Badanie silnika prądu stałego zasilanego z różnych źródeł

Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia było zapoznanie się działaniem silnika obcowzbudnego prądu stałego zasilanego z zasilacza tyrystorowego, mostka Gretza oraz prostownika jedno- i sześciopulsowego, a także przeprowadzenie badań nad tą maszyną przy zasilaniu jej z każdego rodzaju źródła (wyznaczenie charakterystyk mechanicznych oraz regulacyjnych dla każdego ze sposobów zasilania).

1. Podstawy teoretyczne

Silniki prądu stałego charakteryzują się dobrymi właściwościami ruchowymi, przy czym szczególnie korzystne są duży zakres regulacji prędkości obrotowej i duży moment rozruchowy. Dzięki temu silniki te znajdują coraz szersze zastosowanie w układach napędowych, zwłaszcza od czasu rozpowszechnienia się przekształtników tyrystorowych.

W zależności od sposobu połączenia uzwojenia wzbudzającego wyróżniamy silniki samowzbudne: bocznikowe, szeregowe i szeregowo-bocznikowe oraz silniki obcowzbudne. Każdy z nich charakteryzuje się innymi właściwościami ruchowymi. Pracę silnika prądu stałego charakteryzują następujące wielkości:

U – napięcie zasilania,

M – moment obciążenia,

I – prąd obciążenia ( zależny od momentu obciążenia ),

n – prędkość obrotowa.

Właściwości ruchowe silników wszystkich typów można określić na podstawie następujących zależności:

gdzie c_M, c_w są stałymi zależnymi od parametrów silnika.

Najistotniejsze właściwości ruchowe silników przedstawiane są za pomocą charakterystyk:

n=f(I) lub n=f(M) przy U=const i R=const zwanych charakterystykami mechanicznymi silnika prądu stałego oraz M=f(I) przy U=const i R=const zwanej charakterystyką momentu silnika prądu stałego. My będziemy badać te charakterystyki ze względu na zasilanie silnika z różnych źródeł: źródła prądu stałego, mostka Graetza i pojedynczej diody prostującej. Silnik został połączony jako obcowzbudny.

2. Schemat pomiarowy

Rodzaje źródeł:

Ø mostek Gretza – jest układem realizującym prostowanie całofalowe (dwupołówkowe). Poniżej przedstawiono schemat i wykres prądu.

Ø
pojedyncza dioda – prostowaniu poddajemy prąd sinusoidalnie zmienny i polega ono na przekształceniu tego prądu w przebieg jednokierunkowy, tzn. o niezmiennym zwrocie. Należy wspomnieć, że pojedyncza dioda jest najprostszym układem prostowania półfalowego (jednopołówkowego).

Ø układ 6-pulsowy oparty jest na 6 diodach zasilanych z sieci trójfazowej.

Ø źródło stabilizowane – w naszym przypadku zostanie wykorzystany układ tyrystorowy o dużej mocy stanowiący bardzo sztywne źródło prądu stałego.

3. Badanie maszyny – przebieg ćwiczenia

Połączenie silnika prądu stałego zgodnie ze schematem obwodu z punktu 2 i pomierzyć charakterystyki mechaniczne i regulacyjne zasilając go z:

Ø mostka Graetza

Ø pojedynczej diody,

Ø układu 6-pulsowego,

Ø źródła stabilizowanego.