g6k8kr
5.1. INCERCARILE MOTORULUI DE CURENT CONTINUU CU EXCITATIE DERIVATIE

Scopul lucrarii.
- Determinarea experimentala a caracteristicilor de sarcina si mecanica naturala si artificiale, ? = f(P2) si n = f(Ia).

Suport teoretic.
- principiul de constructie al masinii de curent continuu;
- regimul de motor al masinii de curent continuu;
- caracteristica naturala a masinii de curent continuu cu excitatie derivatie
- caracteristici artificiale ale masinii de curent continuu cu excitatie derivatie.

Scheme de montaj si modul de lucru

Se porneste motorul de curent continuu cu excitatie derivatie, alimentat la tensiune nominala, cu reostatul de pornire Rp la valoare maxima si cel de camp Rc la valoare minima. Dupa pornire se reduce treptat valoarea reostatului de pornire pana la scurtcircuitare. Sarcina masinii de curent continuu este reprezentata de un generator sincron debitand pe o sarcina rezistiva variabila. Curentul de sarcina al masinii de curent continuu se modifica deci prin modificarea sarcinii rezistive a generatorului sincron.

1. Caracteristica naturala a masinii de curent continuu cu excitatie derivatie

Pentru ridicarea caracteristicii naturale a motorului de curent continuu cu excitatie derivatie, pentru tensiune de alimentare nominala si curent de excitatie nominal, se modifica sarcina rezistiva a generatorului sincron de la 0 (corespunzator mersului in gol) la valoarea maxima. Se completeaza tabelul 5.1. cu rezultatele masuratorilor.

2. Caracteristici artificiale ale masinii de curent continuu cu excitatie derivatie

Cele trei caracteristici artificiale ale masinii de curent continuu cu excitatie derivatie se obtin astfel: a. Se reduce tensiunea de alimentare a masinii, pastrand curentul de excitatie la valoarea nominala. Pentru tensiune de alimentare si curent de excitatie constante, se modifica sarcina rezistiva a generatorului sincron pe aceleasi trepte ca si la caracteristica naturala. Rezultatele masuratorilor se trec in tabelul 5.1. b. Se revine cu tensiunea de alimentare la valoarea nominala si se reduce curentul de excitatie sub valoarea nominala. Pentru tensiune de alimentare si curent de excitatie constante, se modifica sarcina rezistiva a generatorului sincron pe aceleasi trepte ca si la caracteristica naturala. Rezultatele masuratorilor se trec in tabelul 5.1. c. La tensiune de alimentare nominala se revine la curent de excitatie nominal si se introduce in circuit o parte din reostatul de pornire. Pentru tensiune de alimentare si curent de excitatie constante, se modifica sarcina rezistiva a generatorului sincron pe aceleasi trepte ca si la caracteristica naturala. Rezultatele masuratorilor se trec in tabelul 5.1.

Tabelul 5.1.
Marimi masurate Marimi calculate
UaVi Rp aOi IE aAi I0 aAi M aNmi UTG aVi n arot/mini O arad/seci P1 aWi P2 aWi ? a%i
Caracteristica naturala

Caracteristici artificiale

Turatia motorului se obtine din tensiunea masurata la bornele tahogeneratorului cu:

, CTG = 0.06. (5.1)
Puterea utila a motorului rezulta din:
(5.2)
Puterea absorbita de motor este data de:
(5.3)
Deci randamentul masinii rezulta:
(5.4)

Rezultatele calculelor se trec de asemenea in tabelul 5.1. Cu datele masurate si calculate se ridica cele 4 caracteristici, naturala si artificiale, pe acelasi grafic, respectiv cele 4 caracteristici ale randamentului pe un al doilea grafic.

Interpretarea rezultatelor si concluzii

5.2. INCERCARILE MOTORULUI DE CURENT CONTINUU CU EXCITATIE SERIE

Scopul lucrarii.
- Determinarea experimentala a caracteristicilor de sarcina si mecanica naturala si artificiale, ? = f(P2) si n = f(Ia).

