Объект и средства исследования

Объект исследований - трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором. Исследование двигателя можно проводить на стационарной установке стенда или передвижной установке

На стационарной установке исследуется асинхронный двигатель с паспортными данными: тип 4АА50В2УЗ. U_н Δ/Y 220/380 В. I_н Δ/Y 0,845/0,49 А. Рн=120 Вт, n_н=2718 об/мин. cosφ_н=0,7, η_н=б5%.

На передвижной установке исследуется двигатель с паспортными данными: тип 4АА50А2УЗ, U_н Δ/Y 220/380 В. I_н Δ/Y 0,945/0,546 А, P_н=180 Вт, n_н=2760 об/мин, соsφ_н=0,76. η_н=66%.

Выводы фаз обмоток статора подключены к клеммам мнемонической схемы стационарной установки (рис. 5, в) или к клеммам щитка на передвижной установке.

Средства исследования расположены на лабораторном стенде (рис. 5).

Источники электроснабжения:

- электросети трехфазной системы напряжений 3~380 В и 3~220В, клеммы подключения расположены на левой и правой боковых панелях стенда (рис. 5, а).

- источником постоянного тока с регулируемым напряжением является выпрямитель, который питается от лабораторного автотрансформатора ЛАТРа. Он предназначен для питания обмоток электромагнитного тормоза ЭМТ.

Клеммы 4 (рис. 5, а), выпрямителя расположены внизу правой боковой панели стенда.

Измерительные приборы (рис. 5, б):

-моментомер М и измеритель частоты вращения n установлены на панели и подключены в, систему измерения стационарно. Подключение этих приборов к испытываемому двигателю АД производится переключателями 7, 8, 13 (рис. 5, д) пульта управления.

-амперметр А и вольтметр V установлены на панели и подключаются к установке при сборке схемы.

-фазометр для измерения соsφ₁.

Мнемоническая схема (рис. 5, в).

Задание на подготовительную работу

1. По учебникам или конспекту лекций и данным методическим указаниям изучить устройство и принцип действия двигателя.

2. Начертить схему установки для испытания двигателя, уяснить назначение каждого элемента.

3. Заготовить таблицы для записи: технических данных

4. Используя паспортные данные двигателя определить номинальный момент.

Программа работы

1. Подобрать необходимое оборудование и приборы.

2. Записать основные технические данные двигателя и приборов.

3. Собрать схему установки для исследования двигателя (рис. 6.) и схему электромагнитного тормоза.

При подключении электромагнитного необходимо клеммы «плюс» и «минус» от ЛАТРа на правой боковой панели стенда соединить проводами с клеммами ЭМТ мнемонической схемы расположенных на передней панели стенда.

4. Произвести пуск, остановку и реверс двигателя.

5. Снять и построить рабочие характеристики двигателя: n, s, I₁, P₁, M, cos , =f(P₂).Результаты измерения занести в таблицу 1.

6. Снять механическую характеристику двигателя при его работе на пониженном напряжении (U<U_H) (рис.6). Построить на одном графике механические характеристики двигателя при UU_H и при U<U_Н. Результаты измерения занести в таблицу 2.

7. Собрать схему установки для испытания двигателя при соединении фаз обмотки статора треугольником (рис. 7).

8. Используя схему (рис. 7), измерить I₁, cos , U, M, n двигателя при М=М_Н. Результаты занести в таблицу 3.

9. Осуществить анализ характеристик двигателя и сделать выводы.

Рис.5

Панель стенда испытательной установки: а- источников питания; б - измерительных приборов; в - мнемонических схем; г, д - пульт управления

1 - кнопка включения источника 3~380 В;

2 - кнопка включения источника 3~220 В;

3 - кнопка красная аварийного и общего отключения;

4 -кнопка включения источника постоянного тока (от ЛАТРа и выпрямителя);

5 - кнопка включения блока питания приборов М и n;

6- клеммы источника постоянного тока для подключения ЭМТ;7 - переключатель измерителя момента;

8 – кнопка измерения скорости двигателя;

9 - переключатель измерителя частоты вращения;

10 – переключатель моментомера;

11- рукоятка установки ноля измерителя;

12 - рукоятка ЛАТРа переключатель моментомера;

13 - кнопка включения амперметра для измерения тока двигателя (возвратная кнопка);

14 - зажимные клеммы амперметра и вольтметра.

Рис. 6

Схема установки для исследования асинхронного двигателя при номинальном напряжении и соединением фаз обмотки статора звездой

Методические указания к выполнению работы.

1. Схемы установок для испытания двигателя представлены на рис. 6 и 7.

Рис. 7

Схема установки для исследования асинхронного двигателя при номинальном напряжении и соединении фаз треугольником.

2. Последовательность включения установки стационарной или передвижной

а) рукоятку ЛАТРа повернуть до предела - установить выходное напряжение равное 0;

б) перевести рукоятки переключателей 7, 8. 13 (рис.5, д) в положение АД:

в) включить кнопку 5 (рис. 5,г) блока питания измерительных приборов М и n;

г) произвести пуск двигателя в режиме холостого хода при напряжении 3~380 В нажатием кнопки 1 (рис. 5, г);

д) остановить двигатель нажатием кнопки 3 (рис. 5, г).

3. Для реверсирования двигателя необходимо поменять местами два любых линейных провода, подсоединенных к клеммам клеммного щитка двигателя (U₁, V₁, W₁).

4. Экспериментальные исследования двигателя при номинальном напряжении и соединении фаз звездой для построения механической и рабочих характеристик проводится в следующей последовательности.

а) Произвести пуск двигателя, включить блок питания приборов М, n, включить источник питания тормоза (ЛАТР).

б) Установить номинальный режим работы двигателя при его медленном нагружении, увеличивая тормозной момент электромагнитного тормоза вращением рукоятки ЛАТРа по часовой стрелке. При номинальном напряжении U_1нф=220 В установите такой тормозной момент, чтобы ток измеряемый амперметром был равен номинальному. Напряжение сети не регулируется. Поэтому, если напряжение сети больше номинального, то будем считать полученную мощность P₁ за номинальную. Этому номинальному режиму будет соответствовать.

- номинальная частота вращения n_н (указана в паспортных данных);

- номинальный момент M_n на валу двигателя, Номинальному моменту М_н соответствует напряжение U_мн измеряемое измерителем момента М (вольтметром).

При линейной зависимости U=f(M) устройства дистанционного измерения момента, справедливо равенство

M/U_м = М_н/U_мн → М = U_мМ_н/U_мн = k_мU_м

где М - значение вращающего момента двигателя при установленном нагрузочном режиме

U_м - напряжение по измерителю момента, соответствующее данному моменту М

k_м - коэффициент момента, определяемый по М_н и U_мн из соотношения k_м = М_н/Uмн.

Таким образом, по измеренному значению U_м можно определить соответствующее ему значение момента.

5. Снятие механической характеристики при U=U_Н и рабочих характеристик производится одновременно при изменении момента на валу двигателя от нуля до 1,5 Мн с измерениями в режиме при Мн. Результаты эксперимента заносятся в табл. 1.

Таблица 1

Величины		Ед. изм.	№ опыта
			1	2	3	4	5	6	7	8
Измерено	U1	В
	I1	А
	cos1(P1)	Вт
	M	Нм
	n	об/мин
Вычислено	P1	Вт
	P2	Вт
	P	Вт
		%
	S	—

Таблица 2

Величины	№ опыта
М, Нм
n, об/мин

Таблица 3

В е л и ч и н ы
U, B	I1, A	Мн, Нм	cos1(P1), Bт	n, об/мин