установлены.
Длительная по времени работа машины или её работа под
нагрузкой приводят к её существенному нагреву.
Экстремальный режим - неподвижное состояние двигателя, при
включённом питании, допускается только на очень короткое время.
Все машины имеют тепловое реле, которое срабатывает при
превышении максимально допустимой рабочей температуры
двигателя. Коммутирующие контакты реле выведены на клемный
щиток. Эти контакты должны быть всегда соединены с
соответствующими штекерами на блоках питания или управления.
Все параметры, измеряемые в экспериментах, определяются с
помощью лабораторных приборов как правило с точностью
измерения 1,5%. Эти приборы обычно запитаны от сети
переменного тока 230/400 В. Измерения производятся на серийно
выпускаемых машинах. Практика показывает, что результаты,
полученные учащимися, могут отличаться друг от друга на
величину+/- 15% относительно приведенного типового значения.
EEM2 Машины постоянного тока
Двигатель постоянного тока параллельного возбуждения
Двигатель постояного тока параллельного
возбуждения
На последующих страницах Вам будет предложено
выполнить упражнения по теме "Двигатель постоянного тока
параллельного возбуждения":
z
z
z
z
Подключение и запуск
Реверсирование направления вращения
Регулирование частоты вращения
Нагрузочная характеристика
9
EEM2 Машины постоянного тока
Двигатель постоянного тока параллельного возбуждения
10
EEM2 Машины постоянного тока
Двигатель постоянного тока параллельного возбуждения
Темы упражнения: "Подключение и запуск"
z
z
z
z
z
z
z
Определение схемы подключения контактов для работы
двигателя в режиме параллельного возбуждения
Считывание номинальных параметров двигателя из
паспорта
Подключение двигателя к пусковому устройству
Ознакомление с принципом работы пускового устройства
Присоединение к двигателю тормозного устройства
Исследование работы двигателя под нагрузкой
Измерение напряжения и тока якоря
Запишите номинальные параметры двигателя постоянного тока
UA= 220_V
IA= 1___A
UE= 220_V
Correct !
IE= 100_mA
n= 2000rpm
Определите принадлежность обозначений соответствующим контактам на
обмотке двигателя
A1/A2
B1/B2
C1/C2
E1/E2
D1/D2
F1/F2
Обмотка якоря
Коммутационный полюс обмотки
Обмотка компенсатора
Обмотка параллельного возбуждения
Обмотка последовательного
возбуждения
Обмотка возбуждения (внешнее
возбуждение))
Correct !
11
EEM2 Машины постоянного тока
Двигатель постоянного тока параллельного возбуждения
Инструкции по подключению: "Подключение и запуск"
z
z
z
Подключите двигатель согласно приведенной ниже схеме
Включите в цепь якоря амперметр и вольтметр
Подключите тормозное устройство. Это не приведет пока к
приведению нагрузки на двигатель
Примечание: подача напряжения питания в схему возможна только после полного
подключения двигателя!
Более подробная информация о тормозном устройстве может быть найдена
в соответствующей документации
Схема подключения двигателя постоянного тока параллельного возбуждения
"Подключение и запуск"
12
EEM2 Машины постоянного тока
Двигатель постоянного тока параллельного возбуждения
Монтажная схема двигателя постоянного тока параллельного возбуждения
"Подключение и запуск"
Проведите эксперимент с двигателем постоянного тока параллельного
возбуждения
Необходимые параметры:
z
z
Пусковое устройство: минимальное значение (0 Ω)
Источник питания (DC): 220V
Порядок проведения эксперимента:
z
Включите схему с двигателем и ответьте на следующие вопросы
13
EEM2 Машины постоянного тока
Двигатель постоянного тока параллельного возбуждения
Двигатель ведёт себя следующим образом:
b
c
d
e
f
g
b
c
d
e
f
g
c
d
e
f
g
b
c
d
e
f
g
c
d
e
f
g
c
d
e
f
g
Двигатель вращается с частотой, выше
номинальной
Направление вращения - по часовой стрелке
Направление вращения - против часовой стрелки
Пусковой ток выше номинального значения
Двигатель вращается с номинальной частотой
Ток увеличивается при увеличении частоты
вращения двигателя
Correct !
Измерение величины тока якоря
Необходимые параметры:
z
Режим работы тормозного устройства: "Контроль момента (Torque
control)"
Порядок проведения эксперимента:
z
z
При помощи тормозного устройства добейтесь снижения частоты
вращения двигателя до номинальной
Фиксируйте величину тока якоря во время процесса торможения
двигателя
Не допускайте полной остановки двигателя!
Что происходит с величиной тока якоря?
Величина тока якоря примерно равна номинальному
значению
j Величина тока якоря намного выше номинального
k
l
m
n
значения
j Величина тока якоря намного ниже номинального
k
l
m
n
значения
i
j
k
l
m
n
14
Correct !
EEM2 Машины постоянного тока
Двигатель постоянного тока параллельного возбуждения
Снятие нагрузочной характеристики
Необходимые параметры:
Пусковое устройство: максимальное значение ( Примечание: для
машины 0.3 KW ~ 47 Ω; для машины 1 KW ~ 16 Ω)
z
Порядок проведения эксперимента:
Испытайте двигатель в соответствии с параметрами, указанными в
таблице
Измерьте величины тока и напряжения на якоре при работе двигателя
под нагрузкой
Занесите полученные данные в таблицу
z
z
300
n/(1/min)
2100
2090
2070
2040
2020
2020
2000
I/A
U/V
M/Nm
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
2.0
1.8
250
200
1.6
1.4
n/min¯¹
z
I/A
0.35
0.5
0.71
0.93
1.2
1.43
1.6
U/V
220
220
220
220
220
220
220
3000
2500
2000
1.2
150
1.0
1500
0.8
100
50
0.6
0.4
1000
500
0.2
0
0.0
0
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
1.1
1.2
1.3
1.4 1.5
M/Nm
15
EEM2 Машины постоянного тока
Двигатель постоянного тока параллельного возбуждения
Какое из нижеприведенных утверждений верно?
c
d
e
f
g
b
c
d
e
f
g
c
d
e
f
g
b
c
d
e
f
g
b
c
d
e
f
g
c
d
e
f
g
Напряжение на якоре уменьшается
пропорционально увеличению момента
Ток на якоре линейно возрастает с увеличением
момента
Частота вращения двигателя значительно падает
при достижении номинальной величины момента
Напряжение на якоре практически не меняется
Частота вращения двигателя практически
постоянна (± 3%) при номинальной величине
момента
Частота вращения двигателя возрастает при
увеличении момента
Правильных
ответов
может быть
несколько
Каково назначение пускового устройства?
