Лабораторна работа 11 изследване на DC двигател. Разбираме принципите на работа на електродвигателите: предимствата и недостатъците на различните видове

    прегледайте устройството принцип на работа, характеристики на постояннотоковия двигател;

    придобиват практически умения за пускане, управление и спиране на постояннотоков електродвигател;

    експериментално изследвайте теоретична информацияза характеристиките на постояннотоковия двигател.

Основни теоретични положения

DC електрическият двигател е електрическа машина, предназначена да преобразува електрическата енергия в механична енергия.

Устройството на DC двигателя не се различава от DC генератора. Това обстоятелство прави електрическите машини с постоянен ток обратими, тоест позволява да се използват както в генераторен, така и в двигателен режим. Конструктивно, DC двигател има фиксирани и подвижни елементи, които са показани на фиг. 1.

Неподвижна част - статор 1 (рамка) е изработена от лята стомана, състои се от основни 2 и допълнителни 3 полюса с възбуждащи намотки 4 и 5 и траверс на четка с четки. Статорът изпълнява функцията на магнитна верига. С помощта на главните полюси се създава постоянно във времето и неподвижно в пространството магнитно поле. Допълнителни полюси се поставят между основните полюси и подобряват условията на превключване.

Подвижната част на постояннотоковия двигател е роторът 6 (котвата), който е поставен върху въртящ се вал. Котвата играе и ролята на магнитопровод. Изработен е от тънки, електрически изолирани един от друг тънки листове електротехническа стомана с високо съдържание на силиций, което намалява загубите на мощност. Намотките 7 се пресоват в жлебовете на котвата, чиито изводи са свързани към колекторни плочи 8, поставени на същия вал на двигателя (виж фиг. 1).

Помислете за принципа на работа на DC двигател. Свързването на постоянно напрежение към клемите на електрическа машина причинява едновременното възникване в намотките на възбуждане (статор) и в намотките на котвата на тока (фиг. 2). В резултат на взаимодействието на тока на котвата с магнитния поток, създаден от намотката на полето, в статора възниква сила f, определя се от закона на Ампер . Посоката на тази сила се определя от правилото на лявата ръка (фиг. 2), според което тя е ориентирана перпендикулярно както на тока аз(в намотката на котвата) и към вектора на магнитната индукция IN(създаден от намотката на възбуждане). В резултат на това върху ротора действа двойка сили (фиг. 2). Силата действа върху горната част на ротора отдясно, върху долната част - отляво. Тази двойка сили създава въртящ момент, под действието на който арматурата се задвижва във въртене. Големината на възникващия електромагнитен момент се оказва равна на

М = ° См азаз Е,

Където с m - коефициент в зависимост от конструкцията на намотката на котвата и броя на полюсите на електродвигателя; Е- магнитен поток на една двойка главни полюси на електродвигателя; азаз - ток на котвата на двигателя. Както следва от фиг. 2, въртенето на намотките на котвата е придружено от едновременна промяна на полярността на колекторните плочи. Посоката на тока в завоите на намотката на котвата се променя на противоположна, но магнитният поток на възбуждащите намотки запазва същата посока, което води до непроменена посока на силите. f, а оттам и въртящия момент.

Въртенето на арматурата в магнитно поле води до появата на ЕДС в нейната намотка, чиято посока вече се определя от правилото на дясната ръка. В резултат на това за показаното на фиг. 2 конфигурации на полета и сили в намотката на котвата ще възникне индукционен ток, насочен противоположно на главния ток. Следователно възникващият ЕМП се нарича контра-ЕМП. Стойността му е

д = сд ,

Където н- честота на въртене на котвата на електродвигателя; с e е коефициент в зависимост от структурните елементи на машината. Тази ЕМП влошава работата на двигателя.

Токът в котвата създава магнитно поле, което влияе на магнитното поле на главните полюси (статор), което се нарича реакция на котвата. В режим на празен ход на машината магнитното поле се създава само от главните полюси. Това поле е симетрично спрямо осите на тези полюси и коаксиално с тях. При свързване към двигател с натоварване, поради тока в намотката на котвата, се създава магнитно поле - полето на котвата. Оста на това поле ще бъде перпендикулярна на оста на главните полюси. Тъй като разпределението на тока в проводниците на котвата остава непроменено по време на въртенето на котвата, полето на котвата остава неподвижно в пространството. Добавянето на това поле към полето на главните полюси дава полученото поле, което се разгъва под ъгъл срещу посоката на въртене на котвата. В резултат на това въртящият момент намалява, тъй като част от проводниците влизат в зоната на полюса с противоположна полярност и създават спирачен момент. В този случай четките искри и колекторът изгаря, възниква надлъжно размагнитващо поле.

