Báo cáo thí nghiệm truyền động điện phần lý thuyết PhầnI : chuẩn bị thí nghiệm bài thí nghiệm số 1 Xây dựng đặc tính cơ điện một chiều kích từ độc lập I. mục đích thí nghiệm Bằng tính toán lý thuyết và thực nghiệm vẽ các đặc tính cơ - điện (hoặc đặc tính cơ) của động cơ một chiều kích từ độc lập ở các chế độ làm việc khác nhau. Sơ đồ thí nghiệm vẽ trên hình 12, trong đó : -Động cơ thí nghiệm ĐTN, các máy phụ tải F1, F2 có các thông số hoàn toàn nh nhau. Cụ thể là : Kiểu máy điện 45n T P đm =2,5 Kw; U đm =220 V ; I đm = 14,4 A; n đm = 1000 v/ph; Dòng kích từ định mức I ktđm =0,72 A ; 79% dm = . điện trở phần ứng(kể cả điện trở tiếp xúc của chổi than) là : r=1,56 Nội dung tính toán thí nghiệm : 1.Vẽ đặc tính cơ tự nhiên của động cơ: U đm =220 V =const ; I ktđm =0,72 A=const; R f =0; 2.Vẽ đặc tính cơ biến trở ứng với hai trờng hợp a,R f =4 ; U đm =220V=const; I ktđm =0,72A =const,r=1.56=const; b,R f =18; U đm =220=const; I ktđm =0,72A=const, r=1.56=const; 3. vẽ đặc tính cơ giảm từ thông (với giả thiết mạch từ cha bão hoà ) ứng với : a, I kt1 =0,65; U đm =220 V =const; R f =0; b, I kt2 =0,55;U đm =220V=const; R f =0; 4.Vẽ đặc tính cơ khí khi động cơ đợc hãm động năng kích từ độc lập trong 2 tr- ợng hợp sau; a,R h1 =4; I ktđm =const. b,R h2 =8; Bài 1: xây dựng đặc tính cơ điện một chiều kích từ độc lập I.vẽ đặc tính cơ tự nhiên của động cơ Từ phơng trình đặc tính cơ của động cơ điện một chiều kích từ độc lập: 2 ( ) u f u R R U M K K + = ; khi R f =0 tức ta có đặc tính cơ tự nhiên. Đặc tính này đi qua 2 điểm cơ bản đó là: (M=0,I= o ) và ( M=M đm , = đm ) điểm thứ nhất là điểm không tải lí tởng : 0 = dm dm U K với 220 14,4.1,56 220 1,88 116,7 1000 1,88 2.3,14. 60 dm dm u dm o dm U I R K = = = = = (rad/s) Điểm thứ hai là điểm định mức : 1000 104,7 9,55 9,55 dm dm n = = = (rad/s) và M đm = = = 3 2,5.10 23,9 104,7 dm dm P (Nm ) II. Đặc tính cơ biến trở ứng với 2 trờng hợp a.Vẽ đặc tính cơ với R f = 4 và U= U đm = 220 =const, I ktđm =0,72 A = const: Đặc tính sẽ đi qua hai điểm . - 1 - Báo cáo thí nghiệm truyền động điện phần lý thuyết Điểm đầu là 7,116 0 == khi M=0 ; Điểm thứ hai là: tì m 1ntdm ứng với M=M đm =23,9 Từ phơng trình 17,74 56,1.4,14220 )456,1(4,14220 7,104 )( 1 = + = + = udmdm fudmdm dmnidm RIU RRIU 1ntdm =74,17 với M=M đm ; b.Vẽ đặc tính cơ với R f = 18 và U= U đm = 220 =const, I ktđm =0,72 A = const: 0 = khi M=0 ; Tơng tự trên ta có 2 ( ) 220 14,4(1,56 18) . 104,7 32,68 . 