Пусковое устройство используется для контроля
частоты вращения
i Пусковой устройство снижает величину пускового
j
k
l
m
n
тока
j Пусковое устройство защищает двигатель от
k
l
m
n
перегрузок
j
k
l
m
n
16
Correct !
EEM2 Машины постоянного тока
Двигатель постоянного тока параллельного возбуждения
Темы упражнения: "Реверсирование направления
вращения"
z
z
Определение разницы между вращением двигателя по и
против часовой стрелки
Организация режима реверсирования двигателя
Определение направления вращения
Если Вы смотрите на вал двигателя постоянного тока в плоскости самой
машины (в нашем случае со тороны тормозного устройства), положительным
считается направление вращения по часовой стрелке. Если двигатель имеет
два рабочих вала, то за точку отсчета принимается тот вал, который
расположен противоположно вентилятору охлаждения или коллекторным
кольцам.
Примечание: для стандартной серии (0.3 kW и 1.0 kW) направление
вращения двигателя определяется по направлению вращения тормозного
устройства, т.е. если двигатель постоянног тока вращается по часовой
стрелке, в положительном направлении, на устройстве управления тормоза
отображается отрицательное направление вращения. Таким образом
отображается всегда направление вращения по тормозному устройству.
17
EEM2 Машины постоянного тока
Двигатель постоянного тока параллельного возбуждения
Инструкции по подключению: "Реверсирование
направления вращения"
z
z
z
Подключите двигатель согласно приведенной ниже схеме.
Включите в цепь якоря амперметр и вольтметр.
Подключите тормозное устройство. Это не приведет пока к
приведению нагрузки на двигатель.
Схема подключения двигателя постоянного тока параллельного возбуждения
"Реверсирование направления вращения"
18
EEM2 Машины постоянного тока
Двигатель постоянного тока параллельного возбуждения
Монтажная схема двигателя постоянного тока параллельного возбуждения
"Реверсирование направления вращения"
Реверсирование направления вращения
Необходимые параметры:
z
z
Пусковое устройство: минимальное значение (0 Ω)
Источник питания: 220V
Порядок проведения эксперимента:
z
Соберите схему с двигателем и проверьте ее работоспособность
Примечание: подача напряжения питания в схему возможна только
после полного подключения двигателя!
19
EEM2 Машины постоянного тока
Двигатель постоянного тока параллельного возбуждения
Каково направление вращения двигателя?
По часовой стрелке
j Против часовой стрелки
k
l
m
n
i
j
k
l
m
n
z
z
Correct !
Выключите двигатель и измените полярность подключения обмотки
возбуждения в соответствии с приведенной ниже схемой
Включите двигатель и проверьте результаты
Схема подключения двигателя постоянного тока параллельного возбуждения
"Реверсирование направления вращения" (схема реверсивного подключения)
Каково направление вращения двигателя?
По часовой стрелке
i Против часовой стрелки
j
k
l
m
n
j
k
l
m
n
20
Correct !
EEM2 Машины постоянного тока
Двигатель постоянного тока параллельного возбуждения
Темы упражнения: "Регулирование частоты
вращения"
z
z
z
Запуск двигателя постоянного тока при помощи регулятора
возбуждения
Управление частотой вращения двигателя посредством
изменения тока якоря
Исследование явления ослабления магнитного поля
Инструкции по подключению: "Регулирование частоты
вращения"
z
z
z
z
Подключите двигатель согласно приведенной схеме.
Включите в цепь якоря амперметр и вольтметр.
Включите амперметр в цепь возбуждения.
Подключите тормозное устройство. Это не приведет пока к
приведению нагрузки на двигатель.
Примечание: включение питающего напряжение позможно только после
осуществления всех подключений на двигателе!
Более детальная информация о тормозном устройстве может быть найдена
в соответствующей документации
21
EEM2 Машины постоянного тока
Двигатель постоянного тока параллельного возбуждения
Схема подключения двигателя постоянного тока параллельного возбуждения
"Регулирование частоты вращения"
22
EEM2 Машины постоянного тока
Двигатель постоянного тока параллельного возбуждения
Монтажная схема двигателя постоянного тока параллельного возбуждения
"Регулирование частоты вращения"
23
EEM2 Машины постоянного тока
Двигатель постоянного тока параллельного возбуждения
Снимите характеристики "Ia и "n" как функции "Ua
Необходимые настройки:
z
z
z
Источник питания 220V
Регулятор возбуждения: минимальное значение (0 Ω)
Режим работы тормозного устройства: "Контроль момента"
Порядок проведения эксперимента:
z
z
Уменьшите напряжение на якоре в 3 этапа при помощи регулируемого
источника питания (220/190/160V)
При каждом этапе измеряйте значения Ia и n заносите их в таблицу
0.50
0.45
0.40
n/(1/min)
2080
1770
1450
Ia/A
0.27
0.26
0.25
3000
2700
2400
0.35
2100
0.30
1800
0.25
1500
0.20
1200
0.15
900
0.10
600
0.05
300
0.00
24
n/(1/min)
Ia/A
Ua/V
220
190
160
0
150
160
170
180
190
200
210
220
230
240
Ua/V
EEM2 Машины постоянного тока
Двигатель постоянного тока параллельного возбуждения
Снимите характеристику "n" как функцию "M" используя программное
обеспечение "ActiveDrive/DCMA"
Необходимые настройки:
z
z
z
z
Тормозное устройство:
{ Промышленная серия: "PC Mode"
{ Стандартная серия: "Application Mode" (
Примечание: при запуске
программного обеспечения "ActiveASMA" Вас попросят выбрать
режим "Application mode")
Регулятор возбуждения: минимальное значение (0 Ω)
Регулируемый источник питания (напряжение якоря): 220/190/160V
Источник питания (напряжение возбуждения): 220V
Порядок проведения эксперимента:
z
z
z
z
z
z
Запустите программное обеспечение "ActiveDrive/DCMA"
Двигатель должен быть нагружен для получения характеристики
номинального момента
Обозначьте диаграмму так, как это показано на шаблоне
Зафиксируйте характеристики для трех заданных значений напряжения
на якоре
После завершение эксперимента экспортируйте полную диаграмму с
тремя характеристиками и скопируйте ее в соответствующее поле
Подсчитайте номинальный момент двигателя по следующей формуле:
25
EEM2 Машины постоянного тока
Двигатель постоянного тока параллельного возбуждения
Шаблон для хаоактеристик n(M), Ua=220/190/160V
Запишите характеристики "If" и "n" как функции Rf
Необходимые настройки:
z
z
z
26
Режим работы тормозного устройства: "Контроль момента"
Регулятор возбуждения: минимальное значение (0 Ω)
Источник питания: (цепи якоря и возбуждения) 220V
EEM2 Машины постоянного тока