За да се намали влиянието на реакцията на котвата върху работата на машината, в нея са вградени допълнителни полюси. Намотките на такива стълбове са свързани последователно с основната намотка на арматурата, но промяната в посоката на навиване в тях причинява появата магнитно поленасочен срещу магнитното поле на арматурата.

За да промените посоката на въртене на DC двигател, е необходимо да промените полярността на напрежението, подадено към арматурата или намотката на възбуждането.

В зависимост от начина на включване на възбудителната намотка постояннотоковите двигатели се различават с паралелно, последователно и смесено възбуждане.

При двигатели с паралелно възбуждане намотката е проектирана за пълното напрежение на захранващата мрежа и е свързана паралелно с веригата на котвата (фиг. 3).

Двигател с последователно възбуждане има възбуждаща намотка, която е свързана последователно с котвата, така че тази намотка е проектирана за пълния ток на котвата (фиг. 4).

Двигателите със смесено възбуждане имат две намотки, едната е свързана паралелно, другата е свързана последователно с котва (фиг. 5).

Ориз. 3 Фиг. 4

При стартиране на постояннотокови двигатели (независимо от начина на възбуждане) чрез директно свързване към захранващата мрежа възникват значителни пускови токове, които могат да доведат до тяхната повреда. Това се случва в резултат на отделянето на значително количество топлина в намотката на котвата и последващото нарушаване на нейната изолация. Следователно стартирането на постояннотокови двигатели се извършва от специални пускови устройства. В повечето случаи за тези цели се използва най-простото стартово устройство - стартов реостат. Процесът на стартиране на DC двигател с пусков реостат е показан на примера на DC двигател с паралелно възбуждане.

Въз основа на уравнението, съставено в съответствие с втория закон на Кирхоф за лявата страна на електрическата верига (виж фиг. 3), стартовият реостат е напълно отстранен ( Рстарт = 0), ток на котвата

,

Където U- напрежение, подавано към електродвигателя; Р i е съпротивлението на намотката на котвата.

В началния момент на стартиране на електродвигателя скоростта на котвата н= 0, следователно противоелектродвижещата сила, индуцирана в намотката на котвата, в съответствие с израза, получен по-рано, също ще бъде равна на нула ( д= 0).

Съпротивление на намотката на котвата Раз съм доста малък. За да се ограничи недопустимо големият ток във веригата на котвата при пускане, последователно с котвата се включва пусков реостат, независимо от начина на възбуждане на двигателя (пусково съпротивление Рначало). В този случай стартовият ток на котвата

.

Стартово съпротивление на реостата Рстартът се изчислява за работа само за времето за стартиране и се избира по такъв начин, че стартовият ток на арматурата на двигателя да не надвишава допустимата стойност ( аз i, начало 2 азаз, име). Тъй като двигателят се ускорява, ЕМП, индуцирана в намотката на котвата поради увеличаване на нейната честота на въртене n се увеличава ( д=сд ). В резултат на това токът на котвата, ceteris paribus, намалява. В този случай съпротивлението на стартовия реостат Р започнететъй като котвата на двигателя се ускорява, тя трябва постепенно да се намалява. След края на ускорението на двигателя до номиналната стойност на скоростта на котвата, ЕМП нараства толкова много, че съпротивлението при пускане може да бъде намалено до нула, без опасност от значително увеличаване на тока на котвата.

Така че началното съпротивление Рстартирането в арматурната верига е необходимо само при стартиране. При нормална работа на електродвигателя той трябва да бъде изключен, първо, защото е проектиран за краткотрайна работа по време на стартиране, и второ, ако има стартово съпротивление, загубите на топлинна мощност, равни на Рзапочнете аз 2 I, което значително намалява ефективността на електродвигателя.

За постояннотоков двигател с паралелно възбуждане, в съответствие с втория закон на Кирхоф за арматурната верига, уравнението на електрическото равновесие има формата

.

