| Лабораторная работа № I.
ИЗУЧЕНИЕ МЕТОДОВ И СХЕМ ИСПЫТАНИЙ ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН
Цель работы:
Изучить и сравнить между собой различные методы и схемы испытаний ТЭМ, получить практические навыки управления испытательными стендами, ознакомиться с принципами их анализа и расчета.
Объем работы:
· Изучить виды и программы испытаний ТЭМ.
· Усвоить принципы построения схем испытаний методами непосредственного и взаимного нагружения, методику их пуска и регулирования.
· На основе экспериментальных данных произвести сравнительную оценку расхода электроэнергии сети при испытаниях ТЭМ по методу непосредственного и взаимного нагружения.
· Выполнить теоретический расчет параметров ВДМ и ЛГ для испытательной станции по заданным параметрам испытуемого двигателя.
Порядок работы:
· Исходя из наличия двух идентичных по конструкции машин и двух управляемых источников питания, разработать электрические схемы испытаний ТЭМ по методу непосредственного и взаимного нагружения с указанием приборов, необходимых для регистрации расхода мощности сети и полезной мощности испытуемого двигателя.
· Собрать схему для испытаний ТЭД методом непосредственного нагружения, произвести пуск на заданном преподавателем напряжении и осуществить пробное регулирование режимов работы двигателя, удостоверившись в правильности работы схемы.
· Изменяя нагрузочный момент на валу испытуемого двигателя, снять зависимость расходуемой электрической мощности сети от мощности, реализуемой двигателем, в пределах шкал используемых приборов.
· Собрать схему испытаний ТЭМ по методу взаимного нагружения, произвести пробный пуск на заданном напряжении и пробное регулирование режимов работы двигателя, удостоверившись в правильности работы схемы.
· Изменяя нагрузочный момент на валу испытуемого двигателя, получить зависимость расходуемой электрической мощности сети от мощности, реализуемой двигателем, в том же диапазоне нагружений, что и по методу непосредственного нагружения.
Рисунок №1 Схема испытаний методом непосредственного нагружения.
Рисунок №2. Принципиальная электрическая схема испытаний методом взаимного нагружения.
Таблица №1
Результаты испытаний методом непосредственного нагружения.
| Uд
, В
|
Iд
, А
|
Uг
, В
|
Iг
, А
|
Uов
, В
|
Iов
, А
|
n, об/мин.
|
| 100
|
2,9
|
46
|
2,5
|
5
|
3
|
25
|
| 100
|
5,8
|
70
|
4,2
|
10
|
7,5
|
15
|
| 100
|
7,2
|
85
|
4,6
|
20
|
15
|
12
|
| 100
|
7,9
|
75
|
5,5
|
20
|
15
|
10
|
| 100
|
8,8
|
63
|
6,7
|
20
|
15
|
10
|
| 100
|
10
|
59
|
8,1
|
20
|
15
|
9
|
Таблица №2 Результаты испытаний методом взаимного нагружения.
| Uд
, В
|
Iд
, А
|
Uвдм
, В
|
Iвдм
, А
|
Uлг
, В
|
Iлг
, А
|
n, об/мин.
|
| 100
|
2,4
|
20
|
1
|
105
|
1,5
|
27
|
| 100
|
4,5
|
30
|
3
|
109
|
1,2
|
16
|
| 100
|
6
|
37
|
5
|
111
|
1,1
|
14
|
| 100
|
8,4
|
50
|
7
|
114
|
1,1
|
10
|
| 100
|
10
|
60
|
9
|
119
|
1,1
|
8
|
Па основе экспериментальных данных произведём сравнительную оценку расхода электроэнергии при испытании ТЭМ методом непосредственного и взаимного нагружения.
Метод взаимного нагружения.
Метод непосредственного нагружения.
 
Таблица №3
Расчетные данные для построения графика зависимости Рсети
и Рдв
.
| Метод непосредственного нагружения
|
Р1сети
|
305
|
655
|
1020
|
1090
|
1180
|
1300
|
| Р1дв
|
202,5
|
437
|
555,5
|
601,25
|
651,05
|
738,95
|
| Метод взаимного нагружения
|
Р2сети
|
177,5
|
220,8
|
307,1
|
475,4
|
670,9
|
-
|
| Р2дв
|
158,25
|
355,35
|
481,3
|
653,6
|
762,55
|
-
|
% экономии электроэнергии равен (Р1сети
-Р2сети
)/Р1сети
*100%
1 – кривая зависимости Рсети
от Рдв
при непосредственном нагружении.
2 – кривая при взаимном нагружении.
3 – процентная кривая экономии сети.
Вывод: При испытании методом взаимного нагружения экономия электроэнергии может составлять до 8%, в нашем случае может составлять до 60% т. к. это зависит и от мощности машины.