Двигатель постоянного тока параллельного возбуждения
Порядок проведения эксперимента:
Включите источник питания
Задайте значения Rf на регуляторе возбуждения в три этапа - 0%, 50% и
90% от максимального ( Примечание: максимальное значение для 0.3
kW ~ 2.2 kΩ; для 1kW ~ 680Ω)
При этом фиксируйте изменяющиеся значения If и n для каждого из
этапов и занесите их в таблицу
z
z
z
200
180
160
140
120
100
80
n/(1/min)
2100
2500
3000
n/(1/min)
If/mA
Rf/Ω
0
1100
1980
If/mA
100
70
50
3300
3000
2700
2400
2100
1800
1500
1200
60
900
40
600
20
300
0
0
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
Rf/Ω
27
EEM2 Машины постоянного тока
Двигатель постоянного тока параллельного возбуждения
Запишите характеристику "n" как функцию "M" при помощи
программного обеспечения "ActiveDrive/DCMA"
Необходимые настройки:
z
z
z
Тормозное устройство:
{ Промышленная серия: "PC Mode"
{ Стандартная серия: "Application Mode" (
Примечание: при запуске
программного обеспечения "ActiveASMA" Вам будет предложено
выбрать режим "Application mode")
Регулятор возбуждения: минимальное значение (0 Ω)
Источник питания: (цепи якоря и возбуждения) 220V
Порядок проведения эксперимента:
z
z
z
z
z
Запустите программное обеспечение "ActiveDrive/DCMA"
Для достижения номинальной величины момента двигатель должен
работать под нагрузкой
Обозначьте диаграмму в соответствии с шаблоном, приведенным ниже
Запишите 3 характеристики, полученные при следующих величинах (Rf) 0%, 50% и 90% от макимальной величины
( Примечание: максимальная величина для 0.3 kW ~ 2,2 kΩ; для 1
kW ~ 680 Ω)
После завершение измерений экспортируйте полученные характеристики
в график и поместите в соответствующее поле
Шаблон для характеристик n(M), Rf = 0%/50%/90% от максимального значения
28
EEM2 Машины постоянного тока
Двигатель постоянного тока параллельного возбуждения
Какое из нижеприведенных утверждений верно?
Уменьшение тока якоря приводит к снижению
частоты вращения
c Уменьшение тока возбуждения приводит к
d
e
f
g
уменьшению частоты вращения
c Увеличение тока якоря приводит к снижению
d
e
f
g
частоты вращения
b Уменьшение тока возбуждения приводит к
c
d
e
f
g
увеличению частоты вращения
b
c
d
e
f
g
Correct !
29
EEM2 Машины постоянного тока
Двигатель постоянного тока параллельного возбуждения
30
EEM2 Машины постоянного тока
Двигатель постоянного тока параллельного возбуждения
Темы упражнения: "Нагрузочная характеристика"
z
z
z
z
Снятие нагрузочной характеристики двигателя
Расчет номинально момента
Определение максимальной величины коэффициента
полезного действия
Особенности работы двигателя под нагрузкой
Инструкции по подключению: "Нагрузочная
характеристика"
z
z
z
Подключите двигатель согласно приведенной ниже схеме
Включите амперметр и вольтметр в цепь якоря/возбуждения
Подключите тормозное устройство. Это не приведет пока к
приведению нагрузки на двигатель
Примечание: включение питающего напряжение позможно только после
осуществления всех подключений на двигателе!
Более подробная информация о тормозном устройстве и программном
обеспечении может быть найдена в соответствующей документации
Схема подключения двигателя постоянного тока параллельного возбуждения
"Нагрузочная характеристика"
31
EEM2 Машины постоянного тока
Двигатель постоянного тока параллельного возбуждения
Монтажная схема двигателя постоянного тока параллельного возбуждения
"Нагрузочная характеристика"
32
EEM2 Машины постоянного тока
Двигатель постоянного тока параллельного возбуждения
Зафиксируйте нагрузочную характеристику двигателя при помощи
программного обеспечения "ActiveDrive/DCMA"
Необходимые параметры:
z
z
Режим работы тормозного устройства:
{ Промышленная серия: "PC Mode"
{ Стандартная серия: "Application Mode"
{ (
Примечание: при запуске программного
обеспечения "ActiveASMA" Вам будет предложено выбрать
режим "Application mode")
Источник питания: (цепь якоря и возбуждения) 220V (DC)
Порядок проведения эксперимента:
z
z
z
z
z
z
z
Запустите программное обеспечение "ActiveDrive/DCMA"
Нагрузка на двигатель должна равняться 1.5 номинальным
значениям момента
Обозначьте диаграмму согласно приведенному ниже шаблону
Следующие параметры должны быть зафиксированны: Коэффициент
полезного действия η(M) (η => "Eta"), как функция от тока
якоря IA, выходной мощности P2 и скорости n(M)
Перед началом измерений Вам необходим ответить на вопрос,
касающийся номинального момента, который необходимо определить в
ходе данного упражнения
По завершению измерений, преобразуйте полученные значения в график
и поместите в соответствующее поле
Определите по диаграмме максимальный коэффициент полезного
действия
33
EEM2 Машины постоянного тока
Двигатель постоянного тока параллельного возбуждения
Какова величина номинального момента?
MN= 0.95Nm
Correct !
Шаблон для графика η(M) (η => „Eta“), IA(M), P2(M), n(M)
Каково максимальное значение коэффициента полезного
действия "η" двигателя постоянного тока паралельного возбуждения?
η= 75__%
34
Correct !
EEM2 Машины постоянного тока
Генератор постоянного тока независимого возбуждения
Генератор постоянного тока независимого
возбуждения
На последующих страницах Вам будет предложено выполнить
упражнения по теме "Генератор постоянного тока независимого
возбуждения":
z
z
z
Регулирование напряжения (управление возбуждением)
Полярность напряжения
Нагрузочные характеристики
35
EEM2 Машины постоянного тока
Генератор постоянного тока независимого возбуждения
36
EEM2 Машины постоянного тока
Генератор постоянного тока независимого возбуждения
Темы упражнения: "Регулирование напряжения"
z
z
z
z
Подключите двигатель как генератор постоянного тока с
независимым возбуждением
Определите, какие параметры влияют на величину
выходного напряжения на генераторе
Определите зависимость выходного напряжения от
скорости
Назначение и особенности работы регулятора возбуждения
Инструкции по подключению: "Регулирование
напряжения"
z
z
z
z
z
Соберите систему согласно приведенной ниже схеме
Включите амперметр и вольтметр в цепь возбуждения
переведите регулятор возбуждения в положение 0 Ω
Установите напряжение питания 220 V
В этом упражнении тормозное устройство будет использоваться как
приводной двигатель
37
EEM2 Машины постоянного тока
Генератор постоянного тока независимого возбуждения
Примечание: включение питающего напряжения возможно только после
полного подключения обмотки возбуждения!
