1 Doelstellingen. 2 Benodigdheden.

DC-motor: karakteristieken 1
1 Doelstellingen.
Naam: Klas: 6EM
Labo: DC-motor: de karakteristieken Datum:
• Opnemen van de toerentalkarakteristiek n = f(Ia);
• Opnemen van de koppelkarakteristieken TasenTem = f(Ia);
• Opnemen van de snelheids-koppelkarakteristiek n = f(T );
• Opnemen van de rendementskarakteristiek η = f(Ia);
2 Benodigdheden.
1. een DC-generator/motor;
2. twee ampèremeters;
3. twee een voltmeters;
4. een regelbare DC-voeding;
5. een rem met uitlezing koppel en toerental;
6. een aanzetweerstand;
7. twee tweepolige schakelaars.
Lkr. L. Baes 6EM VTI-Ieper

DC-motor: karakteristieken 2
3 Verwachtingen?
• De toerentalkarakteristiek n = f(Ia)
Leid uit de meetopstelling de formule af om het toerental n te bepalen.
Hoe ziet de karakteristiek eruit?
Lkr. L. Baes 6EM VTI-Ieper

DC-motor: karakteristieken 3
• De koppelkarakteristiek T = f(Ia)
Wat is de formule van het koppel T ? T =
Teken de grafiek.
Dit is de theoretische relatie. Praktisch zal door de ankerreactie de bekrachtiging
φ iets zakken, naarmate de belasting Ia groter wordt.
Dit wordt het elektro-mechanisch koppel Tem genoemd.
Teken dit ook in de grafiek.
In het vorig hoofdstuk hebben we gezien dat de relatie tussen T en P de
volgende is:
P = T · ω of T = P
ω
Spreken we over het vermogen op de as Pas of het nuttig vermogen Pn, dan
wordt dit:
Pas = Pn = Tas · ω
Spreken we over het elektro-mechanisch vermogen Pem (het vermogen beschikbaar
op het anker, dit is zonder de wrijvings- en ijzerverliezen), dan wordt dit:
Pem = Tem · ω of Tem =
P em
ω
Tem = Et·Ia
ω
Tem = (Ua−Ia·Ri)·Ia
ω
• De rendementskarakteristiek η = f(Ia)
Maak een voorstelling van de motor, met al zijn verliezen:
Pnet = Pt = U · Ia + Uf · If =⇒ Pas = Pn = Tas · ω
Lkr. L. Baes 6EM VTI-Ieper

DC-motor: karakteristieken 4
Leid de formule af van het rendement: η =
4 Meting.
4.1 Voorbereiding.
1. Noteer de gegevens van de DC-motor:
2. Wat betekent de codering op de DC-motor en welke spoelen komen ermee
overeen?
Meet de weerstanden van de nodige spoelen:
Wat is de waarde van de inwendige weerstand? Ri =
3. Maak de vorige meetopstelling.
Enkele belangrijke opmerkingen:
• Raz moet helemaal uitgeschakeld zijn voordat je meetresultaten noteert.
Waarom dient Raz eigenlijk?
Lkr. L. Baes 6EM VTI-Ieper

DC-motor: karakteristieken 5
• Wanneer de bekrachtiging wegvalt, dan slaat de motor op hol.
Volg dus steeds de juiste werkwijze:
– bij het starten: (a) eerst de bekrachtiging
(b) dan de motorspanning
– bij het stoppen: (a) eerst de motorspanning
(b) dan de bekrachtiging
Als er iets misloopt, druk dan op de noodstop!
• Tijdens de meting, moeten bepaalde variabelen constant gehouden worden:
– De klemspanning Ua: Het net is constant, dus Ua ook.
– De bekrachtigingsstroom If : Eenmaal de motor op nominaal toerental
afgeregeld, blijft deze constant.
4.2 Meetgegevens.
Regel, na het uitschakelen van de aanzetweerstand, de snelheid van de motor tot op
nominaal toerental.
Zorg dat de rem afstaat! (potmeter volledig naar links draaien)
Als de DC-motor is afgeregeld, noteer de volgende gegevens en hou deze gedurende
de meting constant:
Ua = If = Ri =
Instellen
Belasting
Berekenen Meten
= A
IaN
Rem uit I0 =
1 /4IaN
2 /4IaN
3 /4IaN
4 /4IaN
Ia [A] Ia [A] Uf [V ] n [ tr /min] n [s −1 ] Tas [Nm]
Lkr. L. Baes 6EM VTI-Ieper

DC-motor: karakteristieken 6
5 Meetgegevens interpreteren.
Zoek de nodige formules op in de vorige tekst:
ω =
Pem =
Tem =
Pt =
Pn =
η =
Ua = If =
Meting Berekeningen
Belasting
= A
IaN
rem uit I0 =
1 /4IaN =
2 /4IaN =
3 /4IaN =
4 /4IaN =
Pem [W ] Tem [Nm] Pt [W ] Pn [W ] η
Teken de gevraagde karakteristieken en bespreek ze kort.
Indien mogelijk, doe de berekeningen en grafieken met een spreadsheat-programma.
• De toerentalkarakteristiek n = f(Ia);
• De koppelkarakteristiek T = f(Ia);
Tem : in volle lijn
Tas : in stippelijn
• De snelheids-koppelkarakteristiek n = f(T );
• De rendementskarakteristiek η = f(Ia);
Lkr. L. Baes 6EM VTI-Ieper