Введение.
Целью данной НИР является: освоение методики испытания электрических машин и расчет энергетических характеристик АД с КЗ ротором на основе метода круговых диаграмм.
Задание НИР:
1. Изучить состав, назначение и алгоритмы функционирования испытательного стенда на основе преобразователя частоты.
2. Провести испытания АД при пуске:
- без нагрузки
- под нагрузкой в режиме противовключения
3. Выполнение испытательных характеристик АД в восстановительном режиме при последовательном наборе нагрузки и последовательном снижении нагрузки до режима ХХ.
4. Составить Т – образную схему замещения АД по каталожным данным и экспериментальным характеристикам.
5. Обработать экспериментальные данные:
1) Составить сводную таблицу экспериментальных данных для расчета энергетических характеристик АД.
2) Построить графические зависимости показателя энергетической эффективности.
3) Построить круговую диаграмму АД и определить по ней энергетические характеристики для режима, которые не были исследованы в ходе НИР.
4) Интерпретировать полученные результаты и сделать выводы.
Основная часть.
Испытательным стендом является групповой электропривод “ДПТ НВ – АД C УПП MCD 3000”. Этот стенд с устройством плавного пуска MCD 3000 фирмы DANFOSS, предназначенный для исследования характеристик электрических машин под нагрузкой.
Данный стенд имеет два двигателя и одно устройство плавного пуска. В качестве асинхронного двигателя выступает АИР 90L2Y2, а в качестве двигателя постоянного тока 4ПО112М2УХЛ4. Устройством плавного пуска является модель MCD 3000 от фирмы DANFOSS.
Технические характеристики электродвигателя АИР 90L2Y2
| Электро- двигатель | Мощность | Об/ мин | Ток при 380В, А | KПД, % | Номиналь ный ток | Коэффици- ент мощности | Соединен ие фаз | Режим работы |
| АИР90L2У2 | 3 кВт | 6,3 | 2,6 | 9,9 | звезда | S1 |
Габаритно-присоединительные размеры электродвигателей АИР90
| Эл-двигатель | Фланец | l30 | d24 | l1 | d1 | d20 | d22 | d25 | l21 | l20 | h5 | b1 | d30 | |
| ГОСТ | DIN | |||||||||||||
| АИР 90 L2, L4, L6 | FT115 | C140 | M8 | 3,0 | ||||||||||
| FT130 | C160 | M8 | 3,5 |
Технические характеристики электродвигателя 4ПО112М2УХЛ4
| Электро- двигатель | Мощность | Об/ мин | Степень защиты | KПД, % | Номиналь ный ток | Коэффици- ент мощности | Класс изоляции | Вес, кг | |||||||||||||||||||||||||||||||
| 4ПО112М2УХЛ4 | 3 кВт | IP44 | F | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Алгоритм функционирования:
1. Выносная панель MCD 3000
2. Лампа индикаторная ХВ7-EV.MP – 3 шт.
3. Переключатель ZBE-101 – 3шт.
4. Кнопки ХВ7-ЕН.1Р – 5 шт.
5. Рукоятка рубильника АВВ С16 – 2 шт.
6. Кнопка AELA – 22
7. Штурвал пакетного переключателя
8. Тахометр ТЭСА
9. Автоматический индикатор PMLCDL – 2шт.
10. Двигатель асинхронный
11. Двигатель постоянного тока
12. ЛАТР TSGC2 – 6000
Предназначен для плавного регулирования фазного напряжения от 0 до 250 В под нагрузкой без разрыва цепи в однофазной сети 220 В 50 Гц
. 
13.УПП МСD 3000
Устройство MCD3000 для плавного пуска электродвигателей компании Danfoss представляет собой современную электронную систему пуска
двигателей.
Устройство выполняет четыре основные
функции:
1) Управление пуском двигателя.
2) Управление остановкой двигателя, в том числе
выполнение как плавной остановки (увеличение
длительности остановки), так и торможения
(уменьшение длительности остановки).
3) Электронная защита двигателя.
4) Мониторинг и системный интерфейс.
