Báo cáo thí nghiệm truyền động điện

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

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN PHẦN LÝ THUYẾT - 1 - 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 như nhau. Cụ thể là : Kiểu máy điện 45nTΠ − Pđm =2,5 Kw; Uđm=220 V ; Iđm= 14,4 A; n đm= 1000 v/ph; Dòng kích từ định mức Iktđm=0,72 A ; 79%dmη=. điện trở phần ứng(kể cả điện trở tiếp xúc của chổi than) là : rư=1,56Ω Nội dung tính toán thí nghiệm : 1.Vẽ đặc tính cơ tự nhiên của động cơ: Uđm=220 V =const ; Iktđm=0,72 A=const; Rf=0; 2.Vẽ đặc tính cơ biến trở ứng với hai trường hợp a,Rf=4 Ω; Uđm=220V=const; Iktđm=0,72A =const,rư=1.56=const; b,Rf=18Ω; Uđm=220=const; Iktđm=0,72A=const, rư=1.56=const; 3. vẽ đặc tính cơ giảm từ thông (với giả thiết mạch từ chưa bão hoà ) ứng với : a, Ikt1=0,65; Uđm=220 V =const; Rf=0; b, Ikt2=0,55;Uđm=220V=const; Rf=0; 4.Vẽ đặc tính cơ khí khi động cơ được hãm động năng kích từ độc lập trong 2 trượng hợp sau; a,Rh1=4Ω; Iktđm=const. b,Rh2=8Ω; 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 phương trình đặc tính cơ của động cơ điện một chiều kích từ độc lập: 2()ufuRRUMKKωφφ+=− ; khi Rf=0 tức ta có đặc tính cơ tự nhiên. Đặc tính này đi qua 2 điểm cơ bản đó là: (M=0,I= ωo) và ( M=Mđm , ω=ωđm ) điểm thứ nhất là điểm không tải lí tưởng : ω0=dmdmUKφ với 220 14,4.1,56 2201,88 116,710001, 882.3,14.60dm dm udm odmUIRKφωω−−== =⇒==(rad/s) Điểm thứ hai là điểm định mức : BÁO CÁO THÍ NGHIỆM TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN PHẦN LÝ THUYẾT - 2 - 1000104,79,55 9,55dmdmnω===(rad/s) và Mđm ω== =32,5.1023,9104,7dmdmP(Nm ) II. ĐẶC TÍNH CƠ BIẾN TRỞ ỨNG VỚI 2 TRƯỜNG HỢP a.Vẽ đặc tính cơ với Rf = 4Ω và U= Uđm= 220 =const, Iktđm=0,72 A = const: Đặc tính sẽ đi qua hai điểm . • Điểm đầu là 7,1160==ωω khi M=0 ; • Điểm thứ hai là: tì m 1ntdmωứng với M=Mđm=23,9 Từ phương trình 17,7456,1.4,14220)456,1(4,142207,104)(1=−+−=−+−=udmdmfudmdmdmnidmRIURRIUωω 1ntdmω=74,17 với M=Mđm; b.Vẽ đặc tính cơ với Rf = 18Ω và U= Uđm= 220 =const, Iktđm=0,72 A = const: 0ω ω= khi M=0 ; Tương tự trên ta có 2()220 14,4(1,56 18). 104,7 32,68. 220 14,4.1,56dm dm u fntdm dmdm dm uUIRRUIRωω−+−+== =−−− khi M=Mdm ; Vậy đặc tính cơ biến trở là đường đi qua • Đường 1: (0ω ω=, M=0) và ( 74,17ω=, M=23,9) • Đường 2: (0ω ω=, M=0) và (32,68ω= −, M=23,9; III.VẼ ĐẶC TÍNH CƠ GIẢM TỪ THÔNG a.Vẽ đặc tính cơ giảm từ thông với Ikt= 0,65A, Rf=0, U=Uđm ; Vì mạch từ chưa bão hoà nên ta có : 108,165,072,011===φφdmx và 220141, 031, 56dmnmuUIR===(A) 3,239108,103,141.88,1111====xIKxMMnmdmnmdmnmφ(Nm), và 01 01. 