Báo cáo thí nghiệm - Truyền động điện phần lý thuyết

Chia sẻ: Tan Lang | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:8

2
524
lượt xem
159
download

Báo cáo thí nghiệm - Truyền động điện phần lý thuyết

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

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 như...

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Báo cáo thí nghiệm - Truyền động điện phần lý thuyết

  1. 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 như nhau. Cụ thể là : Kiểu máy điện Πn − 45T 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 ; ηdm = 79% . 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: U u Ru + R f ω= − M ; Kφ ( K φ ) 2 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 : U dm U −I R 220 − 14, 4.1,56 220 ω0= với Kφdm = dm dm u = = 1,88 ⇒ ω o = = 116, 7 (rad/s) Kφdm ω dm 2.3,14. 1000 1,88 60 Điểm thứ hai là điểm định mức : -1-
  2. BÁO CÁO THÍ NGHIỆM TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN PHẦN LÝ THUYẾT ndm 1000 P 2,5.103 ω dm = = = 104, 7 (rad/s) và Mđm = dm = = 23, 9 (Nm ) 9,55 9,55 ω dm 104, 7 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 ω = ω 0 = 116,7 khi M=0 ; • Điểm thứ hai là: tì m ω ntdm1 ứng với M=Mđm=23,9 Từ phương trình U dm − I dm ( Ru + R f ) 220 − 14,4(1,56 + 4) ω nidm1 = ω dm = 104,7 = 74,17 U dm − I dm Ru 220 − 14,4.1,56 ω ntdm1 =74,17 với M=Mđm; b.Vẽ đặc tính cơ với Rf = 18Ω và U= Uđm= 220 =const, Iktđm=0,72 A = const: ω = ω 0 khi M=0 ; Tương tự trên ta có U dm − I dm ( Ru + R f ) 220 − 14, 4(1,56 + 18) ω ntdm 2 = ω dm . = 104, 7 = −32, 68 khi M=Mdm ; U dm − I dm .Ru 220 − 14, 4.1,56 Vậy đặc tính cơ biến trở là đường đi qua • Đường 1: ( ω = ω 0 , M=0) và ( ω = 74,17 , M=23,9) • Đường 2: ( ω = ω 0 , M=0) và ( ω = −32, 68 , 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 : φ 0,72 U 220 x1 = dm = = 1,108 và I nm = dm = = 141, 03 (A) φ1 0,65 Ru 1,56 M Kφ dm I nm 1,88.141,03 M nm1 = nmdm = = = 239,3 (Nm), và x1 x1 1,108 U dm ω 01 = = x.ω 0 = 1,108.116, 7 = 129,3 ; Kφ1 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 : φ I 0, 72 x2 = dm = ktdm = = 1,309 , và φ2 I kt 2 0,55 Kφdm 1,88.141, 03 M nm 2 = I nm = = 202,5 và ω 02 = x 2 .ω 0 = 1,309.116,7 = 152,8 (rad/s) x2 1,309 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. -2-
  3. BÁO CÁO THÍ NGHIỆM TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN PHẦN LÝ THUYẾT a.Vẽ đặc tính cơ với Rh1 =4Ω, Iktđm = const; Khi động cơ đang làm việc ở chế độ định mức ta thực hiện hãm ω hd = ω dm − Kφω hd −( Kφdm ) 2 ω hd 1,882.104, 7 Ta có Mhđ1= Kφ .I hd = Kφ = =− = −67, 03 (Nm) Ru + Rh1 Ru + Rh1 1,56 + 4 Đường đặc tính đi qua 2 điểm: (M= - 67,03 ; ω = 104, 07) và (M=0;ω=0); b.Vẽ đặc tính cơ với Rh1 =8Ω, Iktđm = const; ( Kφdm ) 2 ω hd 1,882.104, 7 Tương tự ta có:Mhd2= − =− = −38,98 (Nm) Ru + Rh 1,56 + 8 Đường đặc tính qua 2 điểm: (M= - 38,98 ; ω = 104, 07) và (M=0; ω = 0) Ta sẽ thể hiện các đường đặc tính đó trên cùng một đồ thị sau: ω (rad / s ) ω02 3b ω01 1 ωđm 4b 4a ωntđm 3a 2a 2b Mh1 Mh2 0 Mđm Mnm2 Mnm1 M(Nm) ω ntdm 2 -3-
