bc thí nghiệm cơ sở truyền động điện

Trờng đại học bách khoa hà nội Bộ môn : điện khí hoá xí nghiệp Báo cáo thí nghiệm sở truyền động điện Bài thí nghiệm số 1: Xây dựng đặc tính động điện chiều kích từ độc lập Bài thí nghiệm số 2: Xây dựng đặc tính đông Không đồng rôto dây quấn Họ Tên : Lớp : Họ tên ngời nhóm : C¸n Bé Híng DÉn Lµm ThÝ NghiƯm: ngµy giê lµm thÝ nghiƯm : Bài Thí Nghiệm Số I mục đích thí nghiệm: thực nghiệm vẽ đặc tính động điện chiều kích từ độc lập chế độ làm việc khác Dụng cụ thí nghiệm: ã động thí nghiệm (ĐTN), phụ tải F1, F2 kiểu n-45T, thông số cịng nh : P®m=2,5 kw, U®m=220 V, I®m=14,4 A, nđm =100 v/ph, dòng kích từ định mức Iktđm=0,72 A, đm=79%, R=1,56; ã biến trở dùng sơ đồ thí nghiệm cho theo bảng : Thí Nghiệm Cơ Sở Truyền Động Điện STT Mạch sử dụng Mà hiệu Điện trở Iđm Ký hiệu sơ đồ 2x9 20 Rf Phần ứng ĐTN Điện trở xoay Mắc song song với phần ứng ĐTN Rs 16 20 Rs Mạch kích từ ĐTN F1 POC 39 R3, R4 M¹ch kÝch tõ F2 VEB 1150 0,5 R2 II néi dung tÝnh to¸n lý thuyÕt thực nghiệm: ã Vẽ đặc tính tự nhiên động : Uđm=220 V=const; Iktđm=0,72 A=const; Rf=0; Ta cần xác định hai điểm : điểm thứ nhất: cho M=0, ω=ωo: U dm − I dm Ru 220 − 14,4.1,56 K.φ®m= = 1000 =1,89; ωdm 9,55 U dm 220 ωo= k φ = 1,89 =116 (rad/s) dm ®iĨm thø hai: M=M®m, ω=ω®m: M®m=K.φ®m.I®m=1,89.14,4=27 (rad/s); ndm ω®m= 9,55 =105 rad/s nối hai điểm ta đợc đờng ã Vẽ đặc tính giảm từ thông ứng với :  Ikt1=0,65 A, U®m=220 V=const, Rf=0 I 0,72 HƯ sè xuy giảm x= ktdm = =1,1 I kt1 0,65 điểm không tải : M=0, =x.o=1,1.116=128 (rad/s); điểm ngắn mạch : ω=0; M= M nmdm K.φdm I nmdm = x x K φdm U dm 1,89.220 = =242 (rad/s); x.Ru 1,1.1,56 nối hai điểm ta đợc đờng M= Ikt2=0,55 A, U®m=220 V=const, Rf=0 I 0,72 HƯ sè xuy gi¶m x= ktdm = =1,3; I kt 0,55 Ta xác định hai điểm: điểm không tải : M=0, =x.o=1,3.116=151 (rad/s); điểm ngắn mạch : =0; M= M nmdm K.φdm I nmdm = x x ThÝ NghiƯm C¬ Së Trun §éng §iƯn K φdm U dm 1,89.220 = =205 (rad/s); x.Ru 1,3.1,56 nối hai điểm ta đợc đờng M= ã Vẽ đặc tính biến trë øng víi hai trêng hỵp :  Rf1=4 Ω, Uđm=220 V=const, Iktđm=0,72 A=const điểm không tải : M=0, =o ®iĨm thø hai øng víi M®m :M®m= M®m=K.φ®m.I®m=1,89.14,4=27 (rad/s); U dm − I dm ( Ru + R f ) 220 − 14,4(1,56 + 4) ω=ω®m =105 =74,4 (rad/s); U dm − I dm Ru 220 − 14,4.1,56 nèi hai điểm ta đợc đờng Rf2=18 , Uđm=220 V=const, Iktđm=0,72 A=const điểm không tải : M=0, =o ®iĨm thø hai øng víi M®m :M®m= M®m=K.