Более подробная информация о тормозном устройстве может быть найдена
в соответствующей документации
Генератор постоянного тока независимого возбуждения
"Регулирование напряжения"
38
EEM2 Машины постоянного тока
Генератор постоянного тока независимого возбуждения
Монтажная схема генератора постоянного тока независимого возбуждения
"Регулирование напряжения"
39
EEM2 Машины постоянного тока
Генератор постоянного тока независимого возбуждения
Запишите характеристику "UG" как функцию "n" для различных значений
тока возбуждения
Необходимые настройки:
z
z
z
Режим работы тормозного устройства: "Speed Control"
Регулятор возбуждения: максимальное значение ( Примечание: для 0.3
kW ~ 2.2 kΩ; для 1 kW ~ 680 Ω)
Источник питания: (цепь возбуждения) 220 V
Порядок проведения эксперимента:
z
z
z
Включите генератор
Запустите тормозное устройство (привод) с частотой вращения 3000 rpm
Используйте регулятор возбуждения для получения данных о токе
возбуждения
Начните упражнение при Ierr.= 0 mA
Измерьте выходное напряжение генератора UG при каждом значении
скорости, постепенно уменьшая ее по определенным значениям (см
таблицу)
Ierr.=0mA
Ug/V
8.16
7.9
7.5
6.99
6.4
40
350
300
250
200
Ug(Ierr.=70mA)/V
Ug(Ierr.=90mA)/V
n/(1/min)
3000
2800
2600
2400
2200
350
300
250
200
350
300
250
Ug(Ierr=0)/V
z
Ug(Ierr.=50mA)/V
z
Ierr.=50mA
Ug/V
205
193
190
166.8
152.8
Ierr.=70mA
Ug/V
254
233
216
200
184
Ierr.=90mA
Ug/V
285
263
245.8
227
208.6
350
300
250
200
200
150
150
150
150
100
100
100
100
50
50
50
50
0
0
0
0
2000
2200
2400
2600
2800
3000
3200
n/(1/min)
EEM2 Машины постоянного тока
Генератор постоянного тока независимого возбуждения
Почему на выходе генератора имеется небольшое напряжение при
значении тока возбуждения I = 0 mA?
Даннае величина получается из-за погрешности
измерительного оборудования
j Это статическое напряжение, наведенное при
k
l
m
n
вращении ротора.
i Это напряжение появляется в результате
j
k
l
m
n
остаточной намагниченности регулятора
возбуждения
j Коэрцитивность обмотки возбуждения не позволяет
k
l
m
n
появиться напряжению на обмотках генератора
когда он выключен
j
k
l
m
n
Correct !
Какой из нижеприведенных параметров оказывает максимальное
воздействие на величину выходного напряжения генератора?
c
d
e
f
g
b
c
d
e
f
g
c
d
e
f
g
b
c
d
e
f
g
c
d
e
f
g
Напряжение на регуляторе возбуждения
Скорость
Момент холостого хода
Ток регулятор возбуждения
Полярность обмотки якоря
Correct !
41
EEM2 Машины постоянного тока
Генератор постоянного тока независимого возбуждения
42
EEM2 Машины постоянного тока
Генератор постоянного тока независимого возбуждения
Темы упражнения: "Полярность напряжения"
z
Оцените зависимость между полярностью подключения
обмотки возбуждения, направлением вращения генератора и
как эти два параметра воздействуют на величину выходного
напряжения генератора
Инструкции по подключению: "Полярность напряжения"
z
z
z
z
z
Подключите двигатель согласно приведенной ниже схеме
Включите амперметр и вольтметр в цепь возбуждения
Установите на регуляторе возбуждения значение 0 Ω
Установите напряжение 220 V (DC) на источнике питания
В этом упражнении тормозное устройство будет использоваться в
качестве приводного двигателя
Примечание: включение питающего напряжение позможно только после
осуществления всех подключений на двигателе!
Более подробная информация о тормозном устройстве может быть найдена
в соответствующей документации
Схема подключения генератора постоянного тока независимого возбуждения
"Полярность напряжения"
43
EEM2 Машины постоянного тока
Генератор постоянного тока независимого возбуждения
Монтажная схема генератора постоянного тока независимого возбуждения
"Полярность напряжения"
44
EEM2 Машины постоянного тока
Генератор постоянного тока независимого возбуждения
Свойства генератора при изменении полярности подключения обмотки
возбуждения и, как следствие, изменения направления вращения
Необходимые настройки:
z
z
z
Режим работы тормозного устройства: "Speed Control"
Регулятор возбуждения: минимальное значение (0 Ω)
Источник питания: (цепь возбуждения) 220 V (DC)
Порядок проведения эксперимента:
z
z
z
z
z
Включите генератор
Запустите тормозное устройство (привод) с частотой вращения 2000
об/мин (rpm)
Измерьте напряжение на выходе генератора UG
Измените полярность подключения обмотки возбуждения и направление
вращения привода
Измеряйте напряжение на выходе генеротора UG после каждого
изменения
Какое из приведенных ниже утверждений верно?
Полярность напряжения на выходе генератора не
зависит от направления вращения генератора
i Полярность подключения обмотки возбуждения и
j
k
l
m
n
направление вращения генератора определяются
полярностью напряжения питания генератора
j Полярность напряжения питания генератора не
k
l
m
n
может быть изменена ввиду его конструктивных
особенностей
j
k
l
m
n
Correct !
45
EEM2 Машины постоянного тока
Генератор постоянного тока независимого возбуждения
Темы упражнения: "Нагрузочные характеристики"
z
z
Запись и обработка нагрузочных характеристик генератора
постоянного тока
Оценка зависимости между напряжением питания генератора,
током якоря, током возбуждения и частотой вращения
Инструкции по подключению: "Нагрузочные
характеристики"
z
z
z
z
Подключите двигатель согласно представленной ниже схеме
Включите амперметр и вольтметр в цепь возбуждения/якоря
Цепь якоря должна быть зашунтирована нагрузочным
резистором
В этом упражнении тормозное устройство используется в
качестве приводного двигателя
Примечание: включение питающего напряжение позможно только после
осуществления всех подключений на двигателе!