220 14,4.1,56 dm dm u f ntdm dm dm dm u U I R R U I R + + = = = khi M=M dm ; Vậy đặc tính cơ biến trở là đờng đi qua Đờng 1: ( 0 = , M=0) và ( 74,17 = , M=23,9) Đờng 2: ( 0 = , M=0) và ( 32,68 = , M=23,9; III. Vẽ đặc tính cơ giảm từ thông a.Vẽ đặc tính cơ giảm từ thông với I kt = 0,65A, R f =0, U=U đm ; Vì mạch từ cha bão hoà nên ta có : 108,1 65,0 72,0 1 1 === dm x và 220 141,03 1,56 dm nm u U I R = = = (A) 3,239 108,1 03,141.88,1 11 1 ==== x IK x M M nmdmnmdm nm (Nm), và 01 0 1 . 1,108.116,7 129,3 dm U x K = = = = ; Vậy đặc tính cơ đi qua 2 điểm A(0;129,3);B(239,3;0); b.Vẽ đặc tính cơ giảm từ thông với I kt = 0,55A, R f =0, U=U đm ; Tơng tự nh trên ta có : 2 2 2 0,72 1,309 0,55 dm ktdm kt I x I = = = = , và 2 2 1,88.141,03 202,5 1,309 dm nm nm K M I x = = = và 8,1527,116.309,1. 0202 === x (rad/s) Vậy đặc tính cơ đi qua 2 điểm A(0;152,8);B(202,5;0); IV.Vẽ đặc tính cơ khi động cơ đợc hãm động năng kích từ độc lập trong hai trơng hợp. a.Vẽ đặc tính cơ với R h1 =4, I ktđm = const; Khi động cơ đang làm việc ở chế độ định mức ta thực hiện hãm dmhd = Ta có M hđ1 = 2 2 1 1 ( ) 1,88 .104,7 . 67,03 1,56 4 hd dm hd hd u h u h K K K I K R R R R = = = = + + + (Nm) Đờng đặc tính đi qua 2 điểm: (M= - 67,03 ; 104,07) = và (M=0;=0); b.Vẽ đặc tính cơ với R h1 =8, I ktđm = const; Tơng tự ta có:M hd2 = 2 2 ( ) 1,88 .104,7 38,98 1,56 8 dm hd u h K R R = = + + (Nm) - 2 - Báo cáo thí nghiệm truyền động điện phần lý thuyết Đờng đặc tính qua 2 điểm: (M= - 38,98 ; 104,07) = và (M=0; 0) = Ta sẽ thể hiện các đờng đặc tính đó trên cùng một đồ thị sau: ( / )rad s 1: Đặc tính cơ tự nhiên của động cơ 2a, 2b: Đặc tính cơ biến trở ứng với 2 trờng hợp R f 1 = 4, R f 2 =18 ; 3a,3b : Đặc tính cơ giảm từ thông khi I kt1 =0,65A, I kt2 =0,55A; 4a,4b : Đặc tính cơ khi động cơ đợc hãm động năng kích từ độc lập trong 2 tr- ờng hợp R h1 = 4, R h2 = 8 ; Bài 2: Xây dựng đặc tính cơ của động cơ không đồng bộ rôto dây quấn. I.Mục đích Bằng tính toán lí thuyết và thực nghiệm vẽ các đặc tính cơ của động cơ không đồng bộ rôto dây quấn ở các chế độ làm việc khác nhau: 1 .Các số liệu kĩ thuật của động cơ: P đm =1,7 Kw, U đm =220/380 V ( ) , I đm =7,45/4,3A; n đm = 1430v/ph, E 2đm =192, I 2đm =8A; r 1 =3,16, r 2 =2,14 , x 1 =4,03, x 2 =6,7, x 0 =103. 