Методические указания. В лабораторной установке в качестве нагрузки исследуемого двигателя используется генератор постоянного тока

В лабораторной установке в качестве нагрузки исследуемого двигателя используется генератор постоянного тока, работающий на нагрузочное сопротивление. При изменении этого сопротивления из­меняется ток генератора и отдаваемая им мощность

Р_2г = I_г × U_г.

Мощность на валу двигателя больше отдаваемой мощности гене­ратора на величину его потерь

Р₂ = Р_2г + I_г² × R_я + DР_ст + DР_мех.

Полезный момент на валу двигателя, Нм

М₂ = 9550 × Р₂ / n.

Здесь мощность Р₂ – в кВт, а частота вращения n – в об/мин.

Коэффициент мощности двигателя

.

КПД двигателя

h = Р₂ / Р₁.

Если пренебречь падением напряжения в обмотке статора двига­теля, то согласно уравнению напряжений

,

приложенное напряжение уравновешивается ЭДС двигателя

U» E₁ = 4, 44 × f₁ × w₁ × k₀₁ × Ф₁.

Отсюда следует, что результирующий магнитный поток, создан­ный токами статора и обмотки возбуждения, при неизменном напряже­нии остается практически постоянным

.

В связи с этим при регулировании тока возбуждения изменяется величина и знак реактивной составляющей тока статора, а, следова­тельно, и реактивной мощности

.

При недовозбуждении (левый участок V-образных кривых) синхронный двигатель потребляет из сети реактивную мощность, а при перевозбуждении генерирует в сеть реактивную мощность.

Содержание отчета

1. Схема и краткое описание лабораторной установки.

2. Таблицы с опытными и расчетными данными.

3. V-образные кривые и рабочие характеристики.

4. Графики зависимости Q (I_в) для трех значений P = const, построенные по V-образным кривым.

5. Графики зависимости cosj = f(I_в) для трех значений P = const, построенные по V-образным кривым.

6. Графики зависимости Q₁ = f(P₂) для двух значений I_в = const, построенные по рабочим характеристикам.

Контрольные вопросы

1. Преимущества и недостатки синхронного двигателя по сравнению с асинхронным.

2. Почему изменяется коэффициент мощности синхронного двигателя при изменении нагрузки на валу?

3. Почему при пуске двигателя обмотка возбуждения замыкается на разрядное сопротивление?

4. Почему при пуске нельзя замыкать обмотку возбуждения накоротко?

5. Какая реакция якоря (намагничивающая или размагничи­вающая) будет при перевозбуждении?

6. Что такое входной момент двигателя?

7. Как можно увеличить входной момент?

8. От чего зависит критический (максимальный) момент двигателя?

9. Может ли синхронный явнополюсный двигатель развивать вращающий момент без возбуждения?

10. Почему ротор синхронного двигателя выполняется цель­нометаллическим?

11. Какие обмотки имеются у синхронного двигателя?