DC直流電機我們通常會在工業(yè)領域,廠房以及制造和維修車間中遇到他們。
今天描述的案例應用的目的是評估兩臺直流電機的效率?;?臺機器的制造商提供的規(guī)格,可以確定它們的總體理論效率,從而獲得參考值。以下測量結果將使我們能夠檢查該系統(tǒng)的峰值效率。
測試是在兩臺相連的直流電機上進行的:一臺機器連接成電機,另一臺機器作為負載被驅動。
簡單了解下直流電機
直流電動機包括兩個不同的部分:電樞(轉子)和電感器(定子)。作為提醒,定子是電動機的固定部分。它可以產生一個磁場,通過與轉子的磁場相互作用產生機電扭矩,從而驅動電機。從理論上講,規(guī)格如下:
實際案例
一步:
確定每個電機的電樞電阻
由于熱量會影響電樞的電阻,因此我們建議在測量前運行被測電機。為了獲得可靠的測量結果,必須在電機的正常工作溫度下進行測量。
使用C.A 762 電壓檢測儀檢查電樞端子上是否存在電壓后,只需激活HandScope®上“萬用表”鍵的“歐姆表”模式。測得的電機電阻為1.5Ω,發(fā)電機的電樞電阻為1.37Ω。
使用Handscope®示波器測量電阻
第二步:
調整定子端子上的兩個電壓
如果定子電壓趨于零并且電樞中存在電壓,則從理論的觀點來看,速度將傾向于無窮大。實際上,這種現(xiàn)象可能會損壞電機。
這里Handscope®的通道1通過BNC / Banana適配器連接到電感器
HandScope®示波器連接到定子的兩個通道,您可以同時執(zhí)行測量。由于HandScope®示波器通道彼此*隔離,高可達600 V CAT III,因此通過這種方式,它們可用于獲得具有*安全性的不同電參考的信號測量。
首先,HandScope®必須設置為“直流電壓”。按“AutoSet”按鈕可以執(zhí)行初始自動復位。如有必要,還可以進行手動調整。
通過將MA110柔性電流環(huán)連接到HandScope®,可以同時監(jiān)控電壓和電流。測量結果表明電機的電流為0.5 A,發(fā)電機的電流為0.8 A.
第三步:
測量輸入和輸出電壓和電流
只需逐漸增加電樞電壓,同時監(jiān)控電機速度,使其不超過額定速度即可。
連接SCOPIX®示波器,以監(jiān)控兩臺機器上電樞的電壓和電流。由于機箱接地是隔離的,因此不會發(fā)生短路。
萬用表模式下的SCOPIX®允許逐通道調整,直到獲得所需的波形。
此模式允許您單獨配置每個通道; 如果您使用的是PROBIX®HX0034夾具,儀器會自動識別參數(shù)和變比;如果您使用其他公司的電流鉗,則需根據其變換比率手動填充,以便可以直接讀數(shù)。
然后逐漸增加電機速度,同時使用C.A 1727轉速計進行監(jiān)控。在此實驗期間,電機軸上的轉速達到1,460轉/分,電樞電壓為183 V,電流為4.91 A.
在作為發(fā)電機接線的直流電機的輸出上進行的測量顯示出216V的電壓和2.79A的電流。我們現(xiàn)在具有計算扭矩和功率所需的所有數(shù)據。
結論:
效率對應于輸出功率除以系統(tǒng)吸收的功率。
實際上,在電樞的極片中產生損耗(由于磁場導致系統(tǒng)旋轉而損失)并且還存在由于摩擦引起的機械損失。所有這些損失都會導致效率降低。
在不進入數(shù)學計算的細節(jié)的情況下,使用通用公式Efficiency =(輸出功率/有功功率),所獲得的結果對應于R = 0.5859的效率。
效率表示為0到1之間的值。值越接近1,效率越高。這里的效率是0.5859,也可以用百分比表示,給出59%。該值清楚地表明了所討論系統(tǒng)的低效率。
測試中用到的設備:
SCOPIX IV OX 9104
Handscope OX 5042 示波器
Probix HX0034: AC/DC 電流鉗, 0.02 A to 60 Arms / 1 MHz
CM605 泄露電流鉗表
C.A 1727 轉速計
C.A 762 電壓測試儀
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