φ®m.I®m=1,89.14,4=27 (rad/s); U dm − I dm ( Ru + R f ) 220 − 14,4(1,56 + 18) ω=ω®m =105 =-33 (rad/s); U dm − I dm Ru 220 − 14,4.1,56 nèi hai điểm ta đợc đờng ã Vẽ đặc tính động đợc hÃm động Rh1=4 , Iktđm= const; Phơng trình đặc tính : Ru + Rh1 1.56 + ω=- (k φ ) M=- 1,892 M=-1,6M (rad/s) dm ta cho M=-50 suy =80 (rad/s) nối điểm với gốc toạ độ ta đợc đờng Rh2=8 , I= const; Phơng trình đặc tính : Ru + Rh 1.56 + ω=- (k φ ) M=- 1,892 M=-2,7M (rad/s) dm ta cho M=-50 suy ω=135 (rad/s) nối điểm với gốc toạ độ ta đợc đờng III kết thí nghiệm: Bảng 1: U®m=220 V=const; Ikt®m=0,72 A=const; Rf=0; (®êng I) I M I n M W n 9.5 880 9.5 92.1 940 13.2 840 13.2 88.0 880 17.0 820 17.0 85.9 860 11 20.8 11 800 20.8 83.8 840 W 98.4 92.1 90.1 88.0 B¶ng 2: Ikt1=0,65 A, Uđm=220 V=const, Rf=0 (đờng II) Bảng 3: Ikt1=0,55 A, U®m=220 V=const, Rf=0 (®êng III) I M n W 9.5 980 102.6 13.2 940 98.4 17.0 900 94.2 11 20.8 860 90.1 ThÝ NghiƯm C¬ Së Truyền Động Điện Bảng 4: Rf1=4 , Uđm=220 V=const, I kt®m=0,72 A=const (®êng IV) I M n W 7.6 840 88.0 11.3 740 77.5 15.1 660 69.1 10 18.9 600 62.8 Bảng 5: Rf1=18 , Uđm=220 V=const, I kt®m=0,72 A=const (®êng V) I M n W 3.8 940 98.4 7.6 860 90.1 11.3 460 48.2 15.1 300 31.4 I M 5.7 11.3 15.1 n 80 140 220 W 8.4 14.7 23.0 Bảng 7: Rh1=8 , Iktđm= const; (đờng VII) 10 18.9 270 28.3 Bảng 6: Rh1=4 , Iktđm= const; (đờng VI) I M n W 5.7 100 10.5 7.6 180 18.8 11.3 290 30.4 15.1 380 39.8 10 18.9 420 44.0 12 22.7 340 35.6 12 22.7 560 58.6 ω ThÝ NghiƯm C¬ Së Trun Động Điện M IV nhận xét, so sánh kết luận Từ số liệu đo đợc ta tính giá trị Mđt công thức : n M dt = K φ dm I ω= 9,55 ; đà có giá trị ta vẽ đợc đồ thị số liệu thực nghiệm So sánh với số liệu đà tính toán ta thấy : Các ®êng thùc nghiƯm nãi chung cã tèc ®é thÊp h¬n lý thuyết, điều sai số phép đo ma sát thực tế lớn lý thuyết Tuy đờng vẽ đợc có quy luật tơng ứng với lý thuyết đà học: Với đặc tính giảm từ thông :khi dòng kích từ giảm đờng đặc tính xoay đứng Với đặc tính biến trở :khi điện trở lớn đờng đặc tính dốc Với đặc tính hÃm động năng: điện trở lớn đặc tính dốc Thí Nghiệm Cơ Sở Truyền Động Điện Bài Thí Nghiệm Số I mục đích: Từ tính toán lý thuyết thực nghiệm vẽ đặc tính động không đồng rôto dây quấn ỏ chế độ làm việc khác nhau: số liệu kỹ thuật động cơ: Pđm=1,7 KW, Uđm=220/380V, I®m=7,45/4,3A, N®m=1430V/phót, E2®m=192V, I2®m=8A R1=3,16 Ω, R2’=2,14 Ω, X1=4,03 Ω, X2=6,7 , X=103 điện trở biến trở: R2,R4 (nh 1) Rf=3x2,5 , (điện trở pha) Rhc=250 , Iđm=2,4A, số liệu máy phụ tải F1: Kiểu máy H42-T: Pđm=2,5kW, Uđm=115V, Iđm=22,6 A, Nđm=1450V/phút, Iktđm=1,9A Hiệu xuất định mức đm=78,5% (động mà đấu Uđm=380V) II nội dung tính toán lý thuyết thực nghiệm: vẽ đặc tính tự nhiên với điện áp dây định mức Uđm=380V=const,Rf=0 Phơng trình đặc tÝnh c¬: Mth= 3U f 3.2202 = 2.