Модели MCD3007 – 3132 имеют корпус типа IP21 (NEMA 1) и оборудованы панелью местного управления, на которой имеются нажимные кнопки пуска, остановки и сброса.
Эти пускатели пригодны для монтажа на стене и для установки в коммутационной панели.
Модели MCD3185 – 3800 имеют корпус типа IP20, их необходимо устанавливать в коммутационной панели или ином огражденном пространстве.
Устройства для плавного пуска MCD3000 полностью укомплектованы, нет необходимости устанавливать дополнительные модули для расширения возможностей.
Автоматическое определение и калибровка входного напряжения и частоты исключают необходимость установки специальных моделей.
В устройствах
MCD3000 для плавного пуска электродвигателей
имеются два диапазона максимального напряжения:
- 200 В переменного тока ~ 525 В переменного тока
- 200 В переменного тока ~ 690 В переменного тока
В силовой цепи использованы тиристоры, включенные по встречнопараллельной схеме, что обеспечивает управление всеми тремя фазами на протяжении полного периода. Пускатели MCD3000 можно использовать с линейным контактором или без него, если это разрешено местными правилами.
14. Пускатель магнитный ПМУ – 2510 с контактной приставкой ПКЛУ – 22.
Предназначены для дистанционного пуска, остановки асинхронных электрических двигателей.
15. Автомат защиты БД 1-63.
Предназначен для отключения тока при прикосновении человека к токоведущим частям электроустановок или протекании токов утечки на землю.
16. Автоматический выключатель S 201
Модульные автоматические выключатели осуществляют защиту электроустановок от перегрузки и коротких замыканий, гарантируя их безопасную и надежную работу.
17. Автомат защиты двигателя ВАМУ 14 – 3 шт.
Защита двигателя осуществляется с помощью термомагнитного расцепителя, встроенного в автоматический выключатель. Автоматические выключатели серии ВАМУ имеют встроенную защиту от пропадания фазы в виде
механической системы «коромысел».
18. Рубильник АВВ ОТ 4SE3 – 2 шт.
19. Пускатель магнитный ПМУ – 2510 с контактной приставкой ПКЛУ – 22 – 7 шт.
20. Трансформатор ТПП236 – 220.
21. Автоматический выключатель С60ф
22. Пакетный переключатель
23. Диодный мост.
24. Резистор ползунковый РСП – 3шт.
В ходе испытания были получены данные энергетических характеристик АД с КЗ ротором
Режим: ПП
| Состояние заслонки | Дросселированние | |
| Открыта | ||
| 7,3 | ½ | |
| Закрыта |
Режим: ПЧ
1. 2760 Об/мин
| - | - | |
| 4,3 | 3,3 | 0,75 |
| 3,1 | 0,71 |
2. 3000 Об/мин
| 3,24 | 0,79 | |
| 7,1 | 3,47 | 0,77 |
| 17,7 | 3,25 | 0,74 |
3. 2000 Об/мин
| 3,25 | 0,66 | |
| 3,41 | 0,65 | |
| 3,1 | 3,27 | 0,64 |
4. 1000 Об/мин
| 3,38 | 0,6 | |
| 1,3 | 3,27 | 0,61 |
| 2,4 | 3,23 | 0,61 |
| Ток якоря, А | U1, В | Мдпт | I1, А | P1, Вт | n, об/мин |
| 4,3 | |||||
| 1,372 | 4,5 | ||||
| 2,744 | 4,7 | ||||
| 4,116 | 4,9 | ||||
| 8,2 | 5,6252 | 5,3 | |||
| 7,546 | 5,7 |
| W, рад/с | P2, Вт | η | Cos φ |
| 302,49 | 0,4811 | ||
| 299,77 | 411,3 | 0,326 | 1,2 |
| 298,51 | 819,1 | 0,47 | 1,6 |
| 297,36 | 1223,93 | 0,58 | 1,85 |
| 295,99 | 0,66 | 2,05 | |
| 294,43 | 2221,76 | 0,75 | 2,22 |