1,108.116, 7 129,3dmUxKωωφ=== =; 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 Ikt= 0,55A, Rf=0, U=Uđm ; Tương tự như trên ta có : 2220, 721,3090,55dm ktdmktIxIφφ== = =, và 221,88.141,03202,51,309dmnm nmKMIxφ== = và 8,1527,116.309,1.0202===ωωx(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 ĐƯỢC HÃM ĐỘNG NĂNG KÍCH TỪ ĐỘC LẬP TRONG HAI TRƯƠNG HỢP. BÁO CÁO THÍ NGHIỆM TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN PHẦN LÝ THUYẾT - 3 - a.Vẽ đặc tính cơ với Rh1 =4Ω, Iktđm = const; Khi động cơ đang làm việc ở chế độ định mức ta thực hiện hãmdmhdωω= Ta có Mhđ1=2211()1,88 .104,7. 67,031, 56 4hd dm hdhduh uhKKKI KRR RRφω φ ωφφ−−= = =− =−++ +(Nm) Đường đặc tính đi qua 2 điểm: (M= - 67,03 ; 104,07)ω=và (M=0;ω=0); b.Vẽ đặc tính cơ với Rh1 =8Ω, Iktđm = const; Tương tự ta có:Mhd2=22()1,88 .104,738,981, 56 8dm hduhKRRφω−=−=−++(Nm) Đường đặc tính qua 2 điểm: (M= - 38,98 ; 104,07)ω= và (M=0;0)ω= Ta sẽ thể hiện các đường đặc tính đó trên cùng một đồ thị sau: (/)rad sω M(Nm)Mnm1 Mnm2 Mđm 2ntdmω Mh2 Mh1 3b12a2b4b4a ω01 ω02 ωđm ωntđm 3a 0 BÁO CÁO THÍ NGHIỆM TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN PHẦN LÝ THUYẾT - 4 - 1: Đặc tính cơ tự nhiên của động cơ 2a, 2b: Đặc tính cơ biến trở ứng với 2 trường hợp Rf 1= 4Ω, Rf 2=18Ω ; 3a,3b : Đặc tính cơ giảm từ thông khi Ikt1=0,65A, Ikt2=0,55A; 4a,4b : Đặc tính cơ khi động cơ được hãm động năng kích từ độc lập trong 2 trường hợp Rh1= 4Ω, Rh2= 8Ω ; 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: Pđm=1,7 Kw, Uđm=220/380 V (Δϒ) , Iđm =7,45/4,3A; nđm= 1430v/ph, E2đm=192, I2đm=8A; r1=3,16Ω, r2=2,14 Ω , x1=4,03Ω, x2=6,7Ω, x0=103Ω. 2. Các điện trở biến trở: Các biến trở R2 , R4 có các thông số như đã cho ở bài 1. Rf có trị số : 3×2,5Ω , Rhc có trị số : 250Ω, Iđm=2,4A mã hiệu PΠC 3. Các số liệu của máy phát phụ tải F1: Pđm=2,5Kw; Uđm=115V; Iđm=22,6; nđm=1450 v/ph; Iktđm=1,9A; Hiệu suất định mức ηđm=78,5%; Trong thí nghiệm stato động cơ đấu sao nên Uđm=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 Uđm=380=const, điện trở trong mạch rôto Rf=0; với Uđm=380V và động cơ mắc kiểu Δϒ nên Ufđm=3803=220V; Iđm=Ifđm=4,3A. 1430149,74( / )9,55 9,55dmdmnrad sω== =, a=r1/r2=3,16/2,14=1,477; BÁO CÁO THÍ NGHIỆM TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN PHẦN LÝ THUYẾT - 5 - '211 121500 ; 157( / ); 10,73vphnmfnradsxxxpπω=== =+=Ω,'222 2 2122122 2 211 12,140,1913;3,16 10,733.3.22032,23( )2.157(3,16 3,16 10,73 )2. ( )thnmfthnmrsrxUM Nmrrxω== =++== =++++ 2. (1 . )2.32,23(1 1, 477.0,1913) 82,70,1913 0,19132.1, 477.0,1913 0,5652.0.1913 0,1913th ththththMasMss ssasssss++== =++ ++++ 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 Uđm=380V=const , trong hai trường hợp a.Rf1=0,9Ω '2 '211 12220 3. ; 0,955. 0,955. 