Исследование исполнительного двигателя постоянного тока
Изучение электромеханических и регулировочных характеристик исполнительного двигателя постоянного тока с полым печатным ротором. Построение графиков электромеханических характеристик. Вычисление механических, рабочих и регулировочных характеристик.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | лабораторная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 26.11.2016 |
| Размер файла | 300,4 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Санкт-Петербургский государственный университет
информационных технологий, механики и оптики
Кафедра электротехники и прецизионных электромеханических систем
ОТЧЕТ
по лабораторной работе
Исследование исполнительного двигателя постоянного тока
- 2007 -
Цель работы: исследование электромеханических и регулировочных характеристик исполнительного двигателя постоянного тока с полым печатным ротором.
Схема лабораторной установки:
Размещено на http://www.allbest.ru/
Технические характеристики исследуемого двигателя
|
Тип двигателя |
ДПР-52-Н1-03 |
|
|
Номинальное напряжение Uя н, В |
27 |
|
|
Номинальная скорость пн, об/мин |
4500 |
|
|
Номинальный ток якоря Iя н, А |
0.26 |
|
|
Пусковой момент Мп, Н·м |
0.092 |
|
|
Номинальный момент Мн, Н·м |
0.01 |
|
|
Сопротивление якоря Rя, Ом |
21.5 |
|
|
Номинальная мощность Р2н, Вт |
4.71 |
Электромеханические и рабочие характеристики
двигатель постоянный ток ротор
Собственные характеристики
|
Измерения |
Вычисления |
|||||||
|
Uя |
Iя |
п |
Мр |
Мэ |
Р1 |
Р2 |
з |
|
|
В |
А |
об/мин |
мН·м |
Вт |
||||
|
27 |
0 |
5700 |
-3,5 |
0,0 |
0,0 |
-2,1 |
- |
|
|
0,1 |
4980 |
2,5 |
3,8 |
2,5 |
1,3 |
52% |
||
|
0,29 |
4200 |
9,0 |
11,2 |
7,3 |
4,0 |
55% |
||
|
0,7 |
2580 |
22,6 |
26,9 |
17,5 |
6,1 |
35% |
||
|
0,81 |
2100 |
26,6 |
31,2 |
20,3 |
5,8 |
29% |
||
|
0,95 |
1500 |
31,6 |
36,5 |
23,8 |
5,0 |
21% |
||
|
1,06 |
900 |
36,6 |
40,8 |
26,5 |
3,5 |
13% |
||
|
1,12 |
600 |
39,1 |
43,1 |
28,0 |
2,5 |
9% |
||
|
1,24 |
0 |
44,2 |
47,7 |
31,0 |
0,0 |
0% |
||
|
15 |
0 |
3120 |
0,4 |
0,0 |
0,0 |
0,1 |
- |
|
|
0,1 |
2700 |
4,3 |
4,2 |
1,5 |
1,2 |
81% |
||
|
0,27 |
2040 |
10,4 |
11,4 |
4,1 |
2,2 |
55% |
||
|
0,42 |
1440 |
15,9 |
17,8 |
6,3 |
2,4 |
38% |
||
|
0,48 |
1200 |
18,1 |
20,3 |
7,2 |
2,3 |
32% |
||
|
0,56 |
960 |
20,3 |
23,7 |
8,4 |
2,0 |
24% |
||
|
0,63 |
600 |
23,6 |
26,7 |
9,5 |
1,5 |
16% |
||
|
0,71 |
300 |
26,4 |
30,0 |
10,7 |
0,8 |
8% |
||
|
0,76 |
0 |
29,1 |
32,2 |
11,4 |
0,0 |
0% |
||
|
10 |
0 |
2100 |
0,1 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
- |
|
|
0,1 |
1560 |
5,1 |
4,2 |
1,0 |
0,8 |
83% |
||
|
0,28 |
960 |
10,6 |
11,8 |
2,8 |
1,1 |
38% |
||
|
0,33 |
780 |
12,3 |
14,0 |
3,3 |
1,0 |
30% |
||
|
0,37 |
600 |
13,9 |
15,7 |
3,7 |
0,9 |
24% |
||
|
0,41 |
420 |
15,6 |
17,3 |
4,1 |
0,7 |
17% |
||
|
0,46 |
240 |
17,2 |
19,5 |
4,6 |
0,4 |
9% |
||
|
0,48 |
120 |
18,3 |
20,3 |
4,8 |
0,2 |
5% |
||
|
0,5 |
0 |
19,4 |
21,2 |
5,0 |
0,0 |
0% |
Расчетные соотношения:
Мб = Мн·1.24 /Iян = 0.01·1.24 / 0.26 = 47 мН·м,
Мб'1 = Мб·Rя/(Rя + Rдоб) = 47·10-3·21.5/(21.5+10) = 14 мН·м,
Мб'2 = 47·10-3·21.5/(21.5+20) = 12 мН·м,
Мб'3 = 47·10-3·21.5/(21.5+30) = 10 мН·м,
пб = 5700 об/мин;
Мэ = Мн·Iя / Iян, Мр = Мб·(Uя/Uян - п/пб), Р1 = Uя·Iя, Р2 = М·р·п/30, з = 100·Р2/Р1.
