Порядок выполнения работы. 2. Снимите электромеханическую и механическую характеристики исследуемого

1. Изучите состав и функциональные возможности стендов, используемых в лабораторной работе, назначение всех органов управления, выведенных на панель, и их соответствие элементам принципиальной электрической схемы. Занесите паспортные данные исследуемого двигателя в таблицу 9.1 Журнала.

2. Снимите электромеханическую и механическую характеристики исследуемого асинхронного двигателя, для чего придерживайтесь следующих рекомендаций.

2.1. При разомкнутом пакетном выключателе QS соберите левую часть цепи, изображенной на рисунке 9.1. Подайте питание на статорную обмотку машины АМ2, убедитесь в том, что самовозбуждение машины П2 обеспечивается, после чего отключите от сети двигатель АМ2.

2.2. Соберите правую часть цепи, изображенной на рисунке 9.1. Подайте питание на статорную обмотку машины АМ1, шунтовую обмотку машины П1 и убедитесь, что ЭДС машины П1 регулируется током возбуждения.

2.3. Подайте питание на статорную обмотку машины АМ2 и установите ЭДС обеих машин постоянного тока равной 250В. Соблюдая соответствующие правила, включите машины П1 и П2 на параллельную работу.

2.4. Занесите показания амперметра А1 в соответствующую ячейку первой строки таблицы 9.2 Журнала, а показания А3 – в примечание к таблице.

При выполнении этих действий предлагается сделать допущение: машины работают на идеальном холостом ходе и частота вращения исследуемого двигателя равна синхронной частоте вращения.

2.5. При неизменном токе возбуждения П1 уменьшайте ток возбуждения П2, снимайте показания приборов А1, А2, V1 и тахометра и заносите данные в таблицу 9.2.

Внимание! При значительной загрузке исследуемого двигателя его ток в несколько раз превышает номинальное значение. Чтобы не вывести из строя изоляцию двигателя, рекомендуется каждый раз, снимая опытные данные, после уменьшения тока возбуждения П2 запоминать показания соответствующих приборов и на время записи этих показаний в отчет возвращать П2 в режим холостого хода.

2.6. Переведите лабораторную установку в режим холостого хода, разомкните выключатель QS и отключите асинхронные двигатели АМ1 и АМ2.

2.7. Переключите концы стабилизирующей обмотки С1 и С2, а в цепь якоря машины П1 включите амперметр с пределом измерений 3А.

2.8. Включите QF3 и установите ток возбуждения независимой обмотки машины П1 таким же, как в предыдущем опыте.

2.9. Подайте питание на статорную обмотку машины АМ2, полностью введите реостат R_П2,убедитесь, что генератора П2 вырабатывает пониженное напряжение и произведите пуск двигателя П1, замкнув контакты QS.

2.10. Постепенно повышая ток возбуждения машины П2, устанавливайте частоты вращения машины П1 такими же, как в предыдущем опыте, и заносите соответствующие этим частотам значения тока якоря П1 в соответствующий столбец таблицы 9.2 Журнала.

Производить данный опыт для синхронной частоты вращения не нужно, поскольку заранее известно, что механическая мощность в этом режиме равна нулю и вычислять ее по формуле (9.16) не требуется.

2.11. Разомкните контакты QS, отключите QF2 и QF3.

2.12. Используя формулы, приведенные в настоящих методических указаниях и в другой учебной литературе, рассчитайте угловую частоту вращения ротора w, линейный ток статорной обмотки машины АМ1, потребляемый при соединении фаз обмотки в треугольник, I₁, ЭДС машины П1 Е, механическую мощность асинхронного двигателя АМ1 Р_мех, электромагнитный момент асинхронного двигателя АМ1 М, скольжение s и занесите результаты расчета в соответствующие ячейки таблицы 9.2 Журнала.

Производя расчеты следует помнить, что при линейном напряжении питания 220В и соединении фаз статорной обмотки асинхронной машины АМ1 в звезду, как это предусмотрено схемой установки, каждая фаза оказывается под пониженным, неноминальным, напряжением. В то же время, характеристики двигателя должны соответствовать его паспортным данным, то есть питанию каждой фазы статорной обмотки напряжением 220В. Поскольку ток I₁ пропорционален первой степени напряжения U₁, а электромагнитный момент М – второй степени напряжения U₁, необходимо при расчете этих величин использовать коэффициенты и 3 соответственно.

2.13. Используя данные таблицы 9.2.Журнала, постройте на рисунке 9.2 Журнала зависимости и , а на рисунке 9.3 Журнала - и .

2.14. Задавшись номинальным значением частоты вращения исследуемого асинхронного двигателя, рассчитайте его перегрузочную способность и кратность пускового момента. Результаты расчета занесите в Журнал.

Вопросы и задания для самопроверки.

1. Докажите, что асинхронный двигатель работает устойчиво в точке А и неустойчиво в точке В рисунка 9.2.а.

2. Объясните, почему работа асинхронного двигателя в точке В (рис. 9.2.б) оказывается устойчивой.

3. Докажите, что при том способе загрузки асинхронного двигателя, который используется в лабораторной работе, устойчивость работы двигателя должна обеспечиваться во всем диапазоне частоты вращения.

4. Как по паспортным данным асинхронного двигателя найти его частоту вращения на идеальном холостом ходе? Чем отличается идеальный холостой ход двигателя от реального холостого хода?

5. Почему все механические характеристики машины П1 на рисунке 9.5.б) параллельны друг другу?

6. Покажите, как пересекаются механические характеристики машин АМ2 и П2 при ослаблении потока у П2.

7. Для подтверждения справедливости равенства (9.8) изобразите энергетическую диаграмму генератора постоянного тока с независимым возбуждением.

8. Для подтверждения справедливости равенства (9.14) изобразите энергетическую диаграмму двигателя постоянного тока с независимым возбуждением.

9. Выведите самостоятельно, давая необходимые пояснения, расчетную формулу (9.16).

10. Почему для перевода машины П1 в генераторный режим в лабораторной работе не используется увеличение его тока возбуждения?

11. Объясните принцип действия асинхронной машины в двигательном и генераторном режимах.

12. Какова кратность пускового момента и пускового тока у асинхронных двигателей общепромышленного исполнения?

13. Как изменяется вид механической характеристики асинхронного двигателя при колебаниях напряжения сети?

14. Как изменится вид механической характеристики АД, если увеличить активное сопротивление обмотки ротора?

15. Почему в лабораторной установке статорная обмотка машины АМ1 соединена в звезду, а машины АМ2 – в треугольник?

16. Как перейти от зависимости к механической характеристике асинхронного двигателя?

17. На графике, где изображены зависимости и , покажите приближенно, как будут выглядеть у этого асинхронного двигателя зависимости , , .

18. Приведите диаграммы активной и реактивной мощностей асинхронного двигателя в двигательном, генераторном режимах, а также, в режиме торможения противовключением.