Като се вземе предвид изразът за ЕМП ( д=сд ), записвайки получената формула за честотата на въртене, получаваме уравнението за честотната (скоростна) характеристика на електродвигателя н(азаз):

.

От него следва, че при липса на натоварване на вала и тока на котвата азаз = 0 скорост на въртене на електродвигателя при зададена стойност на захранващото напрежение

.

Скорост на двигателя н 0 е идеалната скорост на празен ход. В допълнение към параметрите на електродвигателя, това зависи и от стойността на входното напрежение и магнитния поток. С намаляване на магнитния поток, при равни други условия, скоростта на въртене на идеалната скорост на празен ход се увеличава. Следователно, в случай на отворена верига на намотката на възбуждане, когато токът на възбуждане стане нула ( аз c = 0), магнитният поток на двигателя се намалява до стойност, равна на стойността на остатъчния магнитен поток ЕПочивка. В този случай двигателят „влиза в овърдрайв“, развивайки скорост, много по-висока от номиналната, което представлява известна опасност както за двигателя, така и за обслужващия персонал.

Честотна (скоростна) характеристика на постояннотоков двигател с паралелно възбуждане н(ази) при постоянна стойност на магнитния поток Е=консти постоянна стойност на входното напрежение U = констизглежда като права линия (фиг. 6).

От разглеждането на тази характеристика може да се види, че с увеличаване на натоварването на вала, т.е. с увеличаване на тока на котвата азаз скоростта на двигателя се намалява със стойност, пропорционална на спада на напрежението в съпротивлението на веригата на котвата Раз

Изразяване в уравненията на честотните характеристики на тока на котвата чрез електромагнитния въртящ момент на двигателя М =см азаз Е, получаваме уравнението на механичната характеристика, т.е. зависимостите н(М) при U = констза двигатели с паралелно възбуждане:

.

Пренебрегвайки влиянието на реакцията на котвата в процеса на промяна на товара, е възможно да се приеме електромагнитният въртящ момент на двигателя като пропорционален на тока на котвата. Следователно механичните характеристики на двигателите с постоянен ток имат същата форма като съответните честотни характеристики. Шунтовият двигател има твърда механична характеристика (фиг. 7). От тази характеристика може да се види, че неговата скорост на въртене леко намалява с увеличаване на въртящия момент на натоварването, тъй като възбуждащият ток, когато възбуждащата намотка е свързана паралелно, и съответно магнитният поток на двигателя остават практически непроменени, а съпротивлението на арматурата веригата е сравнително малка.

Характеристиките на производителността на двигателите с постоянен ток са зависими от скоростта н, момент М, ток на котвата азаз и ефективност () от полезната мощност на вала Р 2 електродвигател, т.е. н(Р 2),М(Р 2),азаз ( Р 2),(Р 2) с постоянно напрежение на неговите клеми U=конст.

Работните характеристики на паралелно възбуден постояннотоков двигател са показани на фиг. 8. От тези характеристики се вижда, че скоростта на въртене ндвигатели с паралелно възбуждане с увеличаване на натоварването намалява донякъде. Зависимостта на полезния момент на вала на двигателя от мощността Р 2 е почти права линия, тъй като моментът на този двигател е пропорционален на натоварването на вала: М=kP 2 / н. Кривината на тази зависимост се обяснява с леко намаляване на скоростта на въртене с увеличаване на натоварването.

При Р 2 = 0 токът, консумиран от електродвигателя, е равен на тока на празен ход. С увеличаване на мощността токът на котвата се увеличава приблизително според същата зависимост като въртящия момент на натоварване на вала, тъй като при условие Е=консттокът на котвата е пропорционален на въртящия момент на товара. Ефективността на електродвигателя се определя като съотношението на полезната мощност на вала към мощността, консумирана от мрежата:

,

Където Р 2 - полезна мощност на вала; Р 1 =потребителски интерфейс- мощност, консумирана от електродвигателя от захранващата мрежа; Рей = аз 2 i Р i - загуби на електрическа мощност във веригата на котвата, Р ev = потребителски интерфейсв, = аз 2 инча Р V - загуби на електрическа мощност във възбудителната верига; Ркожа - механична загуба на мощност; Р m - загуби на мощност поради хистерезис и вихрови токове.