Искусственные характеристики
|
Измерения |
Вычисления |
|||||||
|
Uя |
Iя |
п |
Мр |
Мэ |
Р1 |
Р2 |
з |
|
|
В |
А |
об/мин |
мН·м |
Вт |
% |
|||
|
15 (Rдоб = = 10 Ом) |
0 |
2820 |
0,9 |
0,0 |
0,0 |
0,3 |
- |
|
|
0,11 |
2400 |
2,0 |
4,2 |
1,7 |
0,5 |
31% |
||
|
0,15 |
2160 |
2,6 |
5,8 |
2,3 |
0,6 |
27% |
||
|
0,23 |
1740 |
3,7 |
8,8 |
3,5 |
0,7 |
20% |
||
|
0,34 |
1200 |
5,2 |
13,1 |
5,1 |
0,6 |
13% |
||
|
0,39 |
900 |
6,0 |
15,0 |
5,9 |
0,6 |
10% |
||
|
0,44 |
600 |
6,7 |
16,9 |
6,6 |
0,4 |
6% |
||
|
0,5 |
300 |
7,5 |
19,2 |
7,5 |
0,2 |
3% |
||
|
0,57 |
0 |
8,3 |
21,9 |
8,6 |
0,0 |
0% |
||
|
15 (Rдоб = = 20 Ом) |
0 |
3780 |
-1,3 |
0,0 |
0,0 |
-0,532 |
- |
|
|
0,1 |
2100 |
2,3 |
4,2 |
1,5 |
0,514 |
34% |
||
|
0,13 |
1800 |
3,0 |
5,5 |
2,0 |
0,565 |
29% |
||
|
0,17 |
1500 |
3,7 |
7,2 |
2,6 |
0,574 |
23% |
||
|
0,22 |
1200 |
4,3 |
9,3 |
3,3 |
0,542 |
16% |
||
|
0,27 |
840 |
5,1 |
11,4 |
4,1 |
0,449 |
11% |
||
|
0,29 |
600 |
5,6 |
12,3 |
4,4 |
0,353 |
8% |
||
|
0,33 |
300 |
6,3 |
14,0 |
5,0 |
0,197 |
4% |
||
|
0,36 |
0 |
6,9 |
15,2 |
5,4 |
0,000 |
0% |
||
|
15 (Rдоб = = 30 Ом) |
0 |
3000 |
0,3 |
0,0 |
0,0 |
0,1 |
- |
|
|
0,1 |
1920 |
2,2 |
4,2 |
1,5 |
0,4 |
30% |
||
|
0,11 |
1800 |
2,4 |
4,7 |
1,7 |
0,5 |
28% |
||
|
0,15 |
1200 |
3,5 |
6,3 |
2,3 |
0,4 |
19% |
||
|
0,23 |
600 |
4,5 |
9,7 |
3,5 |
0,3 |
8% |
||
|
0,25 |
480 |
4,7 |
10,6 |
3,8 |
0,2 |
6% |
||
|
0,26 |
300 |
5,1 |
11,0 |
3,9 |
0,2 |
4% |
||
|
0,28 |
120 |
5,4 |
11,8 |
4,2 |
0,1 |
2% |
||
|
0,3 |
0 |
5,6 |
12,7 |
4,5 |
0,0 |
0% |
Графики электромеханических характеристик
Uя = 25 В
Uя = 15 В
Uя = 10 В
Uя = 15 В (Rдоб = 10 Ом)
Uя = 15 В (Rдоб = 20 Ом)
Uя = 15 В (Rдоб = 30 Ом)
2. Регулировочные характеристики
|
Измерения |
Вычисления |
||||||||
|
Iя = 0 А |
Iя = 0.5 А |
Iя = 0.9 А |
Iя = 0 А |
Iя = 0.5 А |
Iя = 0.9 А |
||||
|
Uя, В |
п, об/мин |
Uя, В |
п, об/мин |
Uя, В |
п, об/мин |
Uя р, В |
|||
|
25 |
5700 |
25 |
