ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 26.06.2024
Просмотров: 118
Скачиваний: 2
16
е) начертить примерный вид механической характеристики двигателя, указав на ней точки Мн, Ммакс, Мп, nсинх.
4. Лабораторное занятие
4.1. Ознакомиться со стендом, разобранным образцом асинхронного двигателя, паспортными данными двигателя, указанными в табличке на его корпусе.
4.2.Подключить статор разобранного образца на напряжение 100
Ви с помощью стального шарика убедиться в существовании вращающегося магнитного поля статора. Изменив порядок следования фаз, убедиться в изменении направления вращения магнитного поля статора.
4.3.Собрать схему согласно рис. 2.1.
Л2
Л1
+Я |
0-10 |
-Я2 |
Ген |
|
|||
|
|
Ш2 |
|
|
|
|
|
|
0-1 |
|
Нагр |
|
|
Ш1 |
|
|
Rв1 |
|
С1 |
С3 |
С2 |
Рис. 2.1 4.4. Включить асинхронный двигатель и снять возбуждение гене-
ратора. Произвести первый замер и занести в табл. 2.1 (х.х. двигателя).
17
4.5.Возбудить генератор постоянного тока (ГПТ) и, изменяя нагрузку с помощью выключателей, сделать еще четыре замера.
4.6.Выключить стенд, и после проверки опытных данных разобрать схему.
Таблица 2.1
№ |
|
|
|
Измерено |
|
|
|
|
Вычислено |
|
|||||
n/n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
АД |
|
|
|
ГПТ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
РА, |
РВ, |
РС, |
IA, |
IB, |
IC, |
Ua, |
Ia, |
Iв, |
Р1, |
|
I1, |
η |
|
Р2, |
|
Вт |
Вт |
Вт |
A |
A |
A |
B |
A |
А |
Вт |
|
А |
|
|
Вт |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5. Обработка результатов
5.1. Рабочие характеристики
Рабочими характеристиками асинхронного двигателя называют зависимости Р1, I1, cosϕ 1, η , M1, S = f(P2) при неизменном напряжении сети U1 и частоте 50 Гц. Для данной работы необходимо построить Р1, I1, η = f(Р2) на одном рисунке. Графики должны иметь координатную сетку.
5.2. Механическая характеристика |
|
Под механической характеристикой понимают зависимость |
М |
= f(S) при неизменном напряжении сети U1 и частоте 50 Гц. При построении механической характеристики необходимо использовать формулу (2.5). Данные расчета электромагнитного момента занести в табл. 2.2, задаваясь значениями S от 0 до 1.
18
Таблица 2.2
S |
0,1 |
0,2 |
0,3 |
0,4 |
0,5 |
0,6 |
0,7 |
0,8 |
0,9 |
1,0 |
М, Нм
На данной характеристике выделить характерные точки, а именно: приблизительно точку х.х., номинальную, критическую и пусковую. Электромагнитные моменты, характерные данным точкам, занести в табл. 2.3 и сравнить с расчетными по формулам (2.6), (2.7) и (2.10).
|
|
|
|
|
|
Таблица 2.3 |
|
Измерено |
|
Вычислено |
|||
М0, Нм |
Мн, Нм |
Ммакс, Нм |
Мп, Нм |
Мн, Нм |
Ммакс, Нм |
Мп, Нм |
|
|
|
|
|
|
|
5.3. Схемы соединения обмотки статора
Номинальное напряжение на фазе обмотки статора 220 В. Начертить схемы обмотки статора асинхронного двигателя, включенного на напряжение сети 380 и 220 В.
6. Контрольные вопросы
1. Как возникает вращающееся магнитное поле статора?
2.Как возникает момент вращения в асинхронном двигателе?
3.От чего зависит величина тока, потребляемого двигателем из сети?
4.Какой по характеру потребляемый ток?
5.Что называется скольжением?
6.От чего зависит скольжение двигателя?
7.Какова скорость вращения магнитного поля статора при Р = 2?
8.Какова скорость вращения магнитного поля ротора?
9.Почему ротор называется короткозамкнутым?
10.Назвать достоинства и недостатки асинхронного двигателя с к.з. ротором.
11.На что расходуется подводимая к двигателю мощность? 12.От чего зависит cos ϕ 1 двигателя?
13.Что такое номинальные данные двигателя?
14.Как изменяется момент двигателя при изменении подводимого напряжения?
19
15.Что называется критическим скольжением двигателя и от чего оно зависит?
16.Что понимается под рабочей частью механической характеристики?
17.Что позволяет определить механическая характеристика?
Литература
[1,§ 15.1, 15.5 – 15.9; 2, § 14.1 –14.4, 14.8, 14.11 – 14.17; 3, § 10.1 – 10.3, 10.9, 10.10, 10.12 – 10.14, 10.18].
Лабораторная работа №3
Асинхронный двигатель с контактными кольцами
Цель работы: ознакомление с устройством трехфазного асинхронного двигателя с фазным ротором, изучение основных рабочих свойств двигателя, получение навыков пуска двигателя.