Π.50 =32,23 (Nm) (3,16 + 3,162 + (4,03 + 6,7) 2 ' 380 R2 2,14 = 0,95 = 1,88 R2= = =0,605 (Ω) 192 ke 3,54 2ω1 ( R1 + ( R1 + X nm ke = 0,95 U dm E2 dm 2) R1 3,16 = =5,22 R2 0,605 R2 ' 2,14 Sth= =0,19 (Ω) = ( R12 + X nm ) 3,16 + (4,03 + 6,7) a= 2.M th (1 + a.Sth ) 2.32,23.(1 + 1,48.0,19) 128,4 0,19 0,19 M= S Sth = S = s + + 2a.Sth + + 2.1,48.0,19 + + 1,98 Sth S 0,19 S 0,19 s s 0.1 0.19 0.3 0.5 0.7 W 141.3 127.2 109.9 78.5 47.1 0.0 M 29.14 32.26 30.63 25.72 21.63 17.27 Vẽ đồ thị ta đợc đờng Vẽ đặc tính biến trở với Uđm=380V=const, ã Rf1=0,9 : Thí Nghiệm Cơ Sở Truyền Động Điện R2 + R f Sthnt= a = 0,605 + 0,9 3,16 + 10,37 R1 + X nm R1 3,16 = 2,1 nt= = R2 + R f 0,605 + 0,9 2 0,47 (Ω) 2.Mth(1 + a NT S THNT ) 2.32,23.(1 + 2,1.0,47) 128,1 = S THNT 0,47 s 0,47 M= S = s + + 2.2,1.0,47 + + 1,974 + + 2a NT S THNT 0,47 s 0,47 s S THNT S s 0.2 0.3 0.47 0.7 W 125.6 109.9 83.2 47.1 0.0 M 26.97 30.65 32.23 30.98 28.02 Vẽ đồ thị ta đợc ®êng • Rf2=2,5 Ω: R2 + R f 0,605 + 2,5 Sthnt= = 0,98 (Ω) 2 3,16 + 10,37 R1 + X nm R1 3,16 = 1,02 nt= = R2 + R f 0,605 + 2,5 2.Mth(1 + a NT S THNT ) 2.32,23.(1 + 1,02.0,98) 128,9 = S 0,98 s 0,98 M= S = s + + 2.1,02.0,98 + +2 + THNT + 2a NT S THNT 0,98 s 0,98 s S THNT S a s 0.2 0.4 0.7 0.98 W 125.6 94.2 47.1 3.1 0.0 M 18.14 26.53 31.33 32.23 32.22 Vẽ đồ thị ta đợc đờng 3 Vẽ đặc tính động đợc hÃm động øng víi: a Rf1=2,2 Ω ' ' R2 = r2 + R f 1.k e = 2,14 + 2,2.1,882 = 9,9 (Ω) R2=r2+Rf1 => ω* = ω ω1 suy ω = ω1.ω * = 2.Π.50 * ω = 157ω * 2 Imc= = (A) 3 2 3I X µ 3.( ) 1032 Mth= = = 5,54 (Nm) ' 2ω1 ( X µ + X ) 2.157.109,7 I1= ωTH = * ' R2 9,9 = 0,09 = ' X µ + X 103 + 6,7 ThÝ NghiÖm Cơ Sở Truyền Động Điện 2.M th 2.5,54 11,08 = * M= ω ω = 14,13 14,13 0,07.ω + + TH 0,07.ω + * * ω ω ωTH ω * W 10.0 14.1 40.0 60.0 100.0 M 5.24 5.57 3.51 2.50 1.55 Vẽ đồ thị ta đợc đờng b Rf2=2,5 Ω,dßng mét chiỊu h·m Imc=3A ' ' R2 = r2 + R f k e = 2,14 + 2,5.1,882 = 10,97 (Ω) R2=r2+Rf2 => ω = ω1.ω * = 2.Π.50 * ω = 157ω * 2 Imc= = (A) 3 2 3I X µ 3.( ) 1032 Mth= = = 5,54 (Nm) ' 2ω1 ( X µ + X ) 2.157.109,7 I1= ωTH * = ' R2 10,97 = 0,1 = ' X µ + X 103 + 6,7 2.M th 2.5,54 11,08 = * M= ω = ω 15,7 15,7 0,064.ω + + TH 0,064.ω + * * ω ω ωTH ω * W 10.0 14.1 40.0 60.0 100.0 M 5.01 5.50 3.75 2.70 1.69 Vẽ đồ thị ta đợc đờng c Rf3=2,5 Ω,dßng mét chiỊu h·m Imc=4A R2=r2+Rf2 ω = ω1.ω * = => ' ' R2 = r2 + R f k e = 2,14 + 2,5.1,882 = 10,97 (Ω) 2.Π.50 * ω = 157ω * 2 Imc= = (A) 3 2 3I X µ 3.( ) 1032 Mth= = = 7,39 (Nm) ' 2ω1 ( X µ + X ) 2.157.109,7 I1= ThÝ NghiÖm Cơ Sở Truyền Động Điện TH * ' R2 10,97 = = 0,1 = ' X µ + X 103 + 6,7 2.M th 2.7,39 14,78 = * M= ω ω = 15,7 15,7 0,064.