Тахогенераторы постоянного тока

Тахогенераторами называют электрические машины малой мощности, работающие в генераторном режиме и служащие для преобразования частоты его вращения в электрический сигнал.

Тахогенераторы постоянного тока по принципу действия и конструктивному оформлению являются электрическими коллекторными машинами. Выходной характеристикой тахогенератора является зависимость величины напряжения на зажимах якоря U_я от частоты его вращения n при постоянном магнитном потоке возбуждения Ф и постоянном сопротивлении нагрузки R_нагр На рис. 13.10. показана выходная характеристика тахогенератора при различных R_нагр.

Рис. 13.10.

 

 

Экспериментальная часть

 

Задание 1

Пуск в ход двигателя постоянного тока с независимым / параллельным / последовательным возбуждением с регистрацией и отображением режимных параметров на компьютере

 

Описание электрических схем соединений

Источник G1 - источник синусоидального напряжения промышленной частоты.

Источник питания G2 двигателя постоянного тока используется для питания регулируемым напряжением якорной обмотки и нерегулируемым напряжением обмотки возбуждения машины постоянного тока М2, работающей в режиме двигателя с независимым возбуждением и для питания регулируемым напряжением якорной обмотки и обмотки возбуждения машины постоянного тока М2, работающей в режиме двигателя с параллельным / последовательным возбуждением.

Возбудитель G3 служит для питания обмотки возбуждения машины переменного тока G6, работающей в режиме синхронного генератора.

Преобразователь угловых перемещений G5 генерирует импульсы, поступающие на вход указателя частоты вращения Р3 электромашинного агрегата.

Синхронный генератор G6 питает активную нагрузку А10, выступая в качестве нагрузочной машины.

Реостат А13 ограничивает пусковой ток двигателя М2.

Выключатель А6 предназначен для шунтирования реостата А13 после разгона двигателя М2.

Датчики тока и напряжения в блоке А12 обеспечивают гальваническую развязку силовой и измерительной цепей и преобразуют ток и напряжение якорной обмотки испытуемого двигателя М2 в пропорциональные им нормированные напряжения.

Через аналоговые входы АСН0-АСН8, АСН1-АСН9, АСН2-АСН10, АСН3-АСН11 коннектора А4 напряжения, пропорциональные току и напряжению якорной обмотки, току обмотки возбуждения и частоте вращения испытуемого двигателя М2, вводятся в компьютер А5.

 

 

 

 

 

Электрическая схема соединений (продолжение)

 

 

Указания по проведению эксперимента

 

· Убедитесь, что устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети электропитания.

· Соберите электрическую схему соединений тепловой защиты машины переменного тока.

· Соедините гнезда защитного заземления " " устройств, используемых в эксперименте, с гнездом «РЕ» трехфазного источника питания G1.

· Соедините аппаратуру в соответствии с электрической схемой соединений (вариант 1 для исследования двигателя с независимым возбуждением) / (вариант 2 для исследования двигателя с параллельным возбуждением) / (вариант 3 для исследования двигателя с последовательным возбуждением).

· Переключатели режима работы источника G2, возбудителя G3 и выключателя А6 установите в положение «РУЧН.».

· Регулировочные рукоятки источника G2 и возбудителя G3 поверните против часовой стрелки до упора.

· Установите суммарное сопротивление реостата А3 равным, например, 100 Ом.

· Установите в каждой фазе активной нагрузки А10 суммарную ее величину 100 %.

· Приведите в рабочее состояние персональный компьютер А5, и запустите прикладную программу «Регистратор режимных параметров машины постоянного тока».

· Включите выключатель «СЕТЬ» выключателя А6, блока датчиков тока и напряжения А12, указателя частоты вращения Р3.

· Включите источник G1. О наличии напряжений фаз на его выходе должны сигнализировать светящиеся лампочки.

· Включите выключатель «СЕТЬ» источника G2 и, вращая его регулировочную рукоятку, установите на его выходе «ЯКОРЬ» напряжение, например, равное 200 В.

· Включите выключатель «СЕТЬ» возбудителя G3 и, вращая его регулировочную рукоятку, установите на его выходе напряжение, например, равное 10 В.

