ВЭПиР - Лаб 3 / ВЭПиР - Лаб 3
.odtТольяттинский государственный университет
Институт энергетики и электротехники
Кафедра «Электроснабжение и электротехника»
Отчет о лабораторной работе №3
«Определение механической характеристики асинхронного двигателя»
По дисциплине:
«Внутризаводское электроснабжение потребителей и режимы»
Преподаватель: Нагаев Д.А.
Исполнитель: Назаров М.А.
Бригада №1
Тольятти 2017
-
Цель работы
Изучить электрическую схему соединений, рассмотреть перечень аппаратуры, просмотреть описание электрической схемы соединений, изучить указания по проведению эксперимента.
-
Программа работы
-
Убедитесь, что все устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети электропитания.
-
Соедините гнёзда защитного заземления устройств, используемых в эксперименте, с гнездом “PE” источника G1.
-
Соедините аппаратуру в соответствии с электрической схемой соединений.
-
Переключатели режима работы источника G2, выключателя А2 переведите в положение “РУЧН.”
-
Регулировочную рукоятку источника G2 поверните против часовой стрелки до упора.
-
Включите выключатель “СЕТЬ” блока мультиметров Р2, включите питание используемых мультиметров и при помощи переключателя установите для каждого мультиметра необходимый предел измерения.
-
Включите источник G1. О наличии напряжений фаз на его выходе должны сигнализировать светящиеся светодиоды.
-
Переключая отпайки регулировочного трансформатора А1, установите междуфазное напряжение 220 В.
-
Включите выключатель “СЕТЬ” указателя Р1.
-
Включите выключатель “СЕТЬ” и нажмите кнопку “ВКЛ” выключателя А2.
-
Обратите внимание на направление вращения агрегата - для проведения эксперимента необходимо правое вращение. Если же оно левое, то необходимо поменять местами любые два фазных провода, идущих к асинхронному двигателю.
-
Включите выключатель “СЕТЬ” и нажмите кнопку “ВКЛ” источника G2. Регулируя выходное напряжение источника, изменяйте момент сопротивления асинхронного двигателя. При этом напряжение питания асинхронного двигателя должно оставаться в течение всего эксперимента неизменным (220 В). Опытные данные заносите в таблицу 2.1.
-
Таблица 2.1
Uя, В |
0 |
41 |
54 |
60 |
64 |
63 |
62 |
61 |
Rя=75 Ом Uд=220 В Правое вращение |
Iя, А |
0 |
1,05 |
1,25 |
1,32 |
1,33 |
1,28 |
1,2 |
1,15 |
|
n, мин-1 |
1410 |
1300 |
1200 |
1100 |
1000 |
900 |
800 |
700 |
-
Используя данные таблицы 4.1 произведите расчет полезного механического момента асинхронного двигателя по формуле:
, где Rя=75 Ом.
-
Результаты расчёта занесите в таблицу 2.2.
Таблица 2.2
n, мин-1 |
1410 |
1300 |
1200 |
1100 |
1000 |
900 |
800 |
700 |
М, Нм |
0 |
0,2912 |
0,3954 |
0,4469 |
0,4541 |
0,4482 |
0,4011 |
0,3962 |
-
Используя данные таблицы 2.2, постройте искомую механическую характеристику n=f(M).
-
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 регулировочный трансформатор А1, включённый по схеме Y/Y, присоединены к гнёздам трёхфазного источника G1.
Напряжение и ток якоря машины постоянного тока контролируются при помощи показывающих приборов источника G2. Напряжение обмотки статора контролируется при помощи вольтметра Р2.1 блока Р2.
Частоту вращения асинхронного двигателя можно контролировать с помощью указателя Р1, 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 |
Указатель частоты вращения |
506.2 |
-2000…0…2000 мин-1 |
Р2 |
Блок мультиметров |
508.2 |
3 мультиметра 0…10 А; 0…1000 В; 0…20 МОм |
Рисунок 3.1 − Электрическая схема соединений
-
Ход работы
Для построения характеристики запишем следующий скрипт в MatLab:
clear, clc, close all
U=[0 41 54 60 64 63 62 61];
I=[0 1.05 1.25 1.32 1.33 1.28 1.2 1.15];
n=[1410 1300 1200 1100 1000 900 800 700];
R=75;
Uya=I*R;
Ud=220;
M1=Uya-U;
M2=9.55*I./n;
M=M1.*M2;
plot(M,n);
xlabel('М, Нм');
ylabel('n, мин^{-1}');
grid on
Рисунок 4.1 − Механическая характеристика асинхронного двигателя
Вывод
В ходе лабораторной работы были сняты показания с лабораторного стенда и по полученным данным построена механическая характеристика асинхронного двигателя. Как видно из графика, точка графика имеющая минимальное число оборотов двигателя (0,3962; 700), соответствует пусковому моменту двигателя. Точка графика с максимальным моментом соответствует критическому моменту двигателя. Далее, при снижении момента асинхронного двигателя идет его номинальный режим (рисунок 4.1).