Повторить теоретический материал глава 14 «Электрические машины» Кацман

Лабораторная работа 2

ИССЛЕДОВАНИЕ АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ
С КОРОТКОЗАМКНУТЫМ РОТОРОМ

 

1. Цель работы

Исследование рабочих свойств асинхронного электродвигателя путем снятия соответствующих экспериментальных характеристик.

2. Порядок выполнения работы

2.1 Перед проведением лабораторной работы необходимо привести модули в исходное состояние:

- переключатель SA1 МДС№1 установить в положение «<х>»;

-переключатель SA 1 МДС№2 установить в положение «оо»; --- переключатель SA 1 модуля автотрансформатора установить в нижнее положение, ручку автотрансформатора установить в крайнее положение против часовой стрелки;

В работе исследуется асинхронный электродвигатель, каталожные данные которого приведены

2.2 Опыт короткого замыкания асинхронного двигателя

Опыт короткого замыкания проводится при неподвижном (заторможенном) роторе s = 1 и пониженном напряжении, при котором ток статора примерно равен номинальному току статора 1_1к~ 1_1н.

Схема для проведения опыта короткого замыкания приведена на рисунке 1.

 

СХЕМЫЕСТЬ В УЧЕБНИКЕ параграф 14.1; 14.2 Кацман «ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ»

 

 

 

Заторможенное состояние двигателя осуществляется путем установки металлического стержня в отверстие полумуфты. Понижение напряжения достигается включением добавочного сопротивления в цепь статора. Для этого статорные обмотки асинхронного двигателя подключаются через модуль измерителя мощности и добавочные сопротивления модуля МДС1 к трехфазному напряжению модуля питания.

Опыт проводится в следующей последовательности:

- включить автоматические выключатели QF\ и QF2 соответственно модуля питания стенда и модуля питания;

- переключателем SA 1 МДС1 вводить сопротивление в цепь статора до тех пор, пока ток статора примерно не будет равен номинальному току статора.

Данные занести в таблицу 1.

Опыт необходимо производить максимально быстро.

Таблица 1.

Данные опыта	Расчетные данные
U1фк, В	I1фк, мА	P1фк, Вт	сosφ1к	P1К, Вт	∆Pэл, Вт	∆Pст, Вт	Pэм.к, Вт	Мэм.к, Нм	zк, Ом	rк,Ом	xк, Ом

После проведения опыта установить все переключатели модулей в исходное
состояние. Переключатель SA1 модуля МДС1 перевести в положение «оо», отключить
автоматы QF2,QF\. Удалить металлический стержень из электромашинного
агрегата.

По данным опыта короткого замыкания определить пусковой тСж, пусковой
момент при s=l. Для этого произвести следующие расчеты.

Трехфазная активная мощность при опыте короткого замыкания, Вт:

P_1К = m_1К P_1фк$

 

Электрические потери в цепи статора, Вт ∆P_эл= m₁ I²_1к r₁;

где m₁- число фаз; r₁- сопротивление обмотки статора, Ом.

Потери в стали при напряжении U_1к, Вт ∆Pст = ∆Pст₁*(U_1к/ U_1н)²;

где ∆Pст₁ – потери в стали при номинальном напряжении, Вт.

Электромагнитная мощность при опыте короткого замыкания, Вт

Pэм.к= P_1К - ∆P_эл- ∆Pст;

Электромагнитный момент при опыте короткого замыкания, Нм

Мэм.к = Pэм.к /ω₂;

где ω₂ – синхронная частота вращения электродвигателя, рад./с.

Электромагнитный момент при номинальном напряжении, Нм

Мэм.н = Мэм.к (U_1н / U_1к)²;

Кратность пускового момента Мп*= Мэм.н / Мн;

Номинальный момент электродвигателя, Нм

Мн = P₂н/ ω_н;

где P₂н – номинальная мощность на валу; а ω_н – угловая номинальная частота вращения, рад./с.

Кратность пускового тока Iн = (I₁к/ I₁н)*(U_1н / U_1к).

 

2.3 Опыт холостого хода асинхронного двигателя

Исследование двигателя в режиме холостого хода проводится для номинального напряжения, и позволяет оценить величину тока холостого хода, а также потери в стали при номинальном напряжении.

Схема для проведения опыта холостого хода представлена на рисунке 1.

Опыт проводится в следующей последовательности:

- включить автоматические выключатели QF1 и QF2 соответственно модуля питания стенда и модуля питания;

- переключатель SA1 МДС1 установить из положения «оо» в положение «О», напряжение принимает значение, равное номинальному;

- зафиксировать показания приборов на холостом ходу.

Данные опыта занести в таблицу 2.

Таблица 2.

Данные опыта	Расчетные данные
U1фн, В	I10, мА	P1ф, Вт	п, об/мин	P10, Вт	сosφ10	∆Pэл, Вт	∆Pст, Вт	I10*

 

После проведения опыта установить все переключатели модулей в исходное состояние. Переключатель SA1 модуля МДС1 перевести в положение «оо», отключить автоматы QF2, QF1. Произвести следующие расчеты:

коэффициент мощности сosφ₁₀= P₁₀/ (m₁U_1фн I_1ф)

потери в стали сердечника статора при номинальном напряжении, Вт

∆Pст = ∆P₁₀ - m₁ I²₁₀ r₁- ∆P_мех.АД- ∆P_{мех.ДТП};

где r1- активное сопротивление фазы статора при температуре окружающей среды, Ом; ∆P_мех.АД - механические потери асинхронного двигателя, Вт; ∆P_{мех.ДТП}- механические потери машины постоянного тока, Вт.

Потери в стали сердечника статора при любом другом напряжении могут быть пересчитаны через квадрат напряжения.

∆Pст= ∆Pст₁(U₁ / U_1н)²;

I₁₀* = (I₁₀/ I₁н).

3. Содержание отчета

Отчет по работе должен содержать:

а) наименование и цель работы;

б) функциональные схемы экспериментов;

в) таблицы экспериментальных данных и построенные характеристики;

г) выводы по работе.

 

4 Контрольные вопросы

1. Как изменить направление вращения асинхронного двигателя?

2. Укажите особенности конструкции асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором.

3. Как изменится момент асинхронного двигателя при понижении напряжения питающей сети?

4. Может ли асинхронный двигатель создавать момент при синхронной частоте вращения, т.е. может ли он вращаться с синхронной частотой вращения?

5. Как изменяется ток статора двигателя при повышении напряжения и неизменной нагрузке на валу двигателя?

 

2.) Составить 20 вопросов-тестов с вариантами ответов – это итоговая работа – это последнее наше занятие в этом полугодии