2. Các điện trở biến trở: Các biến trở R 2 , R 4 có các thông số nh đã cho ở bài 1. - 3 - M(Nm) M nm1 M nm2 M đm 2ntdm M h2 M h1 3b 1 2a 2b 4b 4a 01 02 0đm đm ntđm 3a 0 Báo cáo thí nghiệm truyền động điện phần lý thuyết R f có trị số : 3 ì 2,5 , R hc có trị số : 250, I đm =2,4A mã hiệu PC 3. Các số liệu của máy phát phụ tải F 1 : P đm =2,5Kw; U đm =115V; I đm =22,6; n đm =1450 v/ph; I ktđm =1,9A; Hiệu suất định mức đm =78,5%; Trong thí nghiệm stato động cơ đấu sao nên U đm =380V roto động cơ cũng đấu sao . II.nội dung tính toán lý thuyết : 1.Vẽ đặc tính cơ tự nhiên với điện áp dây định mức U đm =380=const, điện trở trong mạch rôto R f =0; với U đm =380V và động cơ mắc kiểu nên U fđm = 380 3 =220V; I đm =I fđm =4,3A. 1430 149,74( / ) 9,55 9,55 dm dm n rad s = = = , a=r 1 /r 2 =3,16/2,14=1,477; ' 2 1 1 1 2 1500 ; 157( / ); 10,73 v ph nm f n rad s x x x p = = = = + = , ' 2 2 2 2 2 1 2 2 1 2 2 2 2 1 1 1 2,14 0,1913; 3,16 10,73 3. 3.220 32,23( ) 2.157(3,16 3,16 10,73 ) 2. ( ) th nm f th nm r s r x U M Nm r r x = = = + + = = = + + + + 2. (1 . ) 2.32,23(1 1, 477.0,1913) 82,7 0,1913 0,1913 2.1, 477.0,1913 0,5652 . 0.1913 0,1913 th th th th th M a s M s s ss a s s ss s + + = = = + + + ++ + Từ biểu thức trên ta có bảng giá trị sau: n(v/p) 1500 1400 1300 1213 1100 900 500 0 S 0 0,0667 0,133 0,1913 0,266 0,4 0,667 1 M(Nm) 0 21,86 30,62 32,23 31,02 26,3 19,02 13,82 2.Vẽ đặc tính cơ biển trở với U đm =380V=const , trong hai trờng hợp a.R f1 =0,9 ' 2 ' 2 1 1 1 2 220 3 . ; 0,955. 0,955. 1,88; 1,88 .0,9 3,18 192 dm f e f e f dm U R k R k R E = = = = = = ' ' 2 1 1 1 1 ' ' 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 3,16 2,14 3,18 0,6; 0,476; 2,14 3,18 3,16 10,73 2 (1 ) 82,87 786( / ); 32,23( ); 0,476 0,57122 0, 476 f th f nm th th th th th th th r R r a s r R r x M a s n v ph M Nm M s s s a s ss s + + = = = = = = + + + + + = = = = + ++ + Từ biểu thức này ta lập bảng: n(v/ph) 1500 1400 1000 786 400 0 -100 S 0 0,066 0,333 0,476 0,733 1 1,067 M(Nm) 0 10,55 30,6 32,23 29,62 26,32 25,43 - 4 - Báo cáo thí nghiệm truyền động điện phần lý thuyết b.R f2 =2,5 ' ' 2 2 1 2 2 ' ' 2 2 2 2 2 2 1 2 2 2 2 2 2 2 3,16 2,14 8,84 0,29; 0,98; 2,14 8,84 3,16 10,73 2 (1 ) 82,87 30( / ); 0,98 0,56842 0,98 f th f nm th th th th th th r R r a s r R r x M a s n v ph M s s s a s ss s + + = = = = = = + + + + + = = = + ++ + ta có bảng giá trị: n(v/ph) 1500 1200 600 300 100 30 0 S 0 0,2 0,6 0,8 0,93 0,98 1 M(Nm) 0 14,8 29,9 31,7 32,01 32,12 32,2 3.Vẽ đặc tính cơ khi động cơ đợc hãm động năng ứng với ba trờng hợp a.R f1 =2,2;I mc =3A; ' 2 1 1 . f e f R k R= =1.88 2 .2,2=7,78 ; 1 2 .3 2,45 3 = =I