Обробка результатів.

1. За методом вольтметра-амперметра та формулою

, визначити значення опору обмотки якоря у холодному стані.

2. Зважаючи на значення температури навколишнього середовища привести значення опору до температури 15°С, користуючись температурною залежністю для міді

де t – значення температури повітря.

Порівняти одержане значення опору із розрахунковим для двигуна ТЕ-022, яке складає 0.054 Ом.

3. Безпосередньо на підставі даних експерименту побудувати на аркуші міліметрівки штучну електромеханічну (швидкісну) характеристики двигуна ТЕ-022 для значення напруги мережі у проведеному досліді.

4. Ознайомтеся зі схемою приглушення радіозавад для трамвайних двигунів та опишіть її у звіті.

 

Контрольні запитання:

1. На яке значення вимірювальної напруги проводиться випробовування ізоляції відносно корпусу? Якою напругою?

2. Які допустимі значення опору ізоляції відносно корпусу для експлуатації тягових двигунів (міського електротранспорту, залізничних, тощо)?

3. Які властивості якірної хвильової обмотки?

4. Чому для двигунів з послідовним збудженням неможливо запровадити випробування у другорядних режимах (холостого ходу та короткого замикання)?

5. Що є головним джерелом радіозавад? Як іх приглушують?

6. Яку температуру можна визначити методом вольтметра-амперметра?

7. Яким чином визначають момент інерції двигуна (махову масу)?

Лабораторна робота 5: "Теплові випробування тягових машин"

(Тема 10. Тепловий стан тягових електродвигунів. Режими роботи тягових моторів за тепловим станом. Термотривкість ізоляції. Теплові розрахунки тягових моторів)

 

Ціль роботи: Експериментальне визначення кривої нагрву двигуна, визначення постійної часу нагріву. Вивчення методів еквівалентування режимів згідно ГОСТ до тривалого режиму S1.

 

Теоретичні відомості: Згідно до теорії нагріву твердого тіла, теплову модель електричної машини можна зводити до вирішення цієї задачі. Рівняння нагріву має вигляд

,

а його розв'язання

Тут - сумарні відведені теплові втрати, Вт;
- площа поверхні охолодження, м2 _;
a - коефіцієнт тепловіддачі поверхні,
- теплоємкість двигуна, ;
Тн - постійна часу нагріву, сек або год.

Подібним є і процес охолодження, але в результаті різних умов нагріву та охолодження (на нерухомій машині гірший коефіцієнт тепловіддачі), постійна часу охолодження більша за постійну часу нагріву.

Згідно до ГОСТ температуру вважають практично встановленою, якщо вона протязі години вона підвищується не більше ніж на 1°. Контроль температури варто проводити у найбільш нагрітих частинах обмотки – її лобових частинах. Оскільки зняття всієї кривої нагріву потребує достатньо багато часу, експеримент проводять на середині кривої нагріву при температурах на рівні .

Визначення експериментальне постійних нагріву (охолодження) за трьома експериментальними точками демонструють нижче наведені графіки:

 

Визначення Тн за встановленою температурою:

Визначення Тн методом піддотичної (як і попередній метод, потрібно зання встановленого значення температури нагріву)

Визначення Тн методом трьох точок. Цей метод не потребує знання встановленої температури нагріву, більше того, він дозволяї її обчислити.

.

Визначення постійної часу охолодження за двома точками:

.

ГОСТ 183-74 регламентує вісім основних режимів роботи електрообладнання S1 ¸ S8. Ці режими розрізняються за умовами нагріву двигуна, досягнення ним сталих перегрівів при роботі або паузі. У свою чергу, нагрів визначає термін служби ізоляції і довговічність усього двигуна. Основним режимом роботи машини, при якому всі її частини досягають сталих значень своїх перегрівів tуст, є режим S1 – тривалий.

Як правило, номінальними даними двигуна (його потужністю, напругою, струмом навантаження, частотою обертання) є дані режиму S1. Коли за умовами експлуатації двигун працює в режимах, відмінних від S1, наприклад, у короткочасному (S2), повторно-короткочасному (S3) та ін., то його параметри приводять до умов тривалого режиму і тоді вони вважаються номінальними. Правила такого приведення називаються методами еквівалентних втрат або еквівалентного струму і розглядаються в курсі електроприводу в розділі його енергетики. Як правило, режим роботи тягового електродвигуна, особливо машин міського електротранспорту, може бути віднесений до режимів S5 (повторно-короткочасних із частими пусками та електричним гальмуванням).

Криві нагріву у режимах S1 – S3наведено нижче

Схеми еквівалентування режимів до тривалого S1 наведено на таблиці

Виміри температури проводять двома методами: - методом термометра; - методом амперметра-вольтметра. Виміри проводять на нерухомій машині.

Підготовка до проведення роботи: 1. Повторити теоретичний матеріал, стосовно двигунів послідовного збудження, користуючись літературою та конспектом лекцій. 2. Ознайомитись із схемою взаємного навантаження тягових двигунів.

3.Ознайомитися із методами визначення постійних часу охолодження та нагріву та методами визначення кінцевої температури нагріву

4. Підготувати бланк звіту з проведення лабораторної роботи, використовуючи ці методичні вказівки

 

Робоче завдання до проведення роботи:

Під керівництвом викладача (лаборанта) здійснити запуск схеми (двигунів на взаємне навантаження).

- встановити певний рівень навантаження двигунів та частоти обертання;

- проводити виміри температури чотири рази з інтервалом у 10 – 15 хвилин за методом амперметра-вольтметра та методом термометра при зупинці машини. При подальшому випробуванні намагатися зберігати частоту обертання та значення навантаження на обраному рівні, щоб не порушувати умов досліду;

- дані занести у бланк.

- провести зняття двох точок кривої охолодження двигуна.

Вигляд схеми дослідження

Обробка результатів:

 

1. За даними експерименту збудувати криву нагріву двигуна.

2. Методом трьох точок визначити постійну часу нагріву та встановлену температуру нагріву

3. Перевірити дані, одержані в п. 2 методами піддотичної та методом встановленої температури

4. Визначити постійну часу охолодження та порівняти її значення із постійною часу нагріву.

5. Побудувати вигляд кривої охолодження двигуна.

6. За завданням викладача визначити дані тривалого режиму S1 за поданою діаграмою інших режимів за ГОСТ 183-74 (S2, S3, S6).

 

Контрольні запитання:

1. Чим зумовлений коефіцієнт тепловіддачі з поверхні?

2. Чому процес нагріву носить аперіодичний характер?

3. Що вважається за період досягнення встановленого нагріву в тривалому режимі?

4. Поясніть, що означає "годинний режим" роботи з позиції нагріву машини? Яке співвідношення потужностей годинного і тривалого режимів?

5. Які значення ПВ для режиму S3 регламентовано ГОСТ? Яка залежність потужності режиму S3 від значень ПВ?

6. Що слід для тягового двигуна вважати за головні поверхні охолодження?

7. Що таке тепловий фактор машини, які його граничні значення?

8. Перелічить граничні значення питомих струмів у обмотках машини.