В таблицу заносятся значения

P₂/P_2Н = 0; 0, 25; 0, 5; 0, 75; 1, 0; 1, 25.

По данным табл. 3.2 строятся характеристики:

I₁, P₁, M, S,

По круговой диаграмме можно найти перегрузочную способность двигателя , для чего, предварительно определяется максимальный момент М_max таким образом. Из центра окружности токов O₁ перпендикулярно линии НТ проводится линия до пересечения с окружностью в точке m.

Тогда: М _max = ml·m_м,

 

Контрольные вопросы

 

1. Дайте короткое обоснование круговой диаграммы асинхронного двигателя.

2. По каким причинам круговая диаграмма, построенная в данной работе, считается упрощенной?

3. Почему величины тока холостого хода I₀ и напряжения короткого замыкания U_К в процентном отношении в асинхронном двигателе больше, чем в трансформаторе?

4. Каким образом рассчитывается ток эксплуатационного КЗ асинхронного двигателя?

5. Каким образом определяют центр окружности токов на круговой диаграмме?

6. Каким образом по заданному масштабу тока определяются масштабы мощности и момента на круговой диаграмме?

7. Можно ли на основании опытных данных получить на круговой диаграмме точку при скольжении ?

В отчете представить

 

1. Схемы для проведения опытов.

2. Характеристики используемых машин, приборов и оборудования.

3. Таблицы.

4. Круговую диаграмму.

5. Параметры двигателя для номинального режима.

6. Рабочие характеристики, построенные с помощью круговой диаграммы.

7. Расчет перегрузочной способности двигателя.

8. Схему замещения АД с обозначением ее параметров.

 

Лабораторная работа 4

 

РАБОЧИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ

 

Цель работы - получить рабочие характеристики асинхронного двигателя методом непосредственной нагрузки.

 

Оборудование и приборы

 

Испытанию подлежит асинхронный двигатель с еороткозамкнутым или фазным ротором.

Нагрузку осуществляют с помощью генератора постоянного тока с независимым возбуждением.

Для измерения электрических величин используют комплект измерительных приборов типа К-50, частоту вращения измеряют тахогенератором постоянного тока.

 

Содержание работы

 

1. Ознакомиться с паспортом двигателя.

2. Собрать схему и при нагружении снять необходимые показания приборов.

3. Рассчитать рабочие характеристики двигателя.

3. По данным измерений и расчетов построить рабочие характеристики двигателя.

 

Пояснения к работе

 

Рабочими характеристиками асинхронного двигателя являются зависимости тока статора I₁, подведенной активной мощности Р₁, частоты вращения ротора n₂ (скольжения S ), вращающего момента М, КПД ( ) и коэффициента мощности от полезной мощности Р₂ на валу двигателя, т.е. I₁, Р₁, n₂, М, , при U₁=const и f₁=const.

В данной работе для построения характеристик проводится опыт непосредственной нагрузки двигателя. Схема установки для выполнения опыта показана на рис. 4.1. Согласно с паспортом двигателя и подводимого напряжения U_1л=220В обмотка статора соединяется треугольником. По рекомендации преподавателя опыт может выполняиться при соединении обмоток статора звездой. При этом рабочие характеристики получают при меньших нагрузках, чтобы избежать перегрузки током нагрузочного генератора, если асинхронный двигатель нагружается до тока . Нагрузочным устройством служит генератор постоянного тока независимого возбуждения (ГПТ), который создает тормозной момент на валу асинхронного двигателя. Амперметр в цепи якоря нагрузочного генератора является контрольным с тем, чтобы при выполнении опыта ток якоря не превышал значительно номинальное значение.

При разомкнутом реостате R_Н в цепи якоря генератора на валу исследуемого асинхронного двигателя действует момент холостого хода. По мере уменьшения сопротивления R_Н увеличивается ток якоря нагрузочного генератора и соответственно, увеличивается момент нагрузки М_Н на валу асинхронного двигателя.

 

	Рисунок 4.1 - Схема установки для выполнения опыта непосредственной нагрузки асинхронного двигателя

 

 

Порядок выполнения работы

 

1. Запустить асинхронный двигатель. Если исследуется двигатель с фазным ротором, то пуск сделать с помощью пускового реостата R_{П .} При прямом пуске двигателя с короткозамкнутым ротором пусковой ток значительно превышает номинальное значение, поэтому переключатель фаз комплекта К-50 требуется поставить в нулевое положение. В начальном положении (при холостом ходе) ГПТ не включать. При этом сделать первую запись показаний комплекта измерительных приборов К-50 и измерить частоту вращения вала АД с помощью тахогенератора постоянного тока.

Результаты измерений занести в табл.4.1.

 

Таблица 4.1 - Результаты экспериментов

 

Фаза А	Фаза В	Фаза С	Частота вращения
UА	IA	PA	UB	IB	PB	UC	IC	PC	UТG	n2
В	А	ВТ	В	А	ВТ	В	А	ВТ	В	хв -1

 

2. Создать нагрузку исследуемого асинхронного двигателя путем уменьшения сопротивления R_Н в цепи якоря генератора ГПТ. Записать показания приборов К-50 для 5-7 точек, ток статора АД при этом должен достигнуть величины порядка 1, 2I_1Н. Измерения частоты вращения ротора n₂ точным методом можно не проводить, но для получения значений частоты вращения необходимо воспользоваться постоянной вольтметра тахогенератора полученной из лабораторной работы 2.

Результаты измерений занести в табл. 4. 1.