Лабораторная работа№2
Снятие электромеханических и регулировочных характеристик тягового электродвигателя
Цель работы:
Изучить методику экспериментального измерения и теоретического расчета электромеханических характеристик тягового электродвигателя.
Схема для снятия электромеханических и регулировочных характеристик тягового электродвигателя собрана по методу взаимного нагружения и изображена на рисунке №1 Рисунок №1 - схема для снятия электромеханических и регулировочных характеристик тягового электродвигателя.
Результаты экспериментальных замеров и теоретического расчета запишем в таблицу №1.
Таблица №1
Результаты экспериментальных замеров и теоретического расчета.
| Режим возбуждения
|
Uд
, В
|
Iа
, А
|
Na
, об/мин
|
Uвдм
, В
|
Iвдм
, А
|
Uлг
,В
|
Iлг
, А
|
|
Мв
, кгм
|
| ПВ
|
90
|
10
|
350
|
5
|
7
|
90
|
6
|
0,681
|
1,672
|
| 90
|
30
|
320
|
15
|
24
|
90
|
6,2
|
0,830
|
6,691
|
| 90
|
60
|
300
|
21
|
55
|
90
|
8
|
0,826
|
14,212
|
| 90
|
80
|
280
|
25
|
75
|
90
|
11,2
|
0,800
|
19,649
|
| 90
|
120
|
180
|
30
|
103
|
90
|
16,5
|
0,788
|
45,183
|
| ПВ
|
120
|
10
|
480
|
5
|
2,5
|
120
|
6,5
|
0,670
|
1,600
|
| 120
|
30
|
435
|
12
|
25
|
120
|
7
|
0,842
|
6,655
|
| 120
|
70
|
400
|
22
|
64
|
120
|
11,2
|
0,836
|
16,777
|
| 120
|
90
|
340
|
25
|
76
|
120
|
12,5
|
0,843
|
25,571
|
| 120
|
120
|
300
|
28
|
100
|
120
|
17,8
|
0,829
|
38,000
|
| ОВ
|
120
|
10
|
525
|
5
|
2
|
120
|
7
|
0,646
|
1,410
|
| 120
|
30
|
495
|
12
|
22
|
120
|
7,3
|
0,842
|
5,848
|
| 120
|
70
|
430
|
20
|
60
|
120
|
11,5
|
0,846
|
15,798
|
| 120
|
90
|
370
|
22
|
78
|
120
|
15,5
|
0,834
|
23,271
|
| 120
|
120
|
310
|
25
|
90
|
120
|
19,5
|
0,841
|
37,307
|
КПД двигателя можно рассчитать по формуле
Где: Рпол. дв.
- полезная мощность двигателя, Вт;
Рдв
- подведённая мощность двигателя, Вт.
Полезная мощность двигателя, Вт.
Подведенная мощность двигателя, Вт.
Порядок работы:
· Ознакомится со схемой и пультом управления стендом для испытания тяговых двигателей по методу взаимного нагружения.
· Запустить испытуемые машины при номинальном значении тока якоря и половинном значении номинального напряжения на зажимах двигателя. Для исключения температурного дрейфа характеристик машин прогреть в этом режиме 10…15мин.
· Произвести снятие характеристик двигателя в рабочем диапазоне тока якоря (0,5-1,5)Iн
, для заданных преподавателем уровней напряжения.
· Включив режим ослабленного возбуждения повторить измерения характеристик двигателя.
Паспортные данные:
Uн
– 1450B;
Pн
– 600кВт;
Iн
– 515A;
nа час
– 155об/мин.;
ήн
– 0,924;
Р∞
– 550кВт;
I∞
– 410A;
N0∞
– 525об/мин.;
ή∞
– 0,924.
Сопротивление обмоток при t 0
C , равной 200
С
Rя
=0,31Ом;
Rв
=0,0401Ом;
Rдп
=0,0212Ом.
Момент на валу двигателя, Мв
, кгм.;
Где: ωдв
- угловая частота вращения вала двигателя , рад./с.
Угловая частота вращения вала двигателя:
Где: nдв
– частота вращения вала двигателя.
Электромеханические характеристики двигателя показаны на рисунке №2
Вывод: Из полученных характеристик видим, что величина напряжения двигателя в значительной мере влияет на обороты двигателя и скорость движения локомотива. Так при одном и том же значении якоря, но при разном приложенном напряжении обороты разные.
Увеличением напряжения пользуются в случае, когда нужно резко увеличить скорость движения для быстрого разгона.
Применение ослабление возбуждения в меньшей степени приводит к увеличению оборотов двигателя. Ослаблением возбуждения пользуются для расширения диапазона скоростей при заданном уровне напряжения двигателя.
|