Също така е важно да можете да контролирате скоростта на постояннотоковите двигатели. Анализът на изразите за честотните характеристики показва, че скоростта на въртене на DC двигателите може да се контролира по няколко начина: чрез включване на допълнително съпротивление Рдобавете към веригата на котвата, като промените магнитния поток Еи промяна на напрежението ти,подадени към двигателя.

Един от най-често срещаните е методът за регулиране на скоростта чрез включване на допълнително съпротивление в арматурната верига на електродвигателя. С увеличаване на съпротивлението в арматурната верига, ceteris paribus, настъпва намаляване на скоростта. В този случай, колкото по-голямо е съпротивлението в арматурната верига, толкова по-ниска е скоростта на двигателя.

При постоянно захранващо напрежение и постоянен магнитен поток, в процеса на промяна на стойността на съпротивлението на арматурната верига, може да се получи семейство механични характеристики, например за електродвигател с паралелно възбуждане (фиг. 9).

Предимството на разглеждания метод за управление се състои в неговата относителна простота и възможността да се получи плавна промяна на скоростта на въртене в широк диапазон (от нула до номиналната стойност на честотата ниме). Недостатъците на този метод включват факта, че има значителни загуби на мощност в допълнителното съпротивление, които се увеличават с намаляване на скоростта, както и необходимостта от използване на допълнително контролно оборудване. В допълнение, този метод не ви позволява да регулирате скоростта на двигателя от номиналната му стойност.

Промяна в скоростта на въртене на DC двигател може да се постигне и в резултат на промяна на стойността на възбуждащия магнитен поток. При промяна на магнитния поток в съответствие с уравнението на честотната характеристика за двигатели с постоянен ток с паралелно възбуждане при постоянна стойност на захранващото напрежение и постоянна стойност на съпротивлението на веригата на котвата може да се получи семейство от механични характеристики, показано на фиг. . 10.

Както се вижда от тези характеристики, с намаляване на магнитния поток скоростта на въртене на идеалния празен ход на електродвигателя н 0 се увеличава. Тъй като при скорост, равна на нула, токът на котвата на електродвигателя, т.е. стартовият ток, не зависи от магнитния поток, честотните характеристики на семейството няма да бъдат успоредни една на друга, а твърдостта на характеристиките намалява с намаляване на магнитния поток (увеличаването на магнитния поток на двигателя обикновено не се извършва, тъй като в този случай токът на намотката на възбуждане надвишава допустимата, т.е. номинална стойност). По този начин промяната на магнитния поток ви позволява да регулирате скоростта на електродвигателя само нагоре от номиналната му стойност, което е недостатък на този метод на регулиране.

Недостатъците на този метод също трябва да включват относително малък обхват на регулиране поради наличието на ограничения върху механичната якост и превключването на електродвигателя. Предимството на този метод на управление е неговата простота. При двигатели с паралелно възбуждане това се постига чрез промяна на съпротивлението на регулиращия реостат Р Рвъв веригата на възбуждане.

За двигатели с постоянен ток с последователно възбуждане промяната на магнитния поток се постига чрез шунтиране на възбудителната намотка със съпротивление с подходяща стойност или чрез късо съединение на определен брой навивки на възбудителната намотка.

Широко разпространено използване, особено в електрическите задвижвания, изградени според системата генератор-мотор, получи метод за управление на скоростта чрез промяна на напрежението в клемите на котвата на двигателя. При постоянен магнитен поток и съпротивление на веригата на котвата, в резултат на промяна на напрежението на котвата, може да се получи семейство честотни характеристики.

Като пример, на фиг. 11 показва такова семейство от механични характеристики за двигател с паралелно възбуждане.

С промяна на входното напрежение, идеалната скорост на празен ход n 0 в съответствие с израза, даден по-рано, варира пропорционално на напрежението. Тъй като съпротивлението на арматурната верига остава непроменено, твърдостта на семейството от механични характеристики не се различава от твърдостта на естествената механична характеристика при U=Uназ.

Предимството на разглеждания метод на регулиране е широк диапазон от промени в скоростта без увеличаване на загубите на мощност. Недостатъците на този метод включват факта, че това изисква източник на регулирано захранващо напрежение и това води до увеличаване на теглото, размерите и цената на инсталацията.

