Изучение нестандартных режимов работы 


Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Изучение нестандартных режимов работы



ТРЕХФАЗНОГО АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

Цель работы: исследование влияния пониженного, повышенного и несимметричного напряжений на показатели электродвигателей.

Краткие теоретические сведения. При симметричном снижении питающего напряжения трехфазного электродвигателя происходит перераспределение намагничивающего и рабочего токов в статорной обмотке. При симметричном снижении питающего напряжения уменьшается ток намагничивания статорной обмотки и магнитное поле статора, но при этом возможно допустить увеличение доли рабочего тока статорной обмотки более номинального значения без опасности ее перегрева и увеличение тока роторной обмотки с ее перегревом. В целом происходит плавное снижение частоты вращения с малой степенью изменения мощности.

При повышении статорного напряжения из-за насыщения магнитопровода статора происходит резкое увеличение тока намагничивания уже на холостом ходу, поэтому рабочий ток статора и рабочий ток ротора не могут быть доведены даже до номинального значения. Поэтому происходит резкое снижение мощности.

При несимметричном изменении напряжения статорной обмотки (без токов нулевой последовательности) появляется два магнитных поля. Одно из этих полей обусловлено вращающим моментом прямой последовательности, а второе тормозящим обусловленным моментом обратной последовательности. В результате взаимодействия двух полей возникают вибрационные силы с удвоенной частотой сети переменного тока. Токи обратной последовательности I*12 снижают результирующий момент, кпд, увеличивают скольжение, потери.

Токи фаз суммируются из токов прямой I*11 и обратной последовательностей I*12.

I*А =I*11 +I*12; I= a2I* 11 + aI*12;I=aI*11 +a2I*12 . 17.1.

Несимметричный режим работы возникает также при обрыве контактных стержней роторной обмотки или отсут­ствии контакта в цепи трехфазного ротора. При этом в ротор­ной обмотке возникают токи прямой и обратной последователь­ности, создающие свои собственные вращающие поля. Токи прямой последо-вательности создают прямое поле, вращаю­щееся синхронно с полем токов статора. Ток обратной последовательности ротора создает поле вращающееся с частотой f=S N1 относительно ротора и в обратном направлении, скорость этого поля относитель­но статора N=(1-2S) N1. Поле наводит в статоре токи с часто­той f=(1-2S)f1. В результате, при коэффициенте скольжения от 0.5 до 1 обратное поле вращается относительно статора в отрицательном направлении, а его момент действует в положительном направлении. При s< 0.5 обратное поле вращается в положительном направлении а мо­мент, создаваемый им, становится отрицательным. Вследствие этого возможно устойчивое вращение двигателя в области s= 0.5.

Сопротивление Zs1 токам прямой последовательности определяется выраже-нием: Zs1= R1+jX1+ (Rm+jXm)(R /2/s + jX /2)/[(R /2/s+Rm)+j(Xm+X /2)] 17.2

где R1- активное сопротивление статорной обмотки;

X1- реактивное сопротивление рассеяния статорной обмотки;

Rm- активное сопротивление, учитывающее потери в магнитопроводе статора;

Xm -реактивное сопротивление контура намагничивания;

R /2 -активное сопротивление роторной обмотки;

s-коэффициент скольжения.

Сопротивление Zs2 токам обратной последовательности определяется выраже-нием: Zs2= R1+jX1+(Rm+jXm)[R /2/(2- s)+jX /2]/{[R/2/(2-s)+Rm]+j(Xm+X /2)} 17.3

Ток прямой последовательности определяется выражением:

I/21=c1U11/[(c1R1+ c12 R /2/s) 2+(c1X1+c12 X/2)2]1/2. 17.4

Ток обратной последовательности определяется выражением:

I/22=c1U12/{[ c1R1+ c12R /2/(2-s) ] 2 +[ c1X1+c12 X/2 ]2}1/2. 17.5.

При s=0 Z S1= R 1+Rm+j(Xm+X 1)].

Потери в обмотках статора равны: РЭ1=3 (Iн2R1+ I122R 1), 17.6.

Потери в обмотке ротора РЭ2=3 (I/212 R /2+ I/222 R /2). 17.7.