A R 2 =r 2 +R f1 =2,14+7,78=9,93 2 2 * 1 02 ' ' 0 2 1 0 2 3 .R ' 9,92 0,09; 5,55( ) 103 6, 7 2 ( ) th th I x M Nm x x x x = = = = = + + + ; * * ** 1 1 * * * 0,09 2 11,1 ; 1500 0,09 th th th M n n M n = = = = = + + ; ta có bảng gia trị sau: n(v/p) 1500 1200 900 600 300 135 60 0 * 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0,09 0,04 0 M(Nm) 0,99 1,23 1,628 2,38 4,15 5,55 4,12 0 b.R f2 =2,5 dòng điện một chiều khi hãm I mc =3A; ' 2 2 2 2 . 1,88 .2,5 8,84 f e f R k R= = = ; 1 2 .3 2,45 3 = =I A ; R 2 =r 2 +R f2 =2,14+8,84=10,98 ; 2 2 * 1 02 ' ' 0 2 1 0 2 3 .R ' 10,98 0,1; 5,55( ) 103 6, 7 2 ( ) th th I x M Nm x x x x = = = = = + + + ; * * ** 1 1 * * * 2 11,1 ; 1500 0,1 0,1 th th th M n n M n = = = = = + + ; ta có bảng: n(v/p) 900 600 300 150 60 30 10 0 * 0,6 0,4 0,2 0,1 0,04 0,02 0,007 0 M(Nm) 1,8 2,61 4,44 5,55 3,83 2,13 0,76 0 c.R f3 =2,5 dòng điện một chiều khi hãm I mc =4A; - 5 - Báo cáo thí nghiệm truyền động điện phần lý thuyết ' 2 2 2 2 . 1,88 .2,5 8,84 f e f R k R= = = ; 1 2 .4 3, 26 3 = =I A ; R 2 =r 2 +R f2 =2,14+8,84=10,98 2 2 * 1 02 ' ' 0 2 1 0 2 3 .R ' 10,98 0,1; 9,82( ) 103 6, 7 2 ( ) th th I x M Nm x x x x = = = = = + + + ; * * ** 1 1 * * * 2 19,64 ; 1500 0,1 0,1 th th th M n n M n = = = = = + + ; bảng giá trị: n(v/p) 900 600 300 150 60 30 10 0 * 0,6 0,4 0,2 0,1 0,04 0,02 0,007 0 M(Nm) 3,18 4,62 7,86 9,82 6,77 3,78 1,3 0 Từ các mục đã tính đợc ta vẽ các đờng đặc tính cơ với từng trờng hợp (trên cùng đồ thị) Đồ thị hình bên: Với 1: là đặc tính cơ tự nhiên ở điện áp định mức và R f =0; 2a và 2b là hai đặc tính cơ biến trở tơng ứng R f =0,9 và 2,5; 3a, 3b và 3c là những đặc tính cơ khi động cơ hãm động năng tơng ứng với R f =2,2 , R f =2,5 khi I mc=3A và R f =2,5 khi I mc=4A - 6 - n s 1 M(Nm) M th M nm M nm2 M nm1 0;1M th3 S th th * S th2 S th1 1 S đm 1 2a 2b 0 3c 3b 3a B¸o c¸o thÝ nghiÖm truyÒn ®éng ®iÖn phÇn lý thuyÕt - 7 - . Báo cáo thí nghiệm truyền động điện phần lý thuyết PhầnI : chuẩn bị thí nghiệm bài thí nghiệm số 1 Xây dựng đặc tính cơ điện một chiều kích từ độc lập I. mục. 0 M(Nm) 1,8 2,61 4,44 5,55 3,83 2,13 0,76 0 c.R f3 =2,5 dòng điện một chiều khi hãm I mc =4A; - 5 - Báo cáo thí nghiệm truyền động điện phần lý thuyết ' 2 2 2 2 . 1,88 .2,5 8,84 f e f R. có:M hd2 = 2 2 ( ) 1,88 .104,7 38,98 1,56 8 dm hd u h K R R = = + + (Nm) - 2 - Báo cáo thí nghiệm truyền động điện phần lý thuyết Đờng đặc tính qua 2 điểm: (M= - 38,98 ; 104,07) = và (M=0; 0) = Ta