Более подробная информация о тормозном устройстве может быть найдена
в соответствующей документации
46
EEM2 Машины постоянного тока
Генератор постоянного тока независимого возбуждения
Схема подключения генератора постоянного тока независимого возбуждения
"Нагрузочные характеристики"
47
EEM2 Машины постоянного тока
Генератор постоянного тока независимого возбуждения
Монтажная схема генератора постоянного тока независимого возбуждения
"Нагрузочные характеристики"
48
EEM2 Машины постоянного тока
Генератор постоянного тока независимого возбуждения
Зафиксируйте нагрузочные характеристики генератора при различных
значениях тока возбуждения
Необходимые параметры:
z
z
z
z
Режим работы тормозного устройства: "Speed Control"
Источник питания: (цепь возбуждения) 220V (DC)
Регулятор возбуждения: минимальное значение (0 Ω)
Нагрузочный резистор: максимальное значение ( Примечание: для
машины 0.3 kW ~ прим. 1 kΩ; для машины 1 kW ~ прим. 440 Ω)
Порядок проведения эксперимента:
z
z
z
z
z
Приводной двигатель должен быть запущен с частотой вращения 3000
об/мин (rpm) при работе генератора без нагрузки (нагрузочный резистор
установлен на максимум)
Зафиксируйте нагрузочные характеристики при величине тока якоря,
задаваемой в соответствии с таблицей, и 2 различных значениях тока
возбуждения (50% и 100% от номинального значения)
Измерьте значения UG (напряжение на выходе генератора) и P2
(мощность на выходе), постепенно увеличивая ток якоря IG
Постпенно увеличивайте ток якоря при помощи нагрузочного резистора
Подсчитайте мощность на выходе генератора и занесите все
измеренные величины в таблицу
Электрическая мощность на выходе подсчитывается следующим образом:
P2=UG*IG; UG[V], IG[A], P2[W]
49
EEM2 Машины постоянного тока
Генератор постоянного тока независимого возбуждения
350
300
Ug/V
P2/W
100% номинального значения тока возбуждения
350
300
250
250
200
200
150
150
100
100
50
50
0
0
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
Ig/A
1.3
1.4
1.5
Ig/A
350
300
350
300
250
250
200
200
150
150
100
100
50
50
0
50
Ug/V
P2/W
50% номинального значения тока возбуждения
Ig/A
0.3
0.6
0.8
1
1.2
1.4
Ug/V 200
175
152
132
110
95
P2/W 60
105
122
132
132
133
0
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
1.1
1.2
EEM2 Машины постоянного тока
Генератор постоянного тока с самовозбуждением
Генератор постоянного тока с
самовозбуждением
На последующих страницах Вам будет предложено выполнить
упражнения по теме "Генератор постоянного тока с
самовозбуждением":
z
z
Направление вращения и полярность
Нагрузочные характеристики
51
EEM2 Машины постоянного тока
Генератор постоянного тока с самовозбуждением
52
EEM2 Машины постоянного тока
Генератор постоянного тока с самовозбуждением
Темы обучения: "Направление вращения и
полярность"
z
Оценка зависимости выходного напряжения генератора от
полярности подключения обмотки возбуждения и направления
вращения
Инструкции по подключению: "Направление вращения и
полярность"
z
z
z
z
z
Подключите двигатель согласно представленной ниже схеме
Включите амперметр и вольтметр в цепь якоря
Включите амперметр в цепь возбуждения
Подключите нагрузочный резистор в цепь якоря
В этом упражнении тормозное устройство будет использоваться в
качестве приводного двигателя
53
EEM2 Машины постоянного тока
Генератор постоянного тока с самовозбуждением
Примечание: включение питающего напряжение позможно только после
осуществления всех подключений на двигателе!
Более подробная информация о тормозном устройстве может быть найдена
в соответствующей документации
Схема подключения генератора постоянного тока с самовозбуждением
"Нарпавление вращения и полярность"
54
EEM2 Машины постоянного тока
Генератор постоянного тока с самовозбуждением
Монтажная схема генератора постоянного тока с самовозбуждением
"Направление вращения и полярность"
Свойства генератора при обратном направлении вращения
Необходимые параметры:
z
z
z
Режим работы тормозного устройства: "Speed Control"
Регулятор возбуждения: минимальное значение (0 Ω)
Нагрузочный резистор: максимальное значение ( Примечание: для
машины 0.3 kW ~ 1 k Ω; для машины 1 kW ~ 440 Ω)
55
EEM2 Машины постоянного тока
Генератор постоянного тока с самовозбуждением
Порядок проведения эксперимента:
z
z
z
z
Запустите генератор посредством включения приводного двигателя с
частотой вращения 3000 об/мин (rpm)
Измерьте выходное напряжение генератора UG и занесите это значение
в соответствующую таблицу
Измените направление вращения генератора
Измерьте выходное напряжение генератора UG и занесите это значение
в соответствующую таблицу
Выходное напряжение генератора при вращении против часовой стрелки:
UG= -2.9V
Correct !
Выходное напряжение генератора при вращении по часовой стрелке:
UG= 330_V
Correct !
Какое из нижеприведенных утверждений верно?
Амплитуда выходного напряжения генератора не
зависит от направления вращения
i Амплитуда выходного напряжения генератора
j
k
l
m
n
максимальна при вращении по часовой стрелке
j Выходное напряжение генератора равно нулю,
k
l
m
n
независимо от направления вращения
j Амплитуда выходного напряжения генератора чуть
k
l
m
n
ниже при вращении по часовой стрелке, чем при
вращении против часовой стрелки
j
k
l
m
n
56
Correct !
EEM2 Машины постоянного тока
Генератор постоянного тока с самовозбуждением
Темы обучения: "Нагрузочные характеристики"
z
z
Снятие нагрузочных характеристик генератора постоянного
тока с самовозбуждением
Определение зависимости между выходным напряжением
генератора, током возбуждения и частотой вращения
Инструкции по подключению: "Нагрузочные
характеристики"
z
z
z
z
z
Подключите двигатель согласно приведенной ниже схеме
Включите амперметр и вольтметр в цепь якоря
Включите амперметр в цепь возбуждения
Подключите нагрузочный резистор в цепь якоря
В этом упражнении тормозное устройство будет использоваться в
качестве приводного двигателя
Более подробная информация о тормозном устройстве может быть найдена
в соответствующей документации
Схема подключения генератора постоянного тока с самовозбуждением
"Нагрузочные характеристики"
57
EEM2 Машины постоянного тока
Генератор постоянного тока с самовозбуждением
Монтажная схема генератора постоянного тока с самовозбуждением
"Нагрузочные характеристики"
58
EEM2 Машины постоянного тока
Генератор постоянного тока с самовозбуждением
Снимите нагрузочную характеристику генератора
Необходимые параметры:
z
z
z
Режим работы тормозного устройства: "Speed Control"
Регулятор возбуждения: минимальное значение (0 Ω)
Нагрузочный резистор: максимальное значение ( Примечание: для
машин 0.3 kW ~ прим. 1 kΩ; для машин 1 kW ~ прим. 440 Ω)
Порядок проведения эксперимента:
z
z
z
z
z
z
z
Запустите генератор
Включите приводной двигатель с частотой вращения 3000 об/мин (rpm)
Убедитесь, что приводной двигатель вращается в нужном
направлении, как было определено в упражнении "направление
вращения и полярность"
В режиме холостого хода необходимо задать номинальное значение тока
возбуждения при помощи регулятора возбуждения
Величину сопротивления нагрузочного резистора необходимо уменьшить
в несколько приемов (см таблицу), увеличивая, таким образом, нагрузку
При каждом значении сопротивления нагрузочного резистора,
зафиксировать значения выходного напряжения генератора UG, тока
якоря IG и использовать эти данные для вычисления выходной мощности
P2
Занести все полученные данные в таблицу
59
EEM2 Машины постоянного тока
Генератор постоянного тока с самовозбуждением
Ug/V
289
270
199
130
75
16
6
300
250
250
200
200
Ig/A
P2/W
300
Ug/V
Ra/Ω
1000
500
250
150
100
50
22
Ig/A
0.3
0.48
0.79
0.83
0.7
0.3
0.23
P2/W
86.7
130
157
108
53
4.8
1.38
1.5
1.2
0.9
150
150
100
100
50
50
0
0
0.6
0.3
0.0
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
Belastungswiderstand R/Ohm
Какое из нижеприведенных утверждений верно:
b
c
d
e
f
g
c
d
e
f
g
b
c
d
e
f
g
c
d
e
f
g
c
d
e
f
g
60
Величина P2 зависит от величины сопротивления
нагрузочного сопротивления
При увеличении R(A), величина P2 также возрастает
Характеристики P2 и IG имеют одинаковую форму
кривой
Выходное напряжение генератора UG падает при
увеличении нагрузки
Ток якоря имеет постоянное значение
Correct !