Електрическите двигатели са устройства, които преобразуват електрическата енергия в механична. Принципът на тяхното действие се основава на явлението електромагнитна индукция.

Но методите на взаимодействие на магнитните полета, които карат ротора на двигателя да се върти, се различават значително в зависимост от вида на захранващото напрежение - AC или DC.

Принципът на работа на електродвигателя с постоянен ток се основава на ефекта на отблъскване на едни и същи полюси на постоянни магнити и привличане на противоположни. Приоритетът на неговото изобретение принадлежи на руския инженер Б. С. Якоби. Първият промишлен модел на постояннотоков двигател е създаден през 1838 г. Оттогава дизайнът му не е претърпял големи промени.

При двигатели с постоянен ток с ниска мощност един от магнитите присъства физически. Закрепва се директно към тялото на машината. Вторият се създава в намотката на котвата, след като към нея е свързан източник на постоянен ток. За това се използва специално устройство - колекторно-четков възел. Самият колектор е проводящ пръстен, прикрепен към вала на двигателя. Към него са свързани краищата на намотката на котвата.

За да възникне въртящ момент, е необходимо непрекъснато да се сменят полюсите на постоянния магнит на арматурата. Това трябва да стане в момента, в който полюсът пресече така наречената магнитна неутрала. Структурно този проблем се решава чрез разделяне на колекторния пръстен на сектори, разделени от диелектрични пластини. Краищата на намотките на котвата са свързани към тях на свой ред.

За свързване на колектора към електрическата мрежа се използват така наречените четки - графитни пръти с висока електропроводимост и нисък коефициент на триене при плъзгане.

Намотките на котвата не са свързани към мрежата, а са свързани към пусковия реостат посредством колекторно-четков възел. Процесът на включване на такъв двигател се състои в свързване към мрежата и постепенно намаляване на активното съпротивление в арматурната верига до нула. Електрическият мотор се включва плавно и без претоварвания.

Характеристики на използването на асинхронни двигатели в еднофазна верига

Въпреки факта, че въртящото се магнитно поле на статора е най-лесно да се получи от трифазно напрежение, принципът на работа на асинхронен електродвигател му позволява да работи от еднофазна битова мрежа, ако се направят някои промени в техният дизайн.

За да направите това, статорът трябва да има две намотки, едната от които е "стартовата". Токът в него се измества във фаза с 90 ° поради включването на реактивен товар във веригата. Най-често за това

Почти пълният синхрон на магнитните полета позволява на двигателя да набира скорост дори при значителни натоварвания на вала, което е необходимо за работата на бормашини, перфоратори, прахосмукачки, шлифовъчни или полиращи машини.

Ако в захранващата верига на такъв двигател е включен регулируем, тогава неговата скорост на въртене може да се променя плавно. И ето посоката, когато се захранва от веригата променлив ток, никога не може да се промени.

Такива електродвигатели са способни да развиват много високи скорости, компактни са и имат голям въртящ момент. Наличието на колекторно-четков възел обаче намалява техния моторен ресурс - графитните четки се износват доста бързо при високи скорости, особено ако колекторът има механични повреди.

Електрическите двигатели имат най-висока ефективност (повече от 80%) от всички устройства, създадени от човека. Изобретяването им в края на 19 век може да се счита за качествен скок в цивилизацията, защото без тях е невъзможно да си представим живота. модерно обществобазиран на високи технологии, а нещо по-ефективно все още не е измислено.

Синхронен принцип на работа на електродвигателя на видео

1. Целта на работата:Да се ​​изследват характеристиките на пускане, механични характеристики и методи за управление на скоростта на постояннотоков двигател със смесено възбуждане.

Адания.

2.1. Да се самостоятелна работа:

Да изучава конструктивните характеристики, схемите за включване на двигатели с постоянен ток;

Да се ​​изследва методът за получаване на механичните характеристики на постояннотоков двигател;

Запознайте се с особеностите на стартиране и управление на скоростта на постояннотоков двигател;

рисувам електрически схемиза измерване на съпротивлението на веригата на котвата и намотките на възбуждане (фиг. 6.4) и тестване на двигателя (фиг. 6.2);

С помощта на фиг. 6.2 и 6.3 изготвят електрическа схема;

Начертайте формулярите на таблици 6.1 ... 6.4;

Подгответе устни отговори на контролни въпроси.