· Нажмите на виртуальную кнопку «Запустить» на экране компьютера.

· Нажмите последовательно кнопки «ВКЛ.» возбудителя G3, источника G2, спустя, например, 2 с выключателя А6 и не позднее, чем через 10 с, остановите сбор данных нажатием на виртуальную кнопку «Остановить». В результате должен осуществиться двухступенчатый пуск нагруженного двигателя постоянного тока М2 и должны записаться в компьютер данные о режимных параметрах на интервале пуска.

· Остановите запись процессов, нажав на виртуальную кнопку «Остановить».

· Нажмите кнопку «ОТКЛ.» источника G1.

· Отключите выключатель «СЕТЬ» возбудителя G3, источника G2, выключателя А6, блока датчиков тока и напряжения А12 и указателя частоты вращения Р3.

· Используя возможности программы «Регистратор режимных параметров машины постоянного тока», проанализируйте отображенные на мониторе компьютера механическую характеристику и временные зависимости тока якорной обмотки, электромагнитного момента, частоты вращения двигателя постоянного тока при пуске его в ход.

 

Задание 2

Определение механической характеристики n=f(М) двигателя постоянного тока с независимым / параллельным / последовательным возбуждением

 

Описание электрических схем соединений

Источник G1 - источник синусоидального напряжения промышленной частоты.

Источник питания G2 двигателя постоянного тока используется для питания регулируемым напряжением якорной обмотки и нерегулируемым напряжением обмотки возбуждения машины постоянного тока М2, работающей в режиме двигателя с независимым возбуждением и для питания регулируемым напряжением якорной обмотки и обмотки возбуждения машины постоянного тока М2, работающей в режиме двигателя с параллельным / последовательным возбуждением.

Возбудитель G3 служит для питания обмотки возбуждения машины переменного тока G6, работающей в режиме синхронного генератора.

Преобразователь угловых перемещений G5 генерирует импульсы, поступающие на вход указателя частоты вращения Р3 электромашинного агрегата.

Синхронный генератор G6 питает активную нагрузку А10, выступая в качестве нагрузочной машины.

С помощью мультиметров блока Р1 контролируются напряжение и ток якорной обмотки двигателя М2.

 

 

 

 

Указания по проведению эксперимента

 

· Убедитесь, что устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети электропитания.

· Соберите электрическую схему соединений тепловой защиты машины переменного тока.

· Соедините гнезда защитного заземления " " устройств, используемых в эксперименте, с гнездом " РЕ" трехфазного источника питания G1.

· Соедините аппаратуру в соответствии с электрической схемой соединений (вариант 1 для исследования двигателя с независимым возбуждением) / (вариант 2 для исследования двигателя с параллельным возбуждением) / (вариант 3 для исследования двигателя с последовательным возбуждением).

· Переключатели режима работы источника G2 и возбудителя G3 установите в положение " РУЧН.".

· Регулировочные рукоятки источника G2 и возбудителя G3 поверните против часовой стрелки до упора.

· Установите в каждой фазе активной нагрузки А10 суммарную ее величину 100 %.

· Включите выключатель «СЕТЬ» блока мультиметров Р1 и указателя частоты вращения Р3.

· Активизируйте мультиметры блока Р1, задействованные в эксперименте.

· Включите источник G1. О наличии напряжений фаз на его выходе должны сигнализировать светящиеся лампочки.

· Включите выключатель " СЕТЬ" и нажмите кнопку " ВКЛ." источника G2.

· Вращая регулировочную рукоятку источника G2, разгоните двигатель М2 до частоты вращения n, например, равной 1500 мин^-1.

· Включите выключатель " СЕТЬ" и нажмите кнопку " ВКЛ." возбудителя G3.

· Вращая регулировочную рукоятку возбудителя G3, изменяйте ток якоря I (ток не должен превышать значения 1, 0 А)двигателя М2 и заносите показания амперметра Р1.1 (ток I), вольтметра Р1.2 (напряжение U якоря двигателя М2) и указателя Р3 (частота вращения n) в таблицу 13.2.

Таблица 13. 2.