1. Описание установки В правой части стенда дано мнемоническое изображение асин-
хронного двигателя с контактными кольцами. Генератор в данной работе служит нагрузкой при снятии рабочих характеристик асинхронного двигателя. Для пуска двигателя применяется пусковой реостат (rn). Для размыкания цепи ротора используется автоматический пускатель типа АП–25–3Т. Ручка пускового реостата с указанием положений ″ Стоп″ и ″ Ход″ находится на стенде. В одну из фаз роторной цепи между щетками и пусковым реостатом включен амперметр постоянного тока с двухсторонней шкалой, показывающий мгновенное значение тока. Для измерения тока, напряжения и мощности асинхронного двигателя применяется измерительный комплект К–505, краткое описание которого приведено во введении методических указаний.
2.Основные электрические величины асинхронного двигателя
сфазным ротором
2.1. Коэффициент трансформации
К = |
U1 |
, |
(3.1) |
|
U2 |
||||
|
|
|
где U1 – линейное напряжение на обмотке статора; U2 – линейное напряжение на обмотке ротора (вольтметр на установке).
20
2.2. Электромагнитные потери мощности в сердечнике статора
∆ Рст = 0,5(Р1 + ∆ Рэл1) , |
(3.2) |
где Р1 = РА + РВ + РС –мощность, потребляемая из сети. Она определяется как сумма показаний ваттметра в фазах обмотки статора.
Потери ∆ Рст являются величиной неизменной для всех замеров и рассчитываются только по результатам первого замера.
2.3. Электрические потери мощности в обмотке статора
|
|
∆ Р |
эл1 |
= |
3I2r |
, |
(3.3) |
|
|
|
|
1 ф |
|
|
|
где I1 = |
1 |
(IА + IВ + |
IС )– ток обмотки статора, как среднее арифметиче- |
||||
|
3 |
|
|
|
|
|
|
ское показаний амперметра в фазах обмотки статора; rф = 0,3 Ом – активное сопротивление фазы обмотки статора.
Потери ∆ Рэл1 являются величиной переменной и рассчитываются
для каждого замера. |
|
|
||
2.4. Частота тока в роторе |
|
|||
f2 = |
N |
|
, |
(3.4) |
|
||||
30 |
|
|
|
|
где N – число колебаний стрелки амперметра, включенного в цепь ро- |
||||
тора, за 30 секунд. |
|
|
||
2.5. Скольжение |
|
|
||
S = f2 , |
|
(3.5) |
||
f |
|
|
||
1 |
|
|
|
где f1 = 50 Гц – частота тока в обмотке статора. 2.6. Электромагнитная мощность
Рэм = Р1 – (Рэл1 + Рст) . (3.6)
Данная мощность электромагнитным путем передается в обмотку ротора.
2.7. Электрические потери в обмотке ротора |
|
∆ Рэл2 = РэмS . |
(3.7) |
2.8. Добавочные потери |
|
∆ Рд = 0,005Р1 . |
(3.8) |
ГОСТ устанавливает средние расчетные добавочные потери мощности при номинальной нагрузке, равные 0,5 % потребляемой мощно-
сти. |
|
2.9. Механические потери |
|
∆ Рмех = Р1 – (Рст + Рэл1) . |
(3.9) |
21
Это потери на трение в подшипниках и преодоление сопротивления воздушного потока при вращении ротора. Они определяются по результатам второго замера (х.х. двигателя) и для остальных замеров яв-
ляются неизменной величиной. |
|
2.10. Суммарные потери |
|
РΣ = ∆ Рст + ∆ Рэл1 + ∆ Рэл2 + ∆ Рд + ∆ Рмех . |
(3.10) |
Кроме ∆ Рмех, потери мощности расходуются на нагревание асинхронного двигателя. Чем меньше потери мощности, тем выше КПД двигателя. Кроме того, с уменьшением суммарных потерь снижается температура нагрева двигателя, а следовательно, повышается его срок эксплуатации.
2.11. Полезная мощность |
|
||||||
2.12. |
Р2 = Р1 - РΣ . |
|
|
(3.11) |
|||
Коэффициент полезного действия |
|
||||||
|
η = Р2 . |
|
|
|
|
|
(3.12) |
|
Р |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
2.13. |
Коэффициент мощности |
|
|||||
|
cos(ϕ 1) = |
|
Р1 |
|
. |
(3.13) |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
mU1I1 |
|
||||
2.14. |
Вращающий момент |
|
|||||
|
M2 = 9,55 |
P2 |
|
, |
|
(3.14) |
|
|
n 2 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
где n2 = n1(1–S) – частота вращения ротора. 3.Домашнее задание
3.1. Изучить (по учебнику и конспекту лекций) устройство и принцип действия трехфазного асинхронного двигателя с контактными кольцами, ознакомиться с его рабочими свойствами и назначением пускового реостата.
3.2.По описанию ознакомиться со стендом, паспортными данными двигателя, измерительным комплектом К–505.
3.3.Подготовить бланк отчета, в котором:
а) начертить (схематично) магнитную цепь асинхронного двигателя и эскиз фазного ротора;
б) начертить принципиальную схему двигателя с контактными кольцами, номинальное напряжение которого 220/380 В, указав соответственно схему соединения обмоток статора и ротора;