Исследование трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором
.docxМИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральноегосударственноеавтономноеобразовательноеучреждениевысшегообразования
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Инженерная школа энергетики
13.03.02 «Электроэнергетика и электротехника»
Отделение электроэнергетики и электротехники
исследование трехфазного асинхронного двигателя с фазным ротором
Отчет по лабораторной работе №4
по курсу «Электрические машины»
Выполнил:
студент гр.5А6А _________ Абдуллаев Б.С.
Проверил:
старший преподаватель, к.т.н __________ Дорохина Е.С.
Цель: изучить конструкцию трехфазного асинхронного двигателя с фазным ротором, приобрести практические навыки пуска двигателя с применением пускового реостата и провести опыты холостого хода и непосредственной нагрузки двигателя.
Рис. 1. Электрическая схема лабораторной установки для исследования асинхронного двигателя с фазным ротором
Исследование рабочих характеристик двигателя при номинальных значениях напряжения и частоты сети
Таблица 1
Рабочие характеристики
|
№ опыта |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2,2 |
150 |
0 |
980 |
2,5 |
10 |
0,25 |
0,005 |
0 |
0,108 |
0 |
|
2 |
2,2 |
375 |
4,6 |
950 |
21 |
10 |
2,1 |
0,042 |
457,625 |
0,271 |
122,03 |
|
3 |
2,2 |
400 |
5,1 |
950 |
24 |
10 |
2,4 |
0,048 |
507,367 |
0,289 |
135,298 |
|
4 |
2,3 |
425 |
5,6 |
940 |
26 |
10 |
2,6 |
0,052 |
551,245 |
0,293 |
129,705 |
|
5 |
2,35 |
450 |
6,1 |
930 |
31 |
10 |
3,1 |
0,062 |
594,075 |
0,304 |
132,017 |
|
6 |
2,4 |
500 |
6,6 |
930 |
34 |
10 |
3,4 |
0,068 |
584,336 |
0,331 |
116,867 |
Пример расчета:
Скольжение ротора:
Полезная мощность двигателя:
Коэффициент
мощности двигателя:
КПД двигателя:
Зависимость cosφ1=f(P2): в связи с тем, что ток статора асинхронного двигателя I1 имеет реактивную (индуктивную) составляющую, необходимую для создания магнитного поля в статоре, коэффициент мощности асинхронных двигателей меньше единицы. Наименьшее значение коэффициента мощности соответствует режиму холостого хода. Объясняется это тем, что ток холостого хода электродвигателя I0 при любой нагрузке остается практически неизменным. Поэтому при малых нагрузках двигателя ток статора невелик и в значительной части является реактивным (I1≈I0). В результате сдвиг по фазе тока статора относительно напряжения получается значительным (φ1≈φ0), лишь немногим меньше 90°.
По мере увеличения нагрузки на валу асинхронного двигателя отношение s=Pэ2/Pэм растет, достигая значений 0,01-0,08 при номинальной нагрузке. В соответствии с этим зависимость n=f(P2) представляет собой кривую, слабо наклоненную к оси абсцисс. Однако при увеличении активного сопротивления ротора двигателя r2' угол наклона этой кривой увеличивается. В этом случае изменения частоты асинхронного двигателя n2 при колебаниях нагрузки Р2 возрастают. Объясняется это тем, что с увеличением r2' возрастают электрические потери в роторе.
Зависимость М2=f(P2). Зависимость полезного момента на валу асинхронного двигателя М2 от полезной мощности Р2 определяется выражением M2 = Р2/ω =60P2/ (2πn) = 9,55Р2/ n, где Р2–полезная мощность, Вт; ω = 2πf/60–угловая частота вращения ротора.
Из этого выражения следует, что если