Suport teoretic.
- principiul de constructie al masinii de curent continuu;
- regimul de motor al masinii de curent continuu;
- caracteristica naturala a masinii de curent continuu cu excitatie serie;
- caracteristici artificiale ale masinii de curent continuu cu excitatie serie.

Scheme de montaj si modul de lucru

La pornirea motorului de curent continuu cu excitatie serie trebuie asigurat un anumit cuplu la arbore (pentru ca masina sa nu porneasca in gol), iar reostatul de pornire Rp trebuie introdus la valoare maxima. Deci in prealabil se inchide K2 dupa care se poate inchide K1 pentru pornirea motorului de curent continuu. Dupa pornire, se reduce treptat valoarea reostatului de pornire pana la scurtcircuitare si se regleaza tensiunea de alimentare la valoare nominala. Sarcina masinii de curent continuu este reprezentata de un generator de curent continuu (dinam-frana) debitand pe o sarcina variabila. Curentul de sarcina al masinii de curent continuu se modifica deci prin modificarea sarcinii rezistive a generatorului de curent continuu.

1. Caracteristica naturala a masinii de curent continuu cu excitatie serie

Pentru ridicarea caracteristicii naturale a motorului de curent continuu cu excitatie serie, pentru tensiune de alimentare nominala, se modifica sarcina generatorului de curent continuu de la cca 25% din valoarea corespunzatoare curentului nominal de sarcina la valoarea maxima, corespunzatoare curentului nominal.. Se completeaza tabelul 5.2. cu rezultatele masuratorilor.

2. Caracteristici artificiale ale masinii de curent continuu cu excitatie serie

Cele trei caracteristici artificiale ale masinii de curent continuu cu excitatie serie se obtin astfel: a. Se reduce tensiunea de alimentare a masinii. Se modifica sarcina generatorului de curent continuu pe aceleasi trepte ca si la caracteristica naturala. Rezultatele masuratorilor se trec in tabelul 5.2. b. Se revine cu tensiunea de alimentare la valoarea nominala si se procedeaza la modificarea curentului de excitatie:
• prin inchiderea intrerupatorului Q1, reducand curentul de excitatie sub valoarea nominala. Se modifica sarcina generatorului de curent continuu pe aceleasi trepte ca si la caracteristica naturala. Rezultatele masuratorilor se trec in tabelul 5.2.
• se deschide Q1 si se inchide Q2, modificand curentul peste valoarea nominala. Se modifica sarcina generatorului de curent continuu pe aceleasi trepte ca si la caracteristica naturala. Rezultatele masuratorilor se trec in tabelul 5.2. c. Pentru ridicarea caracteristicii artificiale prin varierea rezistentei circuitului rotoric se revine la tensiune si curent de excitatie nominal si se introduce in circuit o parte din reostatul de pornire. Se modifica sarcina generatorului de curent continuu pe aceleasi trepte ca si la caracteristica naturala. Rezultatele masuratorilor se trec in tabelul 5.2.

Tabelul 5.2.
Marimi masurate Marimi calculate
UaVi Rp aOi IE aAi I0 aAi M aNmi UTG aVi n arot/mini O arad/seci P1 aWi P2 aWi ? a%i UaVi
Caracteristica naturala





Caracteristici artificiale

Turatia motorului se obtine din masuratori cu ajutorul unui turometru, viteza unghiulara rezultand din:
. (5.5)
Puterea utila a motorului rezulta din: , (5.6) unde cuplu la arbore este dat de:
(5.7) cu M0 -; cuplul de mers in gol; m -; masa indicata de balanta in kg; l -; lungimea bratului basculant al dinamului frana, in m.