2.2. за работа в лабораторията:

Запознайте се с лабораторната обстановка;

Запишете в таблица 6.1. паспортни данни на двигателя;

Измерете съпротивлението на веригата на котвата и намотките на възбуждането. Запишете данните в таблица 6.1;

Сглобете веригата и извършете изследване на двигателя, запишете данните в таблици 6.2, 6.3, 6.4;

Изграждане на естествена механична характеристика n=f(M) и скоростни характеристики n=f(I B) и n=f(U);

Направете изводи от резултатите от изследването.

Главна информация.

Двигателите с постоянен ток, за разлика от двигателите с променлив ток (предимно асинхронните), имат голямо съотношение на началния въртящ момент и капацитет на претоварване и осигуряват плавен контрол на скоростта на работната машина. Поради това те се използват за задвижване на машини и механизми с трудни условия за стартиране (например като стартери в двигатели с вътрешно горене), както и, ако е необходимо, за регулиране на скоростта на въртене в широк диапазон (механизми за подаване на металорежещи машини, работещи спирачни стойки, електрифицирани превозни средства).

Конструктивно двигателят се състои от неподвижен блок (индуктор) и въртящ се блок (котва). Възбуждащите намотки са разположени върху магнитната верига на индуктора. Има два от тях в двигател със смесено възбуждане: паралелен с щифтове Sh 1 и Sh2 и последователен с щифтове C1 и C2 (фиг. 6.2). Съпротивлението на паралелната намотка R ovsh е, в зависимост от мощността на двигателя, от няколко десетки до стотици ома. Изработва се с малка тел Голям бройзавои. Серийната намотка има ниско съпротивление R obc (обикновено от няколко ома до части от ома), т.к. се състои от малък брой навивки от тел с голямо напречно сечение. Индукторът служи за създаване на магнитен възбуждащ поток, когато неговите намотки се захранват от постоянен ток.


Намотката на котвата се поставя в жлебовете на магнитната верига и се довежда до колектора. С помощта на четки неговите изводи I I и I 2 са свързани към източник на постоянен ток. Съпротивлението на намотката на котвата R I е малко (ома или части от ом).

Въртящият момент M на постояннотоков двигател се създава от взаимодействието на тока на котвата Ia с възбуждащия магнитен поток Ф:

M \u003d K × Ia × F, (6.1)

където K е постоянен коефициент в зависимост от конструкцията на двигателя.

Когато котвата се върти, нейната намотка пресича възбуждащия магнитен поток и в нея се индуцира ЕМП E, пропорционална на честотата на въртене n:

E \u003d C × n × F, (6.2)

където C е постоянен фактор в зависимост от конструкцията на двигателя.

Ток на котвата:

I I \u003d (U - E) / (R I + R OBC) \u003d (U - C × n × F) / (R I + R OBC), (6.3)

Решавайки заедно изрази 6.1 и 6.3 по отношение на n, те намират аналитичен израз за механичните характеристики на двигателя n = F (M). нея графично изображениепоказано на фигура 6.1.

Ориз. 6.1. Механични характеристики на постояннотоков двигател със смесено възбуждане

Точка А съответства на двигателя на празен ход със скорост на въртене n o. С увеличаване на механичното натоварване скоростта на въртене намалява и въртящият момент се увеличава, достигайки номиналната стойност M H в точка B. В секцията BC двигателят работи с претоварване. Токът Iya надвишава номиналната стойност, което води до бързо нагряване на намотките на котвата и OBC, а искрението на колектора се увеличава. Максималният момент M max (точка C) е ограничен от условията на работа на колектора и механичната якост на двигателя.

Продължавайки механичната характеристика, докато се пресече в точка D "с оста на въртящия момент, ще получим стойността на началния въртящ момент при директна връзкамотор към мрежата. EMF E е равна на нула и токът в арматурната верига в съответствие с формула 6.3 рязко се увеличава.

За да се намали стартовият ток, стартовият реостат Rx (фиг. 6.2) със съпротивление е свързан последователно към веригата на котвата:

Rx = U H / (1.3...2.5) × I Ya.N. - (R I - R obc), (6.4)

където U h - номинално напрежение на мрежата;

Аз Я.Н. - номинален ток на котвата.