  4. BÁO CÁO THÍ NGHIỆM TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN PHẦN LÝ THUYẾT 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 ( Δ ϒ ) , 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; 380 với Uđm=380V và động cơ mắc kiểu Δ ϒ nên Ufđm= =220V; 3 ndm 1430 Iđm=Ifđm=4,3A. ω dm = = = 149, 74(rad / s ) , a=r1/r2=3,16/2,14=1,477; 9,55 9,55 -4-
  5. BÁO CÁO THÍ NGHIỆM TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN PHẦN LÝ THUYẾT 2π f n1 = 1500 v ph ; ω1 = = 157(rad / s ); xnm = x1 + x '2 = 10, 73Ω , p r '2 2,14 sth = = = 0,1913; 2 r1 + xnm 2 3,162 + 10, 732 2 3.U f 1 3.2202 M th = = = 32, 23( Nm) 2.ω1 (r1 + r1 + xnm ) 2 2 2.157(3,16 + 3,162 + 10, 732 ) 2.M th (1 + a.sth ) 2.32, 23(1 + 1, 477.0,1913) 82, 7 M= = = s sth 0,1913 s 0,1913 s + + 2a.sth + + 2.1, 477.0,1913 + + 0,565 sth s s 0.1913 s 0,1913 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 U dm 220 3 ' ⎯⎯ R f 1 = ke .R f 1 ; ke = 0,955. → = 0,955. = 1,88; R f 1 = 1,882.0,9 = 3,18Ω E2 dm 192 ' ' r1 3,16 r + Rf 1 2,14 + 3,18 a1 = = = 0, 6; sth1 = 2 = = 0, 476; r2 + R f 1 2,14 + 3,18 ' ' 2 r1 + xnm 2 3,162 + 10, 732 2M th (1 + a1sth1 ) 82,87 nth1 = 786(v / ph); M th = 32, 23( Nm); M = = s sth1 s 0, 476 + + 2a1sth1 + + 0,5712 sth1 s 0, 476 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 b.Rf2=2,5 ' ' r1 3,16 r + Rf 2 2,14 + 8,84 a2 = = = 0, 29; sth 2 = 2 = = 0,98; r2 + R f 2 2,14 + 8,84 ' ' 2 r1 + xnm 2 3,162 + 10, 732 2M th (1 + a2 sth 2 ) 82,87 nth 2 = 30(v / ph); M = = s sth 2 s 0,98 + + 2a2 sth 2 + + 0,5684 sth 2 s 0,98 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 được hãm động năng ứng với ba trường hợp -5-
  6. BÁO CÁO THÍ NGHIỆM TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN PHẦN LÝ THUYẾT 2 a.Rf1=2,2Ω;Imc=3A; R f 1' = ke 2 .R f 1 =1.882.2,2=7,78 Ω ; I1 = .3 = 2, 45 A 3 R2’=r2’+Rf1’=2,14+7,78=9,93 Ω 2 2 R 2' 9,92 3I1 .x0 ωth* = = = 0, 09; M th = = 5,55( Nm) ; x0 + x2 103 + 6, 7 2ω1 ( x0 + x2 ) ' ' 2M 11,1 ω n n ;ω = * M = * th * = * = = ; ω ω th ω 0, 09 ω1 n1 1500 + + * ω th* ω * 0,09 ω 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; 2 .3 = 2, 45 A ; R2’=r2’+Rf2’=2,14+8,84=10,98 ' 2 R f 2 = ke .R f 2 = 1,882.2,5 = 8,84Ω ; I1 = 3 Ω; 2 2 R 2' 10,98 3I1 .x0 ωth* = = = 0,1; M th = = 5,55( Nm) ; x0 + x2 103 + 6, 7 2ω1 ( x0 + x2 ) ' ' 2M 11,1 ω n n ;ω = * M = * th * = * = = ; ω ω th ω 0,1 ω1 n1 1500 + + * ω th* ω * 0,1 ω 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; 2 .4 = 3, 26 A ; R2’=r2’+Rf2’=2,14+8,84=10,98 ' 2 R f 2 = ke .R f 2 = 1,882.2,5 = 8,84Ω ; I1 = 3 2 2 R 2' 10,98 3I1 .x0 Ω ωth = * = = 0,1; M th = = 9,82( Nm) ; x0 + x2 103 + 6, 7 2ω1 ( x0 + x2 ) ' ' 2M 19, 64 ω n n ;ω = * M = * th * = * = = ; ω ω th ω 0,1 ω1 n1 1500 + + * ω th* ω * 0,1 ω 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 -6-
  7. BÁO CÁO THÍ NGHIỆM TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN PHẦN LÝ THUYẾT 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=2,2 Ω , Rf=2,5 Ω khi I mc=3A và Rf=2,5 Ω khi I mc=4A 2a 0 1 ω1 Sđm Sth1 n s1 3c 2b Sth2 3b 3a Sth’ ωth* M(Nm) Mnm Mth3 0;1 Mnm1 Mnm2 Mth -7-
  8. BÁO CÁO THÍ NGHIỆM TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN PHẦN LÝ THUYẾT -8-
Đồng bộ tài khoản