I, A
U, В
n, мин-1

 

· По завершении эксперимента сначала у возбудителя G3, а затем у источника G2 поверните регулировочную рукоятку против часовой стрелки до упора, нажмите кнопку " ОТКЛ." и отключите выключатель " СЕТЬ". Отключите источник G1 нажатием на кнопку – гриб.

· Используя данные таблицы 13.2., для каждого значения частоты вращения nвычислите по формуле

[H ^. м]

и занесите в табл. 13.3 значения электромагнитного момента двигателя М2.

Таблица 13. 3.

n, мин-1
М, Н·м

 

· Используя данные таблицы 13.3 постройте искомую статическую механическую характеристику n=f(М) двигателя постоянного тока.

 

Контрольные вопросы:

1.Что означает термин «обратимость» машин постоянного тока?

2.Как осуществить «реверсирование» двигателя постоянного тока?

3.Изменить скорость вращения двигателя постоянного тока можно? …

4.Двигатели постоянного тока бывают?

5.Процессом коммутации двигателя постоянного тока называется?

6.С какой целью на двигателях постоянного тока установлены дополнительные полюса?

7.Что представляет собой электромашинный усилитель?

8.С какой целью используются электромашинные преобразователи?

9.Какую машину называют тахогенератором?

Литература

 

1. Теоретические основы электротехники, Т 1, 2. Учебник для вузов / К.С. Демирчан, Л.Р.Нейман, Н.В. Коровин, В.Л.Чечурин. – СПб: Питер, 2004

2. Основы теории цепей. Учебник для вузов / Г.В. Зевеке, П.А. Ионкин, А.В. Нетушил, С.В. Страхов. –М.: Энергоатом издат, 1989.

3. Атабеков Г.И. Основы теории цепей, Учебник для вузов. М.: Энергия, 1969.

4. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи. Учебник для электротехн., энерг., приборостроит. спец. вузов. – М.: Гардарики, 2000.

5. Герасимов В.Г., Кузнецов Э.В., Николаева О.В. и др. Электротехника и электроника: В 3 кн. Учебник для студентов неэлектротехнических специальностей вузов. Кн 1. Электрические и магнитные цепи. – М.: Энергоатомиздат, 1996.

6. Борисов Ю.М., Липатов Д.Н. Электротехника / Учебное пособие для неэлектротехнических специальностей вузов. – М.: Энергоатомиздат, 1985.

7. Волынский Б.А., Зейн Е.Н., Матерников В.Е. Электротехника. Учебное пособие для вузов. – М.: Энергоатомиздат, 1985.

8. Касаткин А.С., Немцов М.В. Электротехника: [Учебное пособие для неэлектротехнических специальностей вузов]: В 2 кн. – М.: Энергоатомиздат, 1995.

9. Прошин В.М. Лабораторно-практические работы по электротехнике: учеб. пособие для нач. проф. образования. М.: Издательский центр «Академия», 2007.-192с.

10. Кацман М. М. Лабораторные работы по электрическим машинам и электрическому приводу: Учебн. Пособие для студ. Учреждений сред. Проф. Образования/ Марк Михайлович Кацман. – 3-е изд. Перераб. И доп.- М.: Издательский центр «Академия», 2004.- 256с.

 

[1] Порядок работы с мультиметрами и общий вид блока представлен в Лабораторной работе №1.

 

[2] Порядок работы с виртуальными измерительными приборами – Лабораторная работа №2

[3] В табл. 6.4 указаны значения сопротивлений R_H для случая, когда W₁ = W₂ = 300 витков. При W₂ = 900 витков их надо увеличить, а при W₂ = 100 – уменьшить в 10 раз.

[4] В каждом варианте проводящего листа имеются одна или две оси симметрии, поэтому можно ограничиться исследованием половины или четверти проводящей области листа.

[5] В каждом варианте проводящего листа имеются одна или две оси симметрии, поэтому можно ограничиться исследованием половины или четверти проводящей области листа.

[6] в стенде без компьютера все измерения можно проделать с помощью мультиметров и электронного осциллографа.

[7] в стенде без компьютера все измерения можно проделать с помощью мультиметров и электронного осциллографа.

⇐ Предыдущая13141516171819202122

Поделиться: