Тольяттинский государственный университет

Институт энергетики и электротехники

Кафедра «Электроснабжение и электротехника»

Отчет о лабораторной работе №2

«Определение статических характеристик P(U), Q(U) асинхронной нагрузки»

По дисциплине:

«Внутризаводское электроснабжение потребителей и режимы»

Преподаватель: Нагаев Д.А.

Исполнитель: Назаров М.А.

Группа: ЭЭТп-1401

Бригада №1

Тольятти 2017

1. Цель работы

Изучить электрическую схему соединений, рассмотреть перечень аппаратуры, просмотреть описание электрической схемы соединений, изучить указания по проведению эксперимента.

2. Программа работы

   1. Убедитесь, что все устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети электропитания;

   2. Соедините гнёзда защитного заземления устройств, используемых в эксперименте, с гнездом “PE” источника G1;

   3. Соедините аппаратуру в соответствии с электрической схемой соединений;

   4. Переключатели режима работы выключателя А2 переведите в положение “РУЧН.”;

   5. При помощи короткого проводника соедините гнёзда “TK” на трёхфазном источнике питания G1;

   6. Включите источник G1. О наличии напряжений фаз на его выходе должны сигнализировать светящиеся светодиоды;

   7. Включите выключатель “СЕТЬ” блока мультиметров Р3 и включите питание мультиметра;

   8. Переключая отпайки регулировочного трансформатора А1, установите на шинах нагрузки междуфазное напряжение 220 В;

   9. Включите выключатель “СЕТЬ” указателя Р2;

   10. Включите выключатель “СЕТЬ” и нажмите кнопку “ВКЛ” выключателя А2;

   11. Обратите внимание на направление вращения агрегата - для проведения эксперимента необходимо левое вращение. Если же оно правое, то необходимо поменять местами любые два фазных провода, идущих к асинхронному двигателю;

   12. Включите выключатель “СЕТЬ” и нажмите кнопку “ВКЛ” источника G2. Плавно увеличивайте его выходное напряжение до тех пор, пока частота вращения агрегата не снизится до 1360 об/мин при напряжении питания асинхронного двигателя 220 В. Это - номинальный режим работы двигателя. Изменяя напряжение питания двигателя при помощи трансформатора А1, записывайте в таблицу 2.1 показания измерителя мощностей Р1 и вольтметра Р3.1. Таблица 2.1 U, В P, Вт Q, вар;

   13. Если асинхронный двигатель при уменьшении напряжения остановится (опрокинется), то необходимо уменьшать выходное напряжение источника G2 до тех пор, пока асинхронный двигатель не начнёт вновь увеличивать свою частоту вращения;

   14. Снятие статических характеристик асинхронной нагрузки производите по возможности быстрей, во избежание излишнего нагрева машины постоянного тока, работающей в тормозном режиме. Кроме того, при нагреве изменяется активное сопротивление обмоток, что может негативно повлиять на точность полученных результатов;

   15. По окончании эксперимента уменьшите до нуля выходное напряжение источника G2, отключите его сетевой выключатель, нажмите кнопку “ОТКЛ” выключателя А2, отключите питание блока мультиметров, отключите источник G1 нажатием на красную кнопку – “гриб” и последующим отключением ключа – выключателя;

   16. Используя данные таблицы 2.1, постройте статические характеристики P=f(U) и Q=f(U) асинхронной нагрузки.

Таблица 2.1 – Результаты измерений

U, В	233	227	217	208	197	187	182	177	170
P, Bт	29,5	29,25	29,75	30	30,5	31,25	32,5	33,75	39,5
Q,вар	22,5	21,25	20	18,75	18,75	17,5	17,25	18,75	26

3. Описание электрической схемы соединений

Обмотка возбуждения машины постоянного тока, используемой как электромагнитный тормоз М2, подключена к выходу источника постоянного напряжения G2. К этому же выходу присоединена якорная обмотка машины. Вход питания источника G2 присоединён с помощью электрического шнура к розетке “220 В” на тыльной стороне трёхфазного источника G1. Фазы статорной обмотки двигателя М1 через трехполюсный выключатель А2 и регулировочный трансформатор А1, включённый по схеме Y/Y, присоединены к гнёздам трёхфазного источника G1. Мощность, потребляемую асинхронной нагрузкой, можно контролировать с помощью измерителя Р1. Напряжение обмотки статора контролируется при помощи вольтметра Р3.1 Частоту вращения агрегата можно контролировать с помощью указателя Р2, соединённого с выходом преобразователя угловых перемещений G3.

Таблица 3.1 – Перечень аппаратуры

Обозначение	Наименование	Тип	Параметры
G1	Трёхфазный источник питания	201.2	400 В~; 16 А
G2	Источник постоянного напряжения	214.1	0…150 В-; 2,5 А
G3	Преобразователь угловых перемещений	104	6 выходных сигналов
M1	Асинхронный двигатель	103.1	120 Вт; 220/380 В; cosφ=0,7; 1360 мин-1
М2	Машина постоянного тока	101.1	90 Вт; 220 В 0,56 А (якорь); 220 В 0,2 А (возбуждение)
А1	Регулировочный трансформатор	338	250ВА 3х220/3х90…140В
A2	Трехполюсный выключатель	301.1	400 В~;10А
Р1	Измеритель мощностей	507.2	0…600 ВА 0…1 А; 0…600 В
Р2	Указатель частоты вращения	506.2	-2000…0…2000 мин-1
Р3	Блок мультиметров	508.2	3 мультиметра 0…10 А; 0…1000 В; 0…20 МОм

Рисунок 3.1 − Электрическая схема соединений

4. Ход работы

Построение статических характеристик асинхронной нагрузки

Рисунок 4.1 − Зависимость реактивной мощности от напряжения

Рисунок 4.2 − Зависимость активной мощности от напряжения

Вывод

В ходе лабораторной работы были сняты статические характеристики асинхронной нагрузки (P=f(U) и Q=f(U)). Из графиков, представленных на рисунке 4.1 и рисунке 4.2, видно, что изменение активной мощности обратно пропорционально изменению напряжения, а реактивная мощность резко снижается, а затем увеличивается при увеличении напряжения.