ω + + TH 0,064.ω + * * ω ω ωTH ω * W 10.0 14.1 40.0 60.0 100.0 M 6.69 7.33 5.01 3.60 2.25 Vẽ đồ thị ta đợc đờng III kết thí nghiệm: Bảng 1: Uđm=380V=const,Rf=0 I 10 M 0.0 7.6 15.2 22.9 30.5 38.1 34.3 n 1260 1240 1200 1140 1100 1020 940 W 131.9 129.8 125.7 119.4 đồ thị I Bảng 2: U®m=380V=const,Rf1=0,9 Ω 115.2 106.8 98.4 I 10 M 0.0 7.6 15.2 22.9 30.5 38.1 34.3 n 1260 1220 1200 1150 1080 970 860 W 131.9 127.7 125.7 120.4 113.1 101.6 90.1 ThÝ Nghiệm Cơ Sở Truyền Động Điện đồ thị II Bảng 3: U®m=380V=const,Rf1=2,5 Ω I M®t 3.8 11.4 19.1 26.7 34.3 n 1000 920 800 640 500 W 104.7 96.3 83.8 67.0 đồ thị III Bảng 4: hÃm động với Rf1=2,2 52.4 I 10 12 M 7.6 15.2 22.9 30.5 38.1 45.7 22.9 n 106 165 305 520 1020 1200 W 0.0 11.1 17.3 31.9 54.5 106.8 125.7 đồ thị IV Bảng 5: hÃm động với Rf2=2,5 Ω, Imc=3 A I 10 12 M 7.6 15.2 22.9 30.5 38.1 45.7 22.9 n 134 225 420 580 1060 1210 W đồ thị V 0.0 14.0 23.6 44.0 60.7 111.0 126.7 B¶ng 6: hÃm động với Rf2=2,5 , Imc=4 A I 10 15 18 M 7.6 15.2 22.9 30.5 38.1 57.2 68.6 n 110 170 380 500 1060 1200 W 0.0 11.5 17.8 39.8 52.4 111.0 125.7 đồ thị VI Bảng 7:đờng hiệu chỉnh I 2.5 3.5 M 7.6 9.5 11.4 13.3 n 170 365 520 800 W 17.8 38.2 54.5 83.8 đồ thị VII 10 Thí Nghiệm Cơ Sở Truyền Động Điện M IV nhận xét so sánh kết luận: từ số liệu thu đợc ta tính đợc M theo công thức sau: n = 9,55 ; U 380 K th = dm = = 2,375 U 160 U 115 Ru = 0,5(1 − η ) dm = 0,5(1 − 0,785) = 0,55 I dm 22,6 U − Ru I dm 115 − 0,55.22,6 ( K φ ) = dm = = 0,67 1450 ωdm 9,55 M = K th ( K φ ).I = 3,81.I Từ công thức ta vẽ đợc đờng đặc tính tơng ứng để rễ ràng so sánh đờng thực nghiệm với đờng lý thuyết ta vẽ chúng hệ trục toạ độ So sánh hình vẽ lý thuyết thực nghiệm ta thấy tốc độ thực tế nhỏ so với lý thuyết nhng với nguyên lý chung: Với đặc tính biến trở : nằm dới đờng đặc tính tự nhiên, điện trở lớn thấp đặc tính tự nhiên Với đặc tính hÃm động năng: điện trở hÃm cµng lín vËn tèc gãc cµng lín nhng cã cïng M tới hạn có dòng Imc Còn điện trở không đổi mà dòng lớn M tới hạn lớn theo Những sai số phép đo ma sát m¸y 11 ... trở :khi điện trở lớn đờng đặc tính dốc Với đặc tính hÃm động năng: điện trở lớn đặc tính dốc Thí Nghiệm Cơ Sở Truyền Động Điện Bài Thí Nghiệm Số I mục đích: Từ tính toán lý thuyết thực nghiệm. . .Thí Nghiệm Cơ Sở Truyền Động Điện STT Mạch sử dụng Mà hiệu Điện trở Iđm Ký hiệu sơ đồ 2x9 20 Rf Phần ứng ĐTN Điện trở xoay Mắc song song với phần ứng... 101.6 90.1 Thí Nghiệm Cơ Sở Truyền Động Điện đồ thị II Bảng 3: Uđm=380V=const,Rf1=2,5 I M®t 3.8 11.4 19.1 26.7 34.3 n 1000 920 800 640 500 W 104.7 96.3 83.8 67.0 đồ thị III Bảng 4: hÃm động với