Дослідження трифазного асинхронного двигуна

Метою роботи є вивчення конструкції та характеристик трифазного асинхронного двигуна з короткозамкнутим ротором.

 

Підготовка до роботи

1.1 Вивчіть теоретичний матеріал, який стосується теорії роботи й характеристик асинхронного короткозамкнутого двигуна, використовуючи конспект лекцій і відповідні розділи підручників.

1.2 Підготуйте бланк звіту з лабораторної роботи, використовуючи ці методичні вказівки.

 

Робоче завдання

2.1 Схема досліду зібрана на стенді і приведена на рисунку 10.1.

2.2 Виконайте пуск двигуна.

2.3 Запишіть у таблицю 10.1 значення напруги, струму, активної потужності та частоти обертання в режимі холостого ходу.

2.4 Подайте збудження навантажувального генератора й замкніть якірний ланцюг.

2.5 Змініть механічну характеристику двигуна n = ¦(М). Зміну моменту виконайте спочатку збільшуючи збудження, а потім зменшуючи опір якірного ланцюга генератора. Максимальний струм навантаження установіть за вказівкою викладача. Всього виконайте 6-7 вимірювань для різних значень моменту навантаження (відхилень показника кута поворота балансирної машини). Запишіть свідчення пристроїв і кута відхилення в таблицю.

2.6 Виконайте необхідні розрахунки й побудуйте в одній системі координат графіки h = ¦(P₂), cos j = ¦(P₂), n = ¦(P₂), S = ¦(P₂), Р₁ = ¦(P₂ ), а також механічну характеристику n = ¦(М).

Методичні вказівки

3.1 Щоб уникнути виходу вимірюваних пристроїв та обладнання зі строю перед пуском перевірте:

1) показник фаз комплекту К – 540 повинен бути в положенні N (нейтраль);

2) показники опорів навантаження “НАГР” та збудження “ВОЗБ” повинні знаходитися в крайньому положенні, якщо обертати їх проти стрілки годинника. При цьому опори максимальні.

3.2 Пуск двигуна виконуйте в послідовності:

1) включення автомату ~ 380 В зліва на вертикальній панелі;

2) набір схеми живлення: натисніть кнопку “º” – трифазного живлення – горизонтальний кнопочний пост на панелі;

3) “ПУСК” – вертикальний кнопочний пост на панелі;

4) при малих значеннях кута повороту балансирної машини можлива помилка, пов’язана з наявністю тертя в підшипниках і малим значенням моменту. Перед початком роботи встановіть показник поворотів на “0”, повернувши машину.

 

Обробка результатів

4.1 Корисний момент на валу двигуна - М – визначте за графіком залежності моменту від кута повороту балансирної машини.

4.2 Корисна потужність на валу двигуна Р₂, Вт,і ККД визначаються за формулами:

 

Р₂ = М₂ n / 9,55;

h = Р₂ / Р₁,

де n – частота обертання, об/хв;

М – момент на валу, Нм.

 

4.3 Коефіцієнт потужності двигуна, cos j, визначається відношенням активної й повної потужності. Повна потужність визначається за формулами:

 

S = Ö 3 × U × I

або S = 3 × U_ф × I,

де U – лінійна напруга;

U_ф – фазна напруга;

I – фазний струм.

 

cos j = Р₁ / S,

де Р₁ – потужність, виміряна ваттметром.

 

4.4 Величина ковзання асинхронного двигуна знаходиться за формулою

 

S = ((n₁ – n) / n₁) ×100%,

де n₁ – синхронна частота обертання, n₁ = 60¦/Р;

Р – кількість пар полюсів, рівних 2;

n = 1500 об/хв.

5 Контрольні питання

5.1 У чому складається принцип роботи асинхронного двигуна?

5.2 Поясніть необхідність ковзання в асинхронному двигуні.

5.3 Що таке синхронна частота обертання асинхронного двигуна?

5.4 Поясніть, як з’являється бігаюче магнітне поле.

5.5 Яка частота Е Р С і струму в обмотці ротора?

5.6 Яка кількість фаз у короткозамкнутій обмотці ротора?

5.7 Що таке приведена асинхронна машина?