EEM2 Машины постоянного тока
Двигатель постоянного тока последовательного возбуждения
Двигатель постоянного тока последовательного
возбуждения
На последующих страницах Вам будет предложено выполнить
упражнения по теме "Двигатель постоянного тока
последовательного возбуждения":
z
z
z
Подключение и запуск
Реверсирование направления вращения
Нагрузочные характеристики
61
EEM2 Машины постоянного тока
Двигатель постоянного тока последовательного
возбуждения
62
EEM2 Машины постоянного тока
Двигатель постоянного тока последовательного возбуждения
Темы обучения: "Подключение и запуск"
z
z
z
z
z
z
Определение контактов для подключения двигателя в режиме
последовательного возбуждения
Подключение двигателя к тормозному устройству
Подключение двигателя к пусковому устройству
Ознакомление с принципом работы пускового устройства
Измерение напряжений и токов двигателя
Определение КПД двигателя
Инструкции по подключению: "Подключение и запуск"
z
z
z
Подключите двигатель согласно приведенной ниже схеме
Включите амперметр и вольтметр в цепи двигателя
Включите тормозное устройство. Это не приведет пока к
приведению нагрузки на двигатель
Примечание: включение питающего напряжение позможно только после
осуществления всех подключений на двигателе!
Более подробная информация о тормозном устойстве может быть найдена в
соответствующей документации
Схема подключения двигателя постоянного тока последовательного возбуждения
"Подключение и запуск"
63
EEM2 Машины постоянного тока
Двигатель постоянного тока последовательного
возбуждения
Мотажная схема двигателя постоянного тока последовательного возбуждения
"Подключение и запуск"
64
EEM2 Машины постоянного тока
Двигатель постоянного тока последовательного возбуждения
Определение номинального КПД
Необходимые параметры:
z
z
z
Режим работы тормозного устройства: "Torque Control" ( Примечание:
предварительно тормозное устройство должно быть включено)
Пусковое устройство: минимальное значение (0 Ω)
Источник питания (DC): 220 V (DC)
Порядок проведения эксперимента:
z
z
z
Затормозите двигатель до номинальной величины момента
Во время торможения фиксируйте величину тока на двигателе
Используя предложенную ниже формулу и измеренные значения
параметров двигателя, рассчитайте величину КПД
Убедитесь, что бы двигатель не работал без нагрузки, иначе двигатель
может пойти "в разнос"
Формула для определения КПД двигателя:
η=P2/P1
где P2=Mn*ω, P1=UM*IM, ω=2*π*n
Каково значение КПД двигателя постоянного тока последовательного
возбуждения "η" при номинальной нагрузке?
η= 73__% прим.
Correct !
65
EEM2 Машины постоянного тока
Двигатель постоянного тока последовательного
возбуждения
Снятие нагрузочной характеристики (с пусковым устройством)
Необходимые параметры:
z
z
z
Режим работы тормозного устройства: "Torque Control" (предварительно
тормозное устройство должно быть включено!)
Пусковое устройство: минимальное значение (0 Ω)
Источник питания (DC): 220 V (DC)
Порядок проведения эксперимента:
z
z
z
Затормозите двигатель до 0.5 от величины номинального момента
Теперь увеличивайте значение сопротивления пускового устройства
в 5 этапов от 0 до 100% его максимума ( Примечание: для машин 0.3
kW ~ 47 Ω; для машин 1 kW ~ 16 Ω)
При каждом значении сопротивления пускового устройства, измеряйте
величины тока и напряжения на двигателе
Занесите полученные данные в таблицу
1.5
1.2
U/V
I/A
Ra/Ω
0
10
20
30
40
n/(1/min)
2490
2370
2230
2120
2000
300
250
n /(1/min)
z
I/A
0.8
0.8
0.8
0.8
0.8
U/V
219
210
200
193
186
3000
2500
200
2000
150
1500
100
1000
50
500
0
0
0.9
0.6
0.3
0.0
66
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Belastungswiderstand R/Ω
EEM2 Машины постоянного тока
Двигатель постоянного тока последовательного возбуждения
Темы обучения: "Реверсирование направления
вращения"
z
z
Определение разницы между вращением двигателя по и
против часовой стрелке
Работа двигателя при вращении по и против часовой стрелки
Определение направления вращения
Если Вы смотрите на вал двигателя постоянного тока в плоскости самой
машины (в нашем случае со cтороны тормозного устройства), положительным
считается направление вращения по часовой стрелке. Если двигатель имеет
два рабочих вала, то за точку отсчета принимается тот вал, который
расположен противоположно вентилятору охлаждения или коллекторным
кольцам.
Примечание: для стандартной серии (0.3 kW и 1.0 kW) направление
вращения двигателя определяется по направлению вращения тормозного
устройства, т.е. если асинхронная машина вращается по часовой стрелке, в
положительном направлении, на устройстве управления тормоза
отображается отрицательное направление вращения. Таким образом
отображается всегда направление вращения по тормозному устройству.
67
EEM2 Машины постоянного тока
Двигатель постоянного тока последовательного
возбуждения
Инструкции по подключению: "Реверсирование
направления вращения"
z
z
z
z
z
Подключите двигатель согласно приведенной ниже схеме.
Включите в цепь двигателя амперметр и вольтметр.
Подключите тормозное устройство. Это не приведет пока к
приведению нагрузки на двигатель.