Puterea absorbita de motor este data de:
(5.8)
Deci randamentul masinii rezulta:
(5.9)

Rezultatele calculelor se trec de asemenea in tabelul 5.2. Cu datele masurate si calculate se ridica cele 5 caracteristici, naturala si artificiale, pe acelasi grafic, respectiv cele 5 caracteristici ale randamentului pe un al doilea grafic.

Interpretarea rezultatelor si concluzii

5.3. CARACTERISTICILE GENERATORULUI DE CURENT CONTINUU

Scopul lucrarii.
- Determinarea experimentala a caracteristicilor generatorului de curent continuu.

Suport teoretic.
- principiul de constructie al masinii de curent continuu;
- regimul de generator al masinii de curent continuu;

Scheme de montaj si modul de lucru

Generatorul de curent continuu este antrenat, la turatie constanta, de un motor sincron cu excitatie in curent continuu. Pornirea acestuia se face in asincron, cu Q1 pe pozitia 1 (excitatia scurtcircuitata pe rezistenta RE). Se alimenteaza infasurarea statorica a motorului sincron prin inchiderea contactorului K1 si dupa pornire se comuta Q1 pe pozitia 2. Se conecteaza apoi excitatia generatorului de curent continuu prin contactorul K2.

1. Caracteristica de functionare in gol

Se creste curentul de excitatie al generatorului de c.c. pana cand tensiunea atinge 1.2UN. Modificand in sens descrescator curentul de excitatie prin modificarea Rc, rezultatele masuratorilor se trec in tabelul 5.3. Se determina astfel ramura descrescatoare a caracteristicii U0=f(IE), Pentru curent de excitatie zero, se obtine valoarea tensiunii electromotoare remanente.

Tabelul 5.3. I=0
U0 aVi
IE aAi

2. Caracteristica de sarcina

Cu generatorul de curent continuu antrenat la turatie nominala, se actioneaza intrerupatorul Q2 si se stabileste curentul de excitatie astfel ca la un anumit curent de sarcina tensiunea sa fie 1.1UN. Se reduce treptat rezistenta de sarcina, pentru fiecare valoare modificandu-se curentul de excitatie astfel incat curentul de sarcina sa ramana constant. Rezultatele masuratorilor se trec in tabelul 5.4. Se ridica ramura descrecatoare a caracteristicii de sarcina, U = f(IE).

Tabelul 5.4. I=cst
U aVi
IE aAi

3. Caracteristica externa

Se incarca generatorul la parametri nominali (curent de sarcina nominal la tensiune nominala). Pentru curent de excitatie nominal se modifica treptat, in sens crecator, rezistenta de sarcina. Rezultatele masuratorilor de trec in tabelul 5.5. Se reprezinta grafic variatia tensiunii in functie de curentul de sarcina la curent de excitatie nominal. Se repeta masuratorile pentru celelalte tipuri de excitatie a generatorului.

Tabelul 5.5. IE=cst.
Excitatie separata U aVi
I aAi
Excitatie derivatie U aVi
I aAi
Excitatie mixta aditionala U aVi
I aAi
Excitatie mixta diferentiala U aVi
I aAi

4. Caracteristica de reglaj

Se incarca generatorul la sarcina nominala, la o valoare a curentului de excitatie corespunzatoare tensiunea la borne sa fie cea nominala. Se reduce treptat sarcina, modificandu-se curentul de excitatie astfel incat tensiunea la borne sa fie cea nominala. Rezultatele masuratorilor se trec in tabelul 5.6. Se reprezinta grafic variatia curentului de excitatie in functie de curentul de sarcina, la tensiune nominala. Se repeta masuratorile pentru celelalte tipuri de excitatie a generatorului.

Tabelul 5.6. U=cst
Excitatie separata IE aAi
I aAi
Excitatie derivatie IE aAi
I aAi
Excitatie mixta aditionala IE aAi
I aAi
Excitatie mixta diferentiala IE aAi
I aAi

Interpretarea rezultatelor si concluzii