Вольтметр комплекта К-50 измеряет фазное напряжение сети, поэтому независимо от схемы соединения обмотки статора при линейном напряжении U_1Л=220 В вольтметр комплекта покажет напряжение U₁=127 В. Токи измеряются линейные, а мощность - фазная.

3.Измерить активное сопротивление обмотки статора на постоянном токе методом амперметра и вольтметра (рис.4.2). Для ограничения тока до величины, не превышающей номинального значения, в схему ввести добавочное сопротивление R_Д.

 

 

 

	Рисунок 4.2 - Схема для определения активного сопротивления обмотки статора асинхронного двигателя

 

Среднее значение сопротивление фазы статора, приведенное к температуре 75^ОС, определяется по формуле

где t_О - температура окружающего воздуха, t_О =20 ^ОС.

 

Расчеты и построения

 

Построение рабочих характеристик по данным опыта непосредственной нагрузки проводится методом отдельных потерь, который рекомендует госстандарт для двигателей мощностью 0, 6 кВт и выше.

На рис. 4.3 изображена энергетическая диаграмма асинхронного двигателя, на которой показаны: Р₁, Р_ЭМ, Р_МХ, Р₂ - соответственно потребляемая, электромагнитная, механическая и полезная активные мощности; p_М1, p_С1, p_М2, p_МЕХ, и p_Д - тепловые потери в обмотке статора, стали статора, тепловые потери в обмотке ротора, механические и добавочные потери.

Отдельные потери определяются таким образом:

а) потери в обмотке статора

где I_1Ф - фазный ток статора;

R₁ - активное сопротивление фазы обмотки статора;

Рисунок 4.2 - Схема для виміру активного опору обмотки статора

б) потери в стали статора определяются, исходя из допущения, что в режиме холостого хода

p_С1 = p_МЕХ + p_Д ; (1)

из энергетической диаграммы для холостого хода

P₁₀ = p_М1 + p_С1 + p_М2 + p_МЕХ + p_Д = ,

откуда

При этом потери в стали ротора p_С2 приняты равными нулю.

Будем считать, что потери p_С1 определяются только подводимым напряжением и не зависят от нагрузки двигателя;

в) потери в обмотке ротора:

где Р_ЭМ = Р₁ - p_М1 - p_С1 (см. рис. 4. 3)

S - скольжение, %;

г) добавочные потери в номинальном режиме

p_Д.Н = 0, 005 Р_1Н,

а во всяком другом режиме, отличном от номинального,

p_Д = p_Д.Н ( I₁/I_1Н);

д) механические потери по формуле (1)

p_МЕХ = p_С1 - p_М2 - p_Д.

		pМЕХ
	Р2
		pД

 

В границах изменения нагрузки от холостого хода до номинальной можно принять сумму потерь ( p_C1 + p_МЕХ )неизменной величиной. Это можно обосновать тем, что при постоянном напряжении сети некоторое уменьшение потерь p_С1 при увеличениии нагрузки компенсируется увеличением потерь p_С2.

Расчет других величин выполняется в следующей последовательности:

1) полезная (что отдается) мощность двигателя

Р₂ = Р₁ - S p = Р₁ - (p_М1 + p_М2+ p_С1 + p_МЕХ + p_Д ),

где - Р₁ = Р_А + Р_В + Р_С - потребляемая активная мощность по данным измерений;

2) КПД двигателя

3) момент на валу двигателяа

М=9, 55(Р₂/n₂ );

4) коэффициент мощности двигателя

Результаты обработки данных опыта заносятся в табл. 4. 2.

 

Таблица 4.2 - Результаты вычислений рабочих характеристик

 

U1Ф

I1Ф

P1

pM1

pM2

pC1+pMEX

pД

Σ p

P2

n2

M

cosφ

В

А

Вт

Вт

Вт

Вт

Вт

Вт

Вт

-

мин -1.

Н·м

-

 

Приблизительный вид рабочих характеристик асинхронного двигателя в относительных единицах представлен на рис.4. 4.

 

 

	Рисунок 4.4 – Рабочие характеристики асинхронного двигателя

 

 

Контрольные вопросы

1. Каким образом осуществляется нагрузка асинхронного двигателя?

2. Почему с увеличением нагрузки двигателя увеличиваются токи статора I₁, ротора I₂ и скольжения S?

3. Поясните энергетическую диаграмму асинхронного двигателя.

4. Какой вид имеет энергетическая диаграмма при S = 1?

5. Как определяются отдельные виды потерь асинхронного двигателя?

6. Какой порядок вычисления полезной мощности, КПД, момента на валу, коэффициента мощности двигателя?

В отчете представить:

 

1. Схему для проведения опытов.

2. Характеристики исползуемых машин, приборов и оборудования.

3. Таблицы измеряемых и вычисленных величин.

4. Расчет параметров для номинальной нагрузки.

5. Графики рабочих характеристик.

Лабораторная работа 5

 

⇐ Предыдущая1234567Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. Для удобства пользования прилагаю таблицу основных пород с главными храктеристиками.
2. Добавление полей в таблицу Ассеss
3. Добавление столбцов и строк в таблицу
4. Заполнить таблицу. Основные точки зрения на генезис Древнерусского государства
5. Изучите и проанализируйте таблицу
6. Используя учебные пособия и лекционный материал, заполните таблицу.
7. Какой из перечисленных ниже жанров традиционно звучит в каждом из сооружений? Впишите соответствующую букву в таблицу на с. 7.
8. Мой конспект: заполнить таблицу «Функции искусства»
9. Мой конспект: заполнить таблицу Виды политических движений
10. Мой конспект: заполнить таблицу Классификация наук
11. Мой конспект: заполнить таблицу Формы государственно-территориального устройства