5.8 Як приводяться параметри обмотки ротора до кількості фаз та витків обмотки статора (Е Р С, струм, опір)?

5.9 У чому складається негативний вплив асинхронного двигуна на мережу живлення, особливо в режимах знижених навантажень?

5.10 Що таке механічна характеристика асинхронної машини?

5.11 Які основні види втрат потужності існують при роботі асинхронного двигуна?

5.12 Що таке електромагнітна потужність асинхронної машини?

5.13 Як поліпшують пускові характеристики короткозамкнутих двигунів?

5.14 Чим визначається підвищений струм холостого ходу асинхронного двигуна в порівнянні з іншими типами двигунів або з трансформатором?

5.15 Як змінити напрямок обертання асинхронного двигуна?

 

 

 

Рисунок 10.1 – Схема для дослідження характеристик трифазного

асинхронного двигуна

 

Таблиця 10.1

Дослід	Розрахунок
U	I	Р1	n	a	U	I	M	Р2	h	S	cos j

 

 

Лабораторна робота 11

Дослідження асинхронного однофазного конденсаторного двигуна

 

Метою роботи є вивчення характеристик конденсаторного асинхронного двигуна.

Ця робота в значній мірі є аналогом лабораторної роботи 10.

 

Робоче завдання

1.1 Виконайте п.п. 1, 2 лабораторної роботи 10.

1.2 Порівняйте характеристики двигуна і дайте пояснення розрізненню.

 

Методичні вказівки

2.1 Методичні вказівки аналогічні приведеним для лабораторної роботи 10 за виключенням п. 3.2:

2.2 Вибір схеми живлення: натисніть кнопку – “однофазне живлення” – горизонтальний кнопочний пост.

 

Обробка результатів

3.1 Корисний момент на валу двигуна визначають за графіком залежності моменту від кута повороту балансирної машини.

3.2 Корисна потужність Р_z, (Вт);на валу двигуна і ККД визначаються за формулами:

 

Р_z = М n / 9,55;

h = Р_z / Р₁,

де n - частота оборотів, об/хв;

М – момент на валу, Нм.

 

3.3 Косинус j двигуна визначається відношенням активої й повної потужностей

 

cos j = Р₁ / S,

де Р₁ -повна споживча потужність, вимірюється ваттметрами;

S - повна потужність, визначається за формулою

 

S = U ×I.

Напруга U, що підводять до двигуна, визначається за формулами:

 

U = Ö 2U²_a + 2U²_в - 2U²_с

або U = Ö 3 U_ф,

де U_ф – визначається пристроями при трифазному живленні (лабораторна робота 10).

3.4 Величина ковзання асинхронного двигуна визначається за формулою

 

S = ((n₁ – n) / n₁) ×100%,

де n₁ – синхронна частота обертання;

n = 1500 об/хв.

Побудуйте робочі характеристики асинхронного конденсаторного двигуна:

n = ¦(P₂), h = ¦(P₂), S = ¦(P₂),

М = ¦(P₂), I = ¦(P₂), cos j = ¦(P₂),

а також механічну характеристику

 

n = ¦(М).

4 Контрольні питання

4.1 Чому при однофазному живленні асинхронного двигуна нема пускового моменту?

4.2 Які способи пуску використовуються в однофазних асинхронних двигунах?

4.3 Чому К К Д однофазного двигуна нижчий, ніж у трифазного?

4.4 Який струм протікає в роботі однофазного двигуна?

4.5 Що таке еквівалентне ковзання однофазного двигуна?

4.6 Як змінити напрям обертів конденсаторного однофазного двигуна?

4.7 Які схеми найчастіше застосовуються для включення трифазного двигуна в однофазну мережу?

 

Таблиця 11.1

Дослід

Розрахунок

Uа

Uв

Uс

Iа

Ів

Ic

Ра

РВ

n

Ur

Ir

М

Р2

h

cos j

 

 

Рисунок 11.1 – Схема для дослідження характеристик конденсаторного

асинхронного двигуна

 

 

Методичні вказівки до лабораторних робіт з дисципліни

“ЕЛЕКТРИЧНІ МАШИНИ”

 

Відповідальний за випуск

Б.Д. Єремеєв