3300 |
25 |
1800 |
27,000 |
26,519 |
28,123 |
|
|
20 |
4800 |
20 |
2280 |
20 |
1620 |
22,737 |
21,687 |
27,270 |
|
|
15 |
3240 |
15 |
1200 |
15 |
0 |
15,347 |
16,571 |
19,597 |
|
|
10 |
2220 |
10 |
0 |
10 |
-1680 |
10,516 |
10,887 |
11,639 |
|
|
5 |
900 |
5 |
-1080 |
5 |
-2760 |
4,263 |
5,771 |
6,523 |
|
|
0 |
0 |
0 |
-2220 |
0 |
-4020 |
0,000 |
0,371 |
0,555 |
Расчетные соотношения:
Iя б = 1.24 А, Uя р = Uя н·(п/пб + Iя/Iя б).
Графики регулировочных характеристик
Вычисления
1. Механические и рабочие характеристики
Для Uя = 25 В
Вычисления для первого измерения
Мэ = 0.01·0 / 0.26 = 0 мН·м,
Мр = 47·10-3·(25/27 - 5700/5700) =
= -3.53 мН·м,
Р1 = 25·0 = 0 Вт,
Р2 = -0.00353·р·5700/30 = -2.11 Вт
Вычисления для второго измерения
Мэ = 0.01·0.1 / 0.26 = 3.8 мН·м,
Мр = 47·10-3·(25/27 - 4980/5700) =
= 2.49 мН·м,
Р1 = 25·0.1 = 2.5 Вт,
Р2 = 0.0038·р·4980/30 = 1.3 Вт,
з = 100·1.3/2.5 = 52 %.
Вычисления для третьего измерения
Мэ = 0.01·0.26 / 0.26 = 0.01 Н·м,
Мр=41·10-3·(27/27 - 4560/5940) = 9.472 мН·м,
Р1 = 27·0.26 = 7.02 Вт,
Р2 = 10·10-3·р·4560/30 = 4.775 Вт,
з = 100·4.775/7.02 = 68.023 %.
Вычисления для четвертого измерения
Мэ = 0.01·0.39 / 0.26 = 0.015 Н·м,
Мр=41·10-3·(27/27 - 3960/5940) = 14 мН·м,
Р1 = 27·0.39 = 10.53 Вт,
Р2 = 15·10-3·р·3960/30 = 6.22 Вт,
з = 100·6.22/10.53 = 59.073 %.
Вычисления для пятого измерения
Мэ = 0.01·0.52 / 0.26 = 0.02 Н·м,
Мр=41·10-3·(27/27 - 3300/5940) = 18 мН·м,
Р1 = 27·0.52 = 14.04 Вт,
Р2 = 20·10-3·р·3300/30 = 6.912 Вт,
з = 100·6.912/14.04 = 49.227 %.
Вычисления для шестого измерения
Мэ = 0.01·0.65 / 0.26 = 0.025 Н·м,
Мр=41·10-3·(27/27 - 2520/5940) = 23 мН·м,
Р1 = 27·0.65 = 17.55 Вт,
Р2 = 25·10-3·р·2520/30 = 6.597 Вт,
з = 100·6.597/17.55 = 37.592 %.
Вычисления для седьмого измерения
Мэ = 0.01·0.78 / 0.26 = 0.03 Н·м,
Мр=41·10-3·(27/27 - 1800/5940) = 28 мН·м,
Р1 = 27·0.78 = 21.06 Вт,
Р2 = 30·10-3·р·1800/30 = 5.655 Вт,
з = 100·5.655/21.06 = 26.851 %.