Потери в обмотке ротора возрастают на величину 3 I/222 R /2

Вращающий момент уменьшится на величину:

М=М1-М2=m/ [ I/212 R /2 /s+ I/222 R /2 /(2-s)]. 17.8.

Число фаз m=3.

ПЛАН ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

 

1.Соберите схему согласно рис.17.1. Установите на статорной обмотке двигателя номинальное напряжение. Нагрузите двигатель. Изменяя напряжение на одной из фаз измерьте токи и напряжения в других фазах и частоту вращения. Не допускайте увеличение тока статора более номинального. Результаты занесите в таблицу 17.1. Сделайте выводы о влиянии несимметрии напряжения на параметры электродвигателя.

 

 


Рис.17.1. Схема включения АЭД с короткозамкнутым ротором.

Таблица 17.1. Несимметричный режим.

n Ua Ub Uc Ia Ib Ic Pa Pb Pc Ракт S Cos Uл Iл Рл Рпер Рвала

об/ В В В А А А Вт Вт Вт Вт ВА В А Вт Вт Вт

мин

       
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
 

 

 


2. Проведите опыты по изучению влияния симметричного напряжения питания на мощность на валу двигателя не допуская перегрузки статора по току.

Опыты производите в сторону уменьшения и увеличения напряжения питания АЭД от номинального.

Установите на статорной обмотке АЭД номинальное напряжение. Изменяя с помощью тока возбуждения величину тормозного момента машины постоянного тока, доведите ток в фазах двигателя до номинального значения.

Определите мощность постоянных потерь Р пост = (Ра+Рв+Рс)/2 в машине постоянного тока из опыта холостого хода. Заполните таблицу 17.2.

 

 

Таблица 17.2. Симметричный режим.

n Ua Ub Uc Ia Ib Ic Pa Pb Pc Ракт S Cos Uл Iл Рл Рпер Рвала

об/ В В В А А А Вт Вт Вт Вт ВА В А Вт Вт Вт

мин

       
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
   
 
 

 


Ракт = Ра+Рв+Рс; Р вала =Uл Iл+Iя2 Rя +Р пост; S=Uа Iа+Uв Iв+Uс Iс;

= Рвала/Ракт; Cоs = Ракт/S

3.Соберите схему с двигателем с фазным ротором согласно рис.17.2. Установите номинальное напряжение на статоре и произведите пуск электродвигателя.

 
 

Рис.17.2. Схема включения асинхронного электродвигателя с фазным ротором.

 

4.Отключите сопротивление роторной обмотки одной из фаз на вращающемся асинхронном электродвигателе с фазным ротором. Изменяя сопротивления в двух оставшихся фаз добейтесь снижения частоты вдвое. Сделайте выводы.

5.Отключите одну питающую фазу на вращающемся АЭД с фазным ротором. Изменяя сопротивления роторной обмотки добейтесь его остановки (отсутствие самохода). Сделайте выводы.

6. Постройте графики зависимостей мощности двигателя, кпд, Cos при симметричном и несимметричном снижении напряжения.

Выводы

 

Контрольные вопросы

1. К чему приводит симметричное отклонение напряжения питания статорной

обмотки в асинхронном электродвигателе?

2. К чему приводит несимметричное отклонение напряжения питания

статорной обмотки в асинхронном электродвигателе?

3. Как влияет сопротивление ротора на работу АЭД?

4. К чему приводит несимметричное напряжение в электродвигателе?

5. Какой допустимый предел несимметрии напряжения возможен?

6. Как зависят допустимая мощность двигателя от несимметрии напряжения?

7. Как зависит коэффициент полезного действия двигателя от несимметрии

напряжения?

8. Как зависит коэффициент мощности от несимметрии напряжения?

9. Какие допустимые значения несимметрии напряжения получены

в лабораторной работе?

10. Как зависят основные характеристики двигателя от отклонения напряже-

ния от номинального значения в сторону увеличения и уменьшения?

11. В каких случаях целесообразно применять несимметричный ре­жим работы

АЭД?

12. Как проявляется несимметрия сопротивления роторной обмот­ки АЭД?

13. Начертить механические характеристики создаваемые токами прямой и

обратной последовательностей?

 

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 18

 



Поделиться:


Последнее изменение этой страницы: 2017-01-24; просмотров: 139; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.230.76.153 (0.054 с.)