1,88; 1,88 .0,9 3,18192dmfefe fdmURkRk RE⎯⎯→= = = = = =Ω ''21111''22 2 221111111113,16 2,14 3,180, 6; 0, 476;2,14 3,183,16 10,732(1 )82,87786( / ); 32,23( );0,4760,571220,476fthfnmth thth ththththrRrasrRrxMasnvphM NmMsssassss++== == = =+++++=== =++++ Từ biểu thức này ta lập bảng: n(v/ph) 1500 1400 1000 786 400 0 -100S 0 0,066 0,333 0,476 0,733 1 1,067M(Nm) 0 10,55 30,6 32,23 29,62 26,32 25,43b.Rf2=2,5''22122''22 2 222122222223,16 2,14 8,840, 29; 0,98;2,14 8,843,16 10,732(1 )82,8730( / );0,980,568420,98fthfnmth thththththrRrasrRrxMasnvphMsssassss++== == = =+++++== =++++ 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 được hãm động năng ứng với ba trường hợp BÁO CÁO THÍ NGHIỆM TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN PHẦN LÝ THUYẾT - 6 - a.Rf1=2,2Ω;Imc=3A; '211.f efRkR==1.882.2,2=7,78 Ω;12.3 2, 453==IA R2’=r2’+Rf1’=2,14+7,78=9,93 Ω 22*102''02 1023.R' 9,920, 09; 5,55( )103 6,72( )th thIxM Nmxx xxωω== = = =+++; ****11***0,09211,1;15000, 09thththMnnMnωωωωωωωωω== ===++; ta có bảng gia trị sau: n(v/p) 1500 1200 900 600 300 135 60 0 ω* 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.Rf2=2,5Ω dòng điện một chiều khi hãm Imc=3A; '2222. 1,88 .2,5 8,84fefRkR== =Ω;12.3 2, 453==IA; R2’=r2’+Rf2’=2,14+8,84=10,98Ω; 22*102''02 1023.R' 10,980,1; 5,55( )103 6,72( )th thIxM Nmxx xxωω== == =+++;****11***211,1;15000,10,1thththMnnMnωωωωωωωωω== ===++; ta có bảng: n(v/p) 900 600 300 150 60 30 10 0 ω* 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.Rf3=2,5Ω dòng điện một chiều khi hãm Imc=4A; '2222. 1,88 .2,5 8,84fefRkR== =Ω;12.4 3, 263==IA; R2’=r2’+Rf2’=2,14+8,84=10,98Ω22*102''02 1023.R' 10,980,1; 9,82( )103 6,72( )th thIxM Nmxx xxωω== == =+++;****11***219,64;15000,10,1thththMnnMnωωωωωωωωω== ===++; bảng giá trị: n(v/p) 900 600 300 150 60 30 10 0 ω* 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 BÁO CÁO THÍ NGHIỆM TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN PHẦN LÝ THUYẾT - 7 - Từ các mục đã tính được ta vẽ các đường đặc tính cơ với từng trường hợp (trên cùng đồ thị) Đồ thị hình bên: Với 1: là đặc tính cơ tự nhiên ở điện áp định mức và Rf=0; 2a và 2b là hai đặc tính cơ biến trở tương ứng Rf=0,9 và 2,5; 3a, 3b và 3c là những đặc tính cơ khi động cơ hãm động năng tương ứng với Rf=2,2Ω, Rf=2,5Ω khi I mc=3A và Rf=2,5Ω khi I mc=4A n s1 M(Nm)Mth Mnm Mnm2 Mnm1 0;1 Mth3 Sth’ ωth* Sth2 Sth1 ω1 Sđm 1 2a 2b 0 3c 3b 3a BÁO CÁO THÍ NGHIỆM TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN PHẦN LÝ THUYẾT - 8 - . BÁO CÁO THÍ NGHIỆM TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN PHẦN LÝ THUYẾT - 1 - PhầnI : CHUẨN BỊ THÍ NGHIỆM BÀI THÍ NGHIỆM. A(0;152,8);B(202,5;0); IV.VẼ ĐẶC TÍNH CƠ KHI ĐỘNG CƠ ĐƯỢC HÃM ĐỘNG NĂNG KÍCH TỪ ĐỘC LẬP TRONG HAI TRƯƠNG HỢP. BÁO CÁO THÍ NGHIỆM TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN PHẦN LÝ THUYẾT