Вычисления для восьмого измерения
Мэ = 0.01·0.91 / 0.26 = 0.035 Н·м,
Мр=41·10-3·(27/27 - 1080/5940) = 33 мН·м,
Р1 = 27·0.91 = 24.57 Вт,
Р2 = 35·10-3·р·1080/30 = 3.958 Вт,
з = 100·3.958/24.57 = 16.111 %.
Вычисления для девятого измерения
Мэ = 0.01·1.06 / 0.26 = 0.041 Н·м, Мр=41·10-3·(27/27 - 0/5940) = 41 мН·м,
Р1 = 27·1.06 = 28.62 Вт, Р2 = 41·10-3·р·0/30 = 0 Вт,
з = 100·0/28.62 = 0 %.
Для Uя = 20 В
Вычисления для первого измерения
Мэ = 0.01·0 / 0.26 = 0 Н·м,
Мр=41·10-3·(20/27 - 4380/5940) = 0.137 мН·м,
Р1 = 20·0 = 0 Вт,
Р2 = 0·р·4380/30 = 0 Вт,
з = 100·0/0 = 0 %.
Вычисления для второго измерения
Мэ = 0.01·0.1 / 0.26 = 0.003846 Н·м,
Мр=41·10-3·(20/27 - 3678/5940) = 4.955 мН·м,
Р1 = 20·0.1 = 2 Вт,
Р2 = 3.846·10-3·р·3678/30 = 1.481 Вт,
з = 100·1.481/2 = 74.069 %.
Вычисления для третьего измерения
Мэ = 0.01·0.2 / 0.26 = 0.007692 Н·м,
Мр=41·10-3·(20/27 - 3300/5940) = 7.55 мН·м,
Р1 = 20·0.2 = 4 Вт,
Р2 = 7.692·10-3·р·3300/30 = 2.658 Вт,
з = 100·2.658/4 = 66.457 %.
Вычисления для четвертого измерения
Мэ = 0.01·0.3 / 0.26 = 0.012 Н·м,
Мр=41·10-3·(20/27 - 2820/5940) = 11 мН·м,
Р1 = 20·0.3 = 6 Вт,
Р2 = 12·10-3·р·2820/30 = 3.407 Вт,
з = 100·3.407/6 = 56.79 %.
Вычисления для пятого измерения
Мэ = 0.01·0.4 / 0.26 = 0.015 Н·м,
Мр=41·10-3·(20/27 - 2040/5940) = 16 мН·м,
Р1 = 20·0.4 = 8 Вт,
Р2 = 15·10-3·р·2040/30 = 3.287 Вт,
з = 100·3.287/8 = 41.082 %.
Вычисления для шестого измерения
Мэ = 0.01·0.5 / 0.26 = 0.019 Н·м,
Мр=41·10-3·(20/27 - 1740/5940) = 18 мН·м,
Р1 = 20·0.5 = 10 Вт,
Р2 = 19·10-3·р·1740/30 = 3.504 Вт,
з = 100·3.504/10 = 35.04 %.
Вычисления для седьмого измерения
Мэ = 0.01·0.6 / 0.26 = 0.023 Н·м,
Мр=41·10-3·(20/27 - 1260/5940) = 22 мН·м,
Р1 = 20·0.6 = 12 Вт,
Р2 = 23·10-3·р·1260/30 = 3.045 Вт,
з = 100·3.045/12 = 25.374 %.
Вычисления для восьмого измерения
Мэ = 0.01·0.7 / 0.26 = 0.027 Н·м,
Мр=41·10-3·(20/27 - 720/5940) = 25 мН·м,
Р1 = 20·0.7 = 14 Вт,
Р2 = 27·10-3·р·720/30 = 2.03 Вт,
з = 100·2.03/14 = 14.5 %.
Вычисления для девятого измерения
Мэ = 0.01·0.82 / 0.26 = 0.032 Н·м, Мр=41·10-3·(20/27 - 0/5940) = 30 мН·м,
Р1 = 20·0.82 = 16.4 Вт, Р2 = 30·10-3·р·0/30 = 0 Вт,
з = 100·0/16.4 = 0 %.