Намаляване на тока на котвата до (1.3...2.5)×I Ya.N. осигурява достатъчен начален начален въртящ момент Mn (точка D). Докато двигателят се ускорява, съпротивлението Rx се намалява до нула, поддържайки приблизително постоянна стойност на Mp (SD раздел).

Реостатът R B във веригата на паралелната намотка на възбуждане (фиг. 6.2) ви позволява да регулирате големината на магнитния поток Ф (формула 6.1). Преди стартиране на двигателя той се отстранява напълно, за да се получи необходимия стартов момент при минимален ток на котвата.

Използвайки формула 6.3, определяме скоростта на двигателя

n = (U - I I (R I + R obc + Rx)) / (С Ф), (6.5)

в които R I, R obc и C са константи, а U, I I и F могат да се променят. От това следват три възможни начиниконтрол на скоростта на двигателя:

Промяна в големината на входното напрежение;

Чрез промяна на стойността на тока на котвата с помощта на регулиращия реостат Rx, който за разлика от стартовия е изчислен за продължителна работа;

Чрез промяна на големината на възбуждащия магнитен поток F, който е пропорционален на тока в намотките OVSH и OVSS. При паралелна намотка може да се регулира с реостат R b. Съпротивлението R b се взема в зависимост от необходимите граници на регулиране на скоростта R B =(2...5) R obsh.

Табелката с данни на двигателя показва номиналната скорост, която съответства на номиналната мощност на вала на двигателя при номиналното мрежово напрежение и изходните съпротивления на реостатите R X и R B .

Лабораторна работа № 9

Предмет. Изследване на постояннотоков двигател.

Цел на работата: да изучава устройството и принципа на работа на електродвигателя.

Оборудване: модел на електродвигател, източник на ток, реостат, ключ, амперметър, съединителни проводници, чертежи, презентация.

ЗАДАЧИ:

1 . Разучете устройството и принципа на действие на електродвигателя, като използвате презентация, чертежи и модел.

2 . Свържете двигателя към източник на захранване и наблюдавайте работата му. Ако двигателят не работи, намерете причината, опитайте се да отстраните проблема.

3 . Посочете двата основни елемента в устройството на електродвигателя.

4 . На какво физическо явление се основава действието на електродвигателя?

5 . Променете посоката на въртене на арматурата. Напишете какво трябва да се направи.

6. Съберете се електрическа веригачрез свързване последователно на електродвигател, реостат, източник на ток, амперметър и ключ. Променете тока и наблюдавайте работата на електродвигателя. Променя ли се скоростта на въртене на арматурата? Запишете заключението за зависимостта на силата, действаща от страната на магнитното поле върху намотката, от силата на тока в намотката.

7 . Електрическите двигатели могат да бъдат с всякаква мощност, защото:

А) можете да промените силата на тока в намотката на котвата;

B) можете да промените магнитното поле на индуктора.

Посочете верния отговор:

1) само А е вярно; 2) само B е вярно; 3) както А, така и Б са верни; 4) и А, и Б са грешни.

8 . Избройте предимствата на електрическия двигател пред топлинния двигател.

Лабораторни работи→ номер 10

Изследване на DC електродвигател (върху модела).

Цел на работата:Запознайте се с основните части на DC електродвигателя на модела на този двигател.

Това е може би най-несложната работа за курса за 8 клас. Просто трябва да свържете модела на двигателя към източник на ток, да видите как работи и да запомните имената на основните части на електрическия двигател (котва, индуктор, четки, половин пръстени, намотка, вал).

Електрическият мотор, предложен от учителя, може да бъде подобен на този, показан на фигурата, или може да има различен вид, тъй като има много опции за училищни електродвигатели. Това не е от основно значение, тъй като учителят вероятно ще разкаже подробно и ще покаже как да боравите с модела.

Изброяваме основните причини, поради които правилно свързаният електродвигател не работи. Отворена верига, липса на контакт между четките и половин пръстени, повреда на намотката на котвата. Ако в първите два случая сте напълно способни да се справите сами, в случай на прекъсване на намотката, трябва да се свържете с учителя. Преди да включите двигателя, уверете се, че арматурата му може да се върти свободно и нищо не му пречи, в противен случай, когато е включен, електрическият мотор ще издава характерно бръмчене, но няма да се върти.



Зареждане...
Връх