ПО ЛАБОРАТОРНОЙработЕ№11. Программа работы

ОТЧЁТ

ПО ЛАБОРАТОРНОЙработЕ№11

по дисциплине

Иркутск 2018

Цель – ознакомиться с устройством и принципом действия трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором и исследовать влияние на фазе статора его характеристики.

Программа работы

1. Исследовать асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором в режиме холостого хода при соединении фаз обмотки статора в звезду и в треугольник.

2. Исследовать асинхронный двигатель с короткозамкнутым роторомпод нагрузкой при соединении обмотки фаз статора в звезду и в треугольник.

Оборудование электрической установки

Лабораторная установка для исследования свойств асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором состоит из трёх электрических машин (Рис.1): асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором, нагрузочного генератора НГ и тахогенератора ТГ.

Двигатель пускается в ход при помощи автоматического выключателя Q. При этом фазы обмотки статора соединяются в звезду. При нажатии кнопки ∆ срабатывает контактор К. Нормально открытые контакты 1К-3К замыкаются, а нормально закрытые контакты 4К-6К размыкаются, и обмотка статора соединяется по схеме треугольник. Нажатие кнопки Ƴ фазы обмотки статора вновь переключаются в звезду. В цепь статора двигателя подключен вольтметр V, амперметрA и трехфазный двухэлементный ваттметрkW.

В качестве нагрузки двигателя используется генератор постоянного тока с независимым возбуждением (НГ). В цепь якоря нагрузочного генератора включен реостат и амперметр M, проградуированный в единицах момента, для определения моментов нагрузки, так как при наличии дополнительных полюсов, компенсирующих реакцию якоря и неизменном токе возбуждения генератора НГ электромагнитный момент генератора, являющийся тормозным, линейно зависит от тока якоря:

,

где – постоянная машины по моменту.

Тахогенератор предназначен для измерения частоты вращения двигателя. Он представляет собой маломощный генератор, постоянного тока с независимым возбуждением, работающий в режиме холостого хода. ЭДС тахогенератора при постоянном магнитном потоке возбуждения линейно зависит от частоты вращения:

,

где – постоянная тахогенератора по ЭДС. Поэтому шкала вольтметра n, измеряющего ЭДС, проградуирована в об/мин.

^{Рисунок 1 – Схема для испытания асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором.}

Порядок выполнения работы

1. Ознакомиться с устройством и принципом действия асинхронного двигателя. Занести его данные в табл. 1.

Тип двигателя	Соединение фаз обмотки статора	, кВт	, В	, А	, об/мин	f, Гц	Число пар полюсов

^{Таблица 1.}

2. Собрать электрическую цепь по схеме Рис. 4.

3. Переключатель пределов измерения вольтметра А поставить в положение 15 А.

4. Включить напряжение.

5. Обратить внимание на большую величину пускового тока.

6. После пуска переключить амперметр на предел измерения 5А.

7. Показания приборов при холостом ходе двигателя занести в табл.2.

8. Включить нагрузку генератора и, постоянно увеличивая её, записать показания приборов в табл. 2.

Соединение фаз обмотки статора	№ п/п	Данные измерений	Результаты измерений
U			n	M	s			ȵ
В	кВт	А	Об/мин	Н*м	%	-	кВт	%
Ƴ	1(хх)
	1(хх)

^{Таблица 2.}

9. Нажатием кнопки ∆ переключить фазы обмотки статора двигателя со звезды на треугольник.

10. Повторить исследования по пунктам 7-8 при соединении фаз обмотки статора в треугольник.

11. Произвести вычисления по следующим формулам:

;

12. На основании измеренных и расчетных данных построить графики зависимостей n(M); ; M(); s(); ; ȵ().

Для возможности сравнения характеристик двигателя при соединении фаз обмотки статора в звезду и в треугольники построить графикиодинаковых функций в однойсистемекоординат.

Вопросы для самопроверки

1. Объяснить устройство и принцип действия асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором.

2. Каковы способы пуска асинхронных короткозамкнутых двигателей?

3. Каковы способы регулирования частоты вращения асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором?

4. Чему равны скольжение и число пар полюсов асинхронного двигателя, если его номинальная частота вращения 950 об/мин?

5. Изобразить соединение фаз обмотки статора в звезду и в треугольник.

6. Перечислить условия, необходимые для получения вращающегося магнитного поля.

7. Изобразить механическую характеристику асинхронного двигателя и обозначить на ней основные режимы работы.

8. Почему двигателя при номинальной нагрузке больше, чем при холостом ходе?

9. Сравнив рабочие характеристики двигателя, сделать вывод, при каких нагрузках целесообразнее применять соединение фаз обмотки статора в звезду и при каких условиях в треугольник.

Ответы на вопросы

1. Асинхронный двигатель – машина переменного тока. У асинхронных двигателей частота вращения магнитного поля отличается от частоты вращения ротора. Основными частями машины являются статор и ротор, отделенные равномерным воздушным зазором. Статор – неподвижная часть, в его пазы магнитопровода укладывается обмотка. Фазы обмотки могут соединяться в звезду или в треугольник в зависимости от величины напряжения сети. Ротор – вращающаяся часть двигателя. В зависимости от типа обмотки роторы асинхронных двигателей делятся на короткозамкнутые и фазные (с контактными кольцами).

Короткозамкнутая обмотка представляет собой неизолированные медные или алюминиевые стержни, соединенные с торцов кольцами из этого же материала.

Принцип работы: преобразование электрической энергии в механическую в асинхронном двигателе осуществляется посредством вращающегося магнитного поля.