Для Uя = 20 В, Rдоб = 20 Ом
Вычисления для первого измерения
Мэ = 0.01·0 / 0.26 = 0 Н·м,
Мр=21·10-3·(20/27 - 4440/5940) = 0.071 мН·м,
Р1 = 20·0. = 0 Вт,
Р2 = 0·р·4440/30 = 0 Вт,
з = 100·0/0 = 0 %.
Вычисления для второго измерения
Мэ = 0.01·0.05 / 0.26 = 0.001923 Н·м,
Мр=21·10-3·(20/27 - 3780/5940) = 2.205 мН·м,
Р1 = 20·0.05 = 1 Вт,
Р2 = 1.923·10-3·р·3780/30 = 0.761 Вт,
з = 100·0.761/1 = 76.1 %.
Вычисления для третьего измерения
Мэ = 0.01·0.1 / 0.26 = 0.003846 Н·м,
Мр=21·10-3·(20/27 - 3120/5940) = 4.551 мН·м,
Р1 = 20·0.1 = 2 Вт,
Р2 = 3.846·10-3·р·3120/30 = 1.257 Вт,
з = 100·1.257/2 = 62.832 %.
Вычисления для четвертого измерения
Мэ = 0.01·0.15 / 0.26 = 0.005769 Н·м,
Мр=21·10-3·(20/27 - 2640/5940) = 6.258 мН·м,
Р1 = 20·0.15 = 3 Вт,
Р2 = 5.769·10-3·р·2640/30 = 1.595 Вт,
з = 100·1.595/3 = 53.165 %.
Вычисления для пятого измерения
Мэ = 0.01·0.2 / 0.26 = 0.007692 Н·м,
Мр=21·10-3·(20/27 - 2160/5940) = 7.965 мН·м,
Р1 = 20·0.2 = 4 Вт,
Р2 = 7.692·10-3·р·2160/30 = 1.74 Вт,
з = 100·1.74/4 = 43.499 %.
Вычисления для шестого измерения
Мэ = 0.01·0.25 / 0.26 = 0.009615 Н·м,
Мр=21·10-3·(20/27 - 1620/5940) = 9.885 мН·м,
Р1 = 20·0.25 = 5 Вт,
Р2 = 9.615·10-3·р·1620/30 = 1.631 Вт,
з = 100·1.631/5 = 32.624 %.
Вычисления для седьмого измерения
Мэ = 0.01·0.3 / 0.26 = 0.012 Н·м,
Мр=21·10-3·(20/27 - 1080/5940) = 12 мН·м,
Р1 = 20·0.3 = 6 Вт,
Р2 = 12·10-3·р·1080/30 = 1.305 Вт,
з = 100·1.305/6 = 21.749 %.
Вычисления для восьмого измерения
Мэ = 0.01·0.35 / 0.26 = 0.013 Н·м,
Мр=21·10-3·(20/27 - 600/5940) = 14 мН·м,
Р1 = 20·0.35 = 7 Вт,
Р2 = 13·10-3·р·600/30 = 0.846 Вт,
з = 100·0.846/7 = 12.083 %.
Вычисления для девятого измерения
Мэ = 0.01·0.41 / 0.26 = 0.016 Н·м, Мр=21·10-3·(20/27 - 0/5940) = 16 мН·м,
Р1 = 20·0.41 = 8.2 Вт, Р2 = 16·10-3·р·0/30 = 0 Вт,
з = 100·0/8.2 = 0 %.
2. Регулировочные характеристики
Для Iя = 0 А:
Вычисления для первого измерения
Uя р = 27·(5400/5940 + 0/1.06) = 24.545 В.
Вычисления для второго измерения
Uя р = 27·(4320/5940 + 0/1.06) = 19.636 В.
Вычисления для третьего измерения
Uя р = 27·(3240/5940 + 0/1.06) = 14.727 В.
Вычисления для четвертого измерения
Uя р = 27·(2160/5940 + 0/1.06) = 9.818 В.
Вычисления для пятого измерения
Uя р = 27·(1200/5940 + 0/1.06) = 5.455 В.
Вычисления для шестого измерения
Uя р = 27·(0/5940 + 0/1.06) = 0 В.