Установите на пусковом устройстве значение 0 Ω.
Установите напряжение питания 220 V (DC) на источнике
питания.
Примечание: подача напряжения питания возможна только при полностью
подключенном двигателе!
Более подробная информация может быть найдена в соответствующей
документации
Схема подключения двигателя постоянного тока последовательного возбуждения
"Реверсирование направления вращения"
68
EEM2 Машины постоянного тока
Двигатель постоянного тока последовательного возбуждения
Монтажная схема двигателя постоянного тока последовательного возбуждения
"Реверсирование направления вращения"
Определение направления вращения
Необходимые параметры:
z
z
z
Режим работы тормозного устройства: "Torque Control" (предварительно
тормозное устройство должно быть включено)
Пусковое устройство: максимальное значение ( Примечание: для
машин 0.3 KW ~ 47 Ω; для машин 1 KW ~ 16 Ω)
Источник питания (DC): 220V
69
EEM2 Машины постоянного тока
Двигатель постоянного тока последовательного
возбуждения
Порядок проведения эксперимента:
z
Запустите двигатель и ответьте на следующие вопросы
Убедитесь, что двигатель не работает без нагрузки, в противном случае
двигатель может пойти "в разнос"
Каково направление вращения двигателя?
j
k
l
m
n
Двигатель вращается против часовой стрелки
i
j
k
l
m
n
Двигатель вращается по часовой стрелке
Correct !
Теперь измените подключение двигателя согласно следующей схеме:
Схема подключения двигателя постоянного тока последовательного возбуждения
"Реверсирование направления вращения"
(обратное направление вращения)
70
EEM2 Машины постоянного тока
Двигатель постоянного тока последовательного возбуждения
Каково теперь направление вращения двигателя?
Двигатель вращается по часовой стрелке
i Двигатель вращается против часовой стрелки
j
k
l
m
n
j
k
l
m
n
Correct !
71
EEM2 Машины постоянного тока
Двигатель постоянного тока последовательного
возбуждения
72
EEM2 Машины постоянного тока
Двигатель постоянного тока последовательного возбуждения
Темы обучения: "Нагрузочные характеристики"
z
Анализ зависимости между величиной нагрузки на двигатель
постоянного тока последовательного возбуждения, его
направлением вращения и током якоря
Инструкции по подключению: "Нагрузочные
характеристики"
z
z
z
Подключите двигатель согласно приведенной ниже схеме
Включите амперметр и вольтметр в цепь двигателя
Подключите тормозное устройство. Это не приведет пока к
приведению нагрузки на двигатель
73
EEM2 Машины постоянного тока
Двигатель постоянного тока последовательного
возбуждения
Примечание: подача напряжения питания в схему возможна только после
полного подключения двигателя!
Более подробная информация о тормозном устройстве может быть найдена
в соответствующей документации
Схема подключения двигателя постоянного тока последовательного возбуждения
"Нагрузочные характеристики"
74
EEM2 Машины постоянного тока
Двигатель постоянного тока последовательного возбуждения
Монтажная схема двигателя постоянного тока последовательного возбуждения
"Нагрузочные характеристики"
75
EEM2 Машины постоянного тока
Двигатель постоянного тока последовательного
возбуждения
Зафиксируйте нагрузочную характеристику двигателя при помощи
программного обеспечения "ActiveDrive/DCMA"
Необходимые параметры:
z
z
Тормозное устройство:
{ Промышленная серия: "PC Mode"
{ Стандартная серия: "Application Mode" (
Примечание: при запуске
программного обеспечения "ActiveASMA" Вам будет предложено
выбрать режим "Application mode"
Источник питания (DC): (цепь двигателя) 220 V
Порядок проведения эксперимента:
z
z
z
z
z
z
z
76
Запустите программное обеспечение "ActiveDrive/DCMA"
Двигатель должен работать под нагрузкой в 1.5 раза выше номинальной
Обозначьте график в соответствии с приведенным ниже шаблоном
На первом графике будут отображаться следующие параметры: Ток
двигателя I(M), напряжение на двигателе U(M) частота вращения n(M)
На втором графике будут отображаться: потребляемая электрическая
мощность и механическая мощность на выходе (P1(M), P2(M)) и,
соответственно, КПД двигателя η(M) (η => "Eta")
После завершения измерений экспортируйте графики и сохраните их в
соответствующее поле
Определите максимальную величину КПД двигателя по второму графику
EEM2 Машины постоянного тока
Двигатель постоянного тока последовательного возбуждения
Шаблон для графика U(M), I(M), n(M)
Шаблон для графика η(M) (η => "Eta"), P1(M), P2(M)
77
EEM2 Машины постоянного тока
Двигатель постоянного тока последовательного
возбуждения
Каково максимально значение КПД "η" двигателя постоянного тока
последовательного возбуждения?
η= 85__% прим.
Correct !
Какое из нижеприведенных утверждений верно?
b
c
d
e
f
g
b
c
d
e
f
g
c
d
e
f
g
b
c
d
e
f
g
c
d
e
f
g
b
c
d
e
f
g
Поле возбуждения и ток якоря имеют небольшое
значение при малой наагрузке
Ток якоря линейно увеличивается в соответствии с
нагрузкой
Величина КПД "η" постоянна
Частота вращения обратно пропорциональна
моменту
При низкой величине нагрузки частота вращения и
ток якоря увеличиваются
При увеличении нагрузки частота вращения падает
Correct !
Почему очень важно не эксплуатировать двигатель постоянного тока
последовательного возбуждения без нагрузки?
Без нагрузки частота вращения двигателя быстро
падает
i Без нагрузки двигатель может пойти "в разнос"
j
k
l
m
n
j
k
l
m
n
78
Correct !
EEM2 Машины постоянного тока
Двигатель постоянного тока смешанного возбуждения
Двигатель постоянного тока смешанного
возбуждения
На последующих страницах Вам будет прдложено выполнить
упражнения по теме "Двигатель постоянного тока смешанного
возбуждения":
z
Нагрузочные характеристики
79
EEM2 Машины постоянного тока
Двигатель постоянного тока смешанного возбуждения
80
EEM2 Машины постоянного тока
Двигатель постоянного тока смешанного возбуждения
Темы упражнения: "Нагрузочные
характеристики"
z
z
z
z
z
Определите контакты для подключения двигателя в режиме
смешанного возбуждения
Подключите тормозное устройство к двигателю
Зафиксируйте нагрузочные характеристики при различном
сочетании обмоток
Особенности работы двигателя в режимах
"перевозбуждение", "нормальное возбуждение" и
"недовозбуждение" (определяется соотношением
сопротивлений обмоток возбуждения и якоря)
Сравнение характеристик двигателя постоянного тока
смешанного и последовательного возбуждения
81
EEM2 Машины постоянного тока
Двигатель постоянного тока смешанного возбуждения
Инструкции по подключению: "Нагрузочные
характеристики"
z
z
z
Подключите двигатель согласно приведенной ниже схеме
Включите амперметр и вольтметр в цепь двигателя
Подключите тормозное устройство. Это не приведет пока к
приведению нагрузки на двигатель
Примечание: подача напряжения питания в схему может быть
осуществлена только после полного подключения двигателя!
