Phụ lục đề tài Động cơ một chiều 200kWvgph-440V

Phụ lục đề tài Động cơ một chiều 200kWvgph-440V

TTTH-TN Điện Tổ Bộ Môn Cơ Sở Kỹ Thuật Điện Phòng Thí Nghiệm Máy Điện Trang 1 BÀI 1: THÍ NGHIỆM ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU 1. Mục đích : Khảo sát đặc tính không tải, có tải của động cơ một chiều. 2. Các thiết bò sử dụng khi thí nghiệm : - Động cơ điện DC kích từ độc lập, kích từ song song. - Máy phát điện DC kích từ hỗn hợp. - Đồng hồ đo điện áp , dòng điện , tốc độ. - Bộ biến trở mở máy , bộ điện trở kích từ. - Bộï tải điện trở. 3. Thời gian: Hướng dẫn: 60 phút. Thực hành: 240 phút. 4. Tóm tắt lý thuyết:  Hai phương trình cơ bản của động cơ một chiều: E = K E . n . φ (i kt ) (1) Phương trình sức điện động. U = E + R Ư . I Ư (2) Phương trình cân bằng điện áp của mạch điện phần ứng.  Ghi chú: K E : Hằng số không đổi và phụ thuộc vào kết cấu của động cơ N : Tốc độ quay của rotor (vòng /phút). φ(i kt ) : Từ thông tạo bởi phần cảm của động cơ một chiều. R ư : Điện trở phần ứng. Lượng từ thông φ phụ thuộc vào dòng kích từ (I kt ): và sự phụ thuọâc đó φ = f (i kt ) có dạng đường cong từ hóa theo hình 1. TTTH-TN Điện Tổ Bộ Môn Cơ Sở Kỹ Thuật Điện Phòng Thí Nghiệm Máy Điện Trang 2 Đường cong từ hoá cóù hai đoạn:  OM : Mạch từ chưa bảo hoà.  MN : Mạch từ đã bảo hoà. ƠÛ đoạn này φ tăng rất chậm khi I kt tăng nhanh. Đặc tính bảo hoà từ của mạch từ có ảnh hưởng lớn đến dạng đặc tuyến của máy điện. Từ hai phương trình trên ta có phương trình đặc tính tốc độ của động cơ một chiều kích từ song song như sau: )i(.K RIU n ktE uu d ,, φ φφ φ − −− − = == = (3) Từ quan hệ (3) ta rút ra nhận xét sau: Muốn giảm nhỏ dòng mở máy (I m ) và giảm n (tốc độ quay của rotor) khi mở máy ta cần điều chỉnh biến trở mở máy R m lớn nhất, và biến trở điều chỉnh dòng kích từ R kt nhỏ nhất. 4.1. Động cơ kích từ độc lập: 4.1.1. Thí nghiệm không tải:  Chú ý khi mở máy nhớ điều chỉnh biến trở mở máy R m lớn nhất và biến trở điều chỉnh dòng kích từ R m nhỏ nhất. M N i kt φ Hình 1. TTTH-TN Điện Tổ Bộ Môn Cơ Sở Kỹ Thuật Điện Phòng Thí Nghiệm Máy Điện Trang 3 Hình 2. Đo dòng I kt ,n (vòng/phút) và dựng đường đặc tuyến n = f(I kt ). Đường đặc tuyến cho bởi hình 3. Giải thích đường đặc tuyến: Từ phương trình (3): )i(.K RIU n ktE uu d ,, φ φφ φ − −− − = == = Với : U nguồn DC không đổi. I ư ≈ I uo dòng điện phần ứng không tải, nhỏ và không đổi nên R ư I ư không đổi. Do đó: )i( A n kt φ φφ φ = == = A: là hằng số không đổi. Từ đây ta nhận thấy n =f(i kt ) có dạng hyperbol (2) khi mạch từ chưa bão hoà. Khi mạch từ bão hoà có dạng (1); xem hình 3. + - A I Kt R Kt F 1 F 2 U DC - A • R m 1 A U DC • • • + 2 A I ư ĐC TTTH-TN Điện Tổ Bộ Môn Cơ Sở Kỹ Thuật Điện Phòng Thí Nghiệm Máy Điện Trang 4 4.1.2. Thí nghiệm có tải: Đo n, i ư và dựng đường đặc tuyến n =f(i kt ). Sử dụng máy phát điện một chiều làm tải cho động cơ một chiều, khi thay đổi I p của máy phát điện một chiều nghóa là thay đổi tải của động cơ một chiều. Đường đặc tuyến n =f(I u ) cho trên hình 4. n(v/p) n max n min I kt min I kt max I kt (A) (1) (2) Hình 3. 1800 V/P n(V/P) O I ư (A) Hình 4. TTTH-TN Điện Tổ Bộ Môn Cơ Sở Kỹ Thuật Điện Phòng Thí Nghiệm Máy Điện Trang 5 Sơ đồ nguyên lý máy phát điện DC kích từ hỗn hợp. 4.2. Động cơ kích từ song song: 4.2.1. Thí nghiệm không tải: Động cơ DC kích từ song song. R kt : biến trở kích từ của DC. R m : biến trở mở máy. I kt : dòng kích từ. I ư : dòng điện phần ứng. Đo dòng I kt ,n (vòng/phút) và dựng đường đặc tuyến n = f(I kt ). Đường đặc tuyến cho bởi hình 3. Giải thích đường đặc tuyến: (ở hình 3). Từ phương trình (3): )i(.K RIU n ktE uu d ,, φ − = Với : U nguồn DC không đổi. A I Kt R Kt E 1 E 2 - A • R m 1 A • 2 A I ư ĐC V • • + • • MF I kt E 1 E 2 A V D 2 D 1 A 2 A 1 I ư I p U p . E p R 1 . . TTTH-TN Điện Tổ Bộ Môn Cơ Sở Kỹ Thuật Điện Phòng Thí Nghiệm Máy Điện Trang 6 I ư ≈ I uo dòng điện phần ứng không tải, nhỏ và không đổi nên R ư I ư không đổi. Do đó: )i( A n kt φ φφ φ = == = A: là hằng số không đổi. Từ đây ta nhận thấy n =f(i kt ) có dạng hyperbol (2) khi mạch từ chưa bão hoà. Khi mạch từ bão hoà có dạng (1); xem hình 3. 4.2.2. Thí nghiệm có tải: Đo n, i ư và dựng đường đặc tuyến n =f(i kt ). Sử dụng máy phát điện một chiều làm tải cho động cơ một chiều, khi thay đổi I p của máy phát điện một chiều nghóa là thay đổi tải của động cơ một chiều. Đường đặc tuyến n =f(I u ) cho trên hình 4. 5. Tiến hành thí nghiệm: - Các bước tiến hành thí nghiệm: 5.1. Động cơ điện DC kích từ độc lập: 5.1.1.Thí nghiệm không tải:  Nối dây như hình 5.  Chỉnh điện áp cấp cho động cơ về không.  Chỉnh điện trở mở máy về max.  Chỉnh điện trở kích từ về min.  Tăng điện áp cấp cho động cơ đến khi động cơ quay đạt 1200 v/p. sau đó giảm điện trở mở máy về min.  Điều chỉnh tốc độ của động cơ đạt 1200 v/p bằng cách điều chỉnh điện áp.  Thay đổi điện trở kích từ, ghi nhận các giá trò vào bảng sau: Lần đo 1 2 3 4 5 6 7 n(V/P) I kt (A) TTTH-TN Điện Tổ Bộ Môn Cơ Sở Kỹ Thuật Điện Phòng Thí Nghiệm Máy Điện Trang 7 + _ Biến Trơ ûR kt 200 VDC _ + _ Biến Trở R m 0…200 VDC + _ A 1 A 2 V 1 Động cơ DC A 1 A 2 E 1 E 2 G/M A 2 A 1 E 1 E 2 + + + _ _ _ Hình 5. TTTH-TN Điện Tổ Bộ Môn Cơ Sở Kỹ Thuật Điện Phòng Thí Nghiệm Máy Điện Trang 8 Dựng đường đặc tuyến n=f(I kt ): 5.1.2. Thí nghiệm có tải:  Nối dây như hình 6.  Chỉnh điện áp cấp cho động cơ về 0.  Chỉnh điện trở tải về min.  Chỉnh điện trở mở máy về max.  Chỉnh điện trơ kích từ về min.  Tăng điện áp cấp cho động cơ đến khi động cơ quay đạt 1200 v/p. Sau đó giảm điện trở mở máy về min.  Điều chỉnh tốc độ của động cơ đạt 1200 v/p bằng cách điều chỉnh điện áp(giữ tốc độ động cơ không đổi trong suốt quá trình thí nghiệm).  Tăng điện trở tải, ghi nhận các giá trò vào bảng sau: Lần đo 1 2 3 4 5 n(v/p) I ư (A) I kt (A) n (V/P) TTTH-TN Điện Tổ Bộ Môn Cơ Sở Kỹ Thuật Điện Phòng Thí Nghiệm Máy Điện Trang 9 hình 6. + + _ Biến Trơ ûR kt 200 VDC _ + _ Biến Trở R m 0…200 VDC + _ A 1 A 2 V 1 Động cơ DC A 1 A 2 E 1 E 2 G/M A 2 A 1 E 1 E 2 + + + _ _ G/M A 2 A 1 E 2 + _ Biến Trở tải + E 1 E 2 D 2 D 1 A 2 A 1 E 1 D 1 D 2 A 3 + - V 2 _ _ TTTH-TN Điện Tổ Bộ Môn Cơ Sở Kỹ Thuật Điện Phòng Thí Nghiệm Máy Điện Trang 10 Dựng đường đặc tuyến n=f(I ư ): 5.2. Động cơ kích từ song song: 5.2.1. Thí nghiệm không tải:  Nối dây như sơ đồ hình 7.  Tiến hành tương tự như trường hợp động cơ kích từ độc lập, ghi nhận kết quả vào bảng: Lần đo 1 2 3 4 5 n(V/P) I kt (A) I ư (A) n (V/P) [...]... min Tăng điện áp cấp cho động cơ đến khi động cơ quay đạt 1200 V/P Sau đó giảm điện trở mở máy về min Điều chỉnh tốc độ của động cơ đạt 1200 V/P bằng cách điều chỉnh điện áp (giữ tốc độ động cơ không đổi trong suốt quá trình thí nghiệm) Tăng điện trở tải, ghi nhận các giá trò vào bảng sau: Lần đo n (v/p) Iư(A) 1 Phòng Thí Nghiệm Máy Điện 2 3 4 5 Trang 12 TTTH-TN Điện Tổ Bộ Môn Cơ Sở Kỹ Thuật Điện _ 0…200... phút Thực hành: 240 phút 4 Tóm tắt lý thuyết: 4.1 Thí nghiệm không tải: Đo dòng I=kp, Ep và dựng đường đặc tuyến Ep = f (Ikt) Sơ đồ nguyên lý của máy điện một chiều cho trong hình 1 Động cơ một chiều kích từ nối tiếp ( hình 2 ) kéo máy phát điện một chiều quay với tốc độ n = nđm = 1600 vòng/phút và giữ không đổi Dòng Ikp chạy qua cuộn dây kích từ tạo nên φ (Ikt) (từ trường chính trong máy phát) và Ep... Tổ Bộ Môn Cơ Sở Kỹ Thuật Điện 5.1.2 Thí nghiệm có tải: 0…200 VDC + Biến Trơ ûRkt + _ _ + A1 _ V + 1 _ + E2 D1 D2 A1 D1 D2 A2 + A2 E1 A1 - A3 + V2 + D1 D2 A2 A1 A1 G/M Động cơ DC Biến Trơ ûRt _ G/M E1 A2 A2 E2 D1 D2 Máy phát DC Hình 7 TRÌNH TỰ THÍ NGHIỆM Nối dây theo hình 7 Chỉnh variac cấp điện cho động cơ DC về 0 Chỉnh biến trở Rkt về giá trò max Tăng điện áp variac từ từ để động cơ DC khởi động và... …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Phòng Thí Nghiệm Máy Điện Trang 14 TTTH-TN Điện Tổ Bộ Môn Cơ Sở Kỹ Thuật Điện BÀI 2 THÍ NGHIỆM MÁY PHÁT ĐIỆN MỘT CHIỀU 1 Mục đích : Khảo sát đặc tính của máy phát điện một chiều kích từ hỗn hợp ở chế độ làm không tải, có tải 2 Các thiết bò sử dụng khi thí nghiệm: - Động cơ DC kích từ nối tiếp Máy phát DC kích từ hỗn hợp Đồng hồ đo điện áp Bộ cung cấp nguồn Đồng... Cơ Sở Kỹ Thuật Điện D1 A1 D2 Iư D A2 V Up A • _ • + Hình 2 Ep(V) Ep 0 0 Ikt(A) Hình 3 4.2 Thí nghiệm có tải với kích từ độc lập: Đo Up, Ip và dựng đường đặc tuyếnUp = f(Ip) Sơ đồ nguyên lý của máy phát điện một chiềucho trong hình 4 Ikt • A D1 RKt E1 D2 E2 A1 Iư Ip V Up + Phòng Thí Nghiệm Máy Điện - Hình 4 G Rt A2 • _ Trang 16 TTTH-TN Điện Tổ Bộ Môn Cơ Sở Kỹ Thuật Điện Điều kiện thí nghiệm: Động cơ. .. Môn Cơ Sở Kỹ Thuật Điện 5 Tiến hành thí nghiệm: 5.1 Cacù bước thực hiện: 5.1.1 Thí nghiệm không tải: Biến Trơ ûRkt 0…200 VDC + + _ _ + A1 _ + V1 _ + E2 D1 D2 D1 A1 D2 Động cơ DC A2 V2 + - A2 E1 D1 D2 A1 A1 + A1 G/M A2 G/M E1 E2 D1 D2 A2 A2 Hình 6 Phòng Thí Nghiệm Máy Điện - Trang 18 TTTH-TN Điện Tổ Bộ Môn Cơ Sở Kỹ Thuật Điện TRÌNH TỰ THÍ NGHIỆM: Nối dây theo hình 6 Chỉnh variac cấp điện cho động cơ. .. từ từ để động cơ DC khởi động và quay với tốc độ đònh mức n = 1600 vòng/phút Giữ tốc độ không đổi trong suốt quá trình thí nghiệm Giảm biến trở Rkt từ từ và ghi giá trò Ep và Ikt ở đồng hồ V2 và A2 vào bảng 1 Để kết thúc bài thí nghiệm, tắt bộ cung cấp nguồn cho động cơ sơ cấp Bảng 1 Ep Ikt Vẽ đặc tuyến Ep =f(Ikt) Ep (V) Ikt (A) Phòng Thí Nghiệm Máy Điện - Trang 19 TTTH-TN Điện Tổ Bộ Môn Cơ Sở Kỹ Thuật...TTTH-TN Điện Tổ Bộ Môn Cơ Sở Kỹ Thuật Điện 0…200 VDC + _ Biến Trở Rm Biến Trơ ûRkt + _ _ + A _2 E1 + A1_ V + 1_ E2 E1 A1 E2 ĐỘNG CƠ DC A2 _ A1 G/M A2 Hình 7 Phòng Thí Nghiệm Máy Điện Trang 11 TTTH-TN Điện Tổ Bộ Môn Cơ Sở Kỹ Thuật Điện Dựng đường đặc tuyến n = f (Ikt): n (V/P) Ikt (A) 5.2.2 Thí nghiệm có tải: Nối dây như hình 8 Chỉnh điện áp cấp cho động cơ về 0 Chỉnh điện trở tải về min... Iư(Ip) = 0; Up = Ep giá trò lớn nhất Khi có tải Ip ≠ 0, ta thấy Up giảm Các nguyên nhân gây ra giảm Up: Up giảm một lượng (Rư Ip): tổn hao điện áp trên dây quấn phần ứng Do tác dụng của phản ứng phần ứng, nên sức điện động Ep khi có tải sẽ nhỏ hơn lúc không tải Kết luận: khi máy phát điện một chiều mang tải (Ip ≠ 0):Up sẽ giảm do tổn hao điện áp trên cuộn ây phần ứng (Rư Ip) và do phản ứng phần ứng... chiềucho trong hình 4 Ikt • A D1 RKt E1 D2 E2 A1 Iư Ip V Up + Phòng Thí Nghiệm Máy Điện - Hình 4 G Rt A2 • _ Trang 16 TTTH-TN Điện Tổ Bộ Môn Cơ Sở Kỹ Thuật Điện Điều kiện thí nghiệm: Động cơ một chiều kéo rotor máy phát một chiều quay với n = 1600 vòng/phút và giữ n không đổi Chỉnh Rkt để Up = 200v Với nguồn UDC không đổi, Ikt xác đònh và φ(Ikt) không đổi Khi không tải Ep = Ke n φ(Ikt) có giá trò lớn nhất . điện một chiều làm tải cho động cơ một chiều, khi thay đổi I p của máy phát điện một chiều nghóa là thay đổi tải của động cơ một chiều. . phát điện một chiều làm tải cho động cơ một chiều, khi thay đổi I p của máy phát điện một chiều nghóa là thay đổi tải của động cơ một chiều.