Для Iя = 0.3 А:
Вычисления для первого измерения
Uя р=27·(3960/5940 + 0.3/1.06) = 25.642 В.
Вычисления для второго измерения
Uя р=27·(2820/5940 + 0.3/1.06) = 20.46 В.
Вычисления для третьего измерения
Uя р=27·(2220/5940 + 0.3/1.06) = 17.732 В.
Вычисления для четвертого измерения
Uя р=27·(660/5940 + 0.3/1.06) = 10.642 В.
Вычисления для пятого измерения
Uя р = 27·(0/5940 + 0.3/1.06) = 7.642 В.
Для Iя = 0.5 А:
Вычисления для первого измерения
Uя р=27·(3060/5940 + 0.5/1.06) = 26.645 В.
Вычисления для второго измерения
Uя р=27·(1920/5940 + 0.5/1.06) = 21.463 В.
Вычисления для третьего измерения
Uя р=27·(840/5940 + 0.5/1.06) = 16.554 В.
Вычисления для четвертого измерения
Uя р = 27·(0/5940 + 0.5/1.06) = 12.736 В.
Вычисления для пятого измерения
Uя р = 27·(1200/5940 + 0/1.06) = 5.455 В.
Вычисления для шестого измерения
Uя р = 27·(0/5940 + 0/1.06) = 0 В.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Расчет регулировочных характеристик двигателя постоянного тока (ДПТ) при различных способах регулирования скорости. Электромеханические и механические характеристики ДПТ при измененных токах возбуждения. Кривая намагничивания ДПТ в относительных единицах.
лабораторная работа [49,7 K], добавлен 12.01.2010Определение тока холостого хода, сопротивлений статора и ротора асинхронного двигателя. Расчет и построение механических и электромеханических характеристик электропривода, обеспечивающего законы регулирования частоты и напряжения обмотки статора.
контрольная работа [263,5 K], добавлен 14.04.2015Расчет электромеханических характеристик двигателя, питающегося от преобразователя, имеющего нелинейную характеристику. Регулятор для операционного усилителя. Синтез системы подчиненного регулирования для электромашинного устройства постоянного тока.
контрольная работа [66,5 K], добавлен 26.06.2013Пример расчета механических характеристик для исполнительного двигателя постоянного тока с независимым возбуждением. Указание на графиках области, соответствующей двигательному режиму работы, генераторному режиму и режиму электромагнитного тормоза.
контрольная работа [1,1 M], добавлен 08.01.2011Двигатели постоянного тока, их применение в электроприводах, требующих широкого плавного и экономичного регулирования частоты вращения, высоких перегрузочных пусковых и тормозных моментов. Расчет рабочих характеристик двигателя постоянного тока.
курсовая работа [456,2 K], добавлен 12.09.2014Приведение переменных и параметров рабочего механизма к валу исполнительного двигателя. Основные характеристики и параметры электропривода. Силовые полупроводниковые преобразователи, принцип их действия и структура. Схемы двигателей постоянного тока.
дипломная работа [1,0 M], добавлен 30.04.2011Расчет и построение естественных и искусственных механических характеристик двигателя постоянного тока смешанного возбуждения. Расчет регулирующего элемента генератора параллельного возбуждения. График вебер-амперной характеристики электродвигателя.
контрольная работа [198,0 K], добавлен 09.12.2014Изучение процесса пуска электрической машины постоянного тока при различных режимах работы и схемах включения обмотки возбуждения и добавочных реостатов в цепи. Исследование пусковых характеристик двигателя. Осциллограммы для схемы и электродвигателя.
лабораторная работа [1,6 M], добавлен 01.12.2011Статическая характеристика двигателя. Получение естественной электромеханической характеристики. Исследование статических и динамических характеристик в одномассовой электромеханической системе с двигателем постоянного тока независимого возбуждения.
контрольная работа [674,0 K], добавлен 12.05.2009Отображение двигателя в режиме динамического торможения. Расчет пускового реостата и построение пусковых характеристик для двигателя постоянного тока с параллельным возбуждением. Запись уравнения скоростной характеристики с учетом требуемых параметров.
контрольная работа [1002,6 K], добавлен 31.01.2011