Более подробная информация о тормозном устройстве может быть найдена
в соответствующей документации
Схема подключения двигателя постоянного тока смешанного возбуждения
"Нагрузочные характеристики"
(100% последовательное подключение – "перевозбуждение“)
82
EEM2 Машины постоянного тока
Двигатель постоянного тока смешанного возбуждения
Монтажная схема двигателя постоянного тока смешанного возбуждения
"Нагрузочные характеристики"
(100% последовательное подключение – " перевозбуждение“)
83
EEM2 Машины постоянного тока
Двигатель постоянного тока смешанного возбуждения
Зафиксируйте нагрузочные характеристики двигателя постоянного тока
смешанного возбуждения при различных режимах работы при помощи
программного обеспечения "ActiveDrive/DCMA"
Необходимые параметры:
z
z
Режим работы тормозного устройства:
{ Промышленная серия: "PC Mode"
{ Стандартная серия: "Application Mode" (
Примечание: при запуске
программного обеспечения "DSMA" Вам будет предложено выбрать
режим "Application mode")
Источник питания (DC): (цепь двигателя) 220 V
Порядок проведения эксперимента:
z
z
z
z
z
z
z
z
84
Запустите программное обеспечение "ActiveDrive/DCMA"
Двигатель должен работать при нагрузке в 1.5 раза превышающей
номинальную величину момента
Обозначьте график согласно приведенному ниже шаблону
Вы должны провести эксперимент при различном соотношении
сопротивлений обмоток (100%, 70%, 30% последовательного
режима), получив при этом 2 графика, каждый со своими параметрами
На первом графике будут отображаться следующие параметры: ток
двигателя I(M), напряжение на двигателе U(M) и частота вращения n(M)
На втором графике будут отображаться следующие
параметры: потребляемая электрическая мощность и механическая
мощность на выходе двигателя (P1(M), P2(M)), и, соответственно, КПД
двигателя η(M) (η => „Eta“)
Экспортируйте полученный график и поместите его в соответствующее
поле
Определите максимальную величину КПД двигателя по второму графику
EEM2 Машины постоянного тока
Двигатель постоянного тока смешанного возбуждения
Шаблон для графика U(M), I(M), n(M)
(100% последовательное подключение – "перевозбуждение“)
Шаблон для графика η(M) (η => „Eta“), P1(M), P2(M)
(100% последовательное подключение – "перевозбуждение“)
85
EEM2 Машины постоянного тока
Двигатель постоянного тока смешанного возбуждения
(70% последовательного подключения – "нормальное возбуждение“) Шаблон
для графика U(M), I(M), n(M)
(70% последовательного подключения – "нормальное возбуждение“)
86
EEM2 Машины постоянного тока
Двигатель постоянного тока смешанного возбуждения
Шаблон для графика η(M) (η => "Eta"), P1(M), P2(M) (g последовательного подключения ‐ "нормальное возбуждение")
Схема подключения двигателя постоянного тока смешанного возбуждения
"Нагрузочные характеристики"
(30% последовательного подключения – "недовозбуждение“) Шаблон для графика U(M), I(M), n
(M)(30% последовательного подключения – "недовозбуждение“)
87
EEM2 Машины постоянного тока
Двигатель постоянного тока смешанного возбуждения
Шаблон для графика η(M) (η => „Eta"), P1(M), P2(M)
(30% последовательного подключения - "недовозбуждение")
88
EEM2 Машины постоянного тока
Двигатель постоянного тока смешанного возбуждения
При каком соотношении сопротивлений обмоток достигается наибольший КПД
двигателя "η"?
100% параллельная / 70% последовательная
j 100% параллельная / 100% последовательная
k
l
m
n
i 100% параллельная / 30% последовательная
j
k
l
m
n
j
k
l
m
n
Correct !
Каково оптимальное значение КПД "η" двигателя постоянного тока смешанного
возбуждения?
η= 68__% прим.
Correct !
89
EEM2 Машины постоянного тока
Двигатель постоянного тока смешанного возбуждения
Какое из нижеприведенных утверждений верно?
b
c
d
e
f
g
c
d
e
f
g
c
d
e
f
g
b
c
d
e
f
g
b
c
d
e
f
g
c
d
e
f
g
90
Частота вращения двигателя постоянного тока
смешанного возбуждения под нагрузкой падает
более сильно, чем у двигателя постоянного тока
параллельного возбуждения в зависимости от
соотношения сопротивлений обмоток
Двигатель постоянного тока может пойти "в разнос"
при работе без нагрузки, аналогично двигателю
постоянного тока последовательного возбуждения
Чем больше доля сопротивления последовательной
обмотки, тем меньше падение частоты вращения
двигателя при работе под нагрузкой
Чем меньше доля сопротивления последовательной
обмотки, тем меньше падение частоты вращения
двигателя при работе под нагрузкой
Если полярность подключения двигателя
постояннного тока смешанного возбуждения
обратна, то частота вращения двигателя
увеличивается, сообразно уменьшению доли
сопротивления параллельной обмотки
Если полярность подключения двигателя
постояннного тока смешанного возбуждения
обратна, частота вращения двигателя
учеличивается, сообразно увеличению доли
сопротивления параллельной обмотки
Correct !
EEM2 Машины постоянного тока
Авторское право
Поздравляем!
Это последняя страница. Вы успешно завершили курс "EEM 2
Машины постоянного тока".
Copyright © 2006-2007 LUCAS-NUELLE GmbH.
Курс "EEM 2 Машины постоянного тока" охраняется законом об авторском
праве. Все права защищены. Любое воспроизведение этого документа или его
частей с помощью копирования, микрофильмирования или любых других
способов без письменного разрешения LUCAS-NUELLE GmbH строго
запрещено.
Программное обеспечение, как описано выше, доступно на основе общего
лицензионного соглашения или в виде одной лицензии. Использование или
воспроизведение программного обеспечения разрешаются только в строгом
соответствии с оговоренными условиями.
В случае любых изменений, выполненных без разрешения LUCAS-NUELLE
GmbH, ответственность производителя за качество выпускаемой продукции и
любые гарантии утрачивают свою законную силу.
91
16
Lucas-Nülle Lehr- und Meßgeräte GmbH
Siemensstraße 2 · D-50170 Kerpen-Sindorf
Telefon +49 2273 567-0 · Fax +49 2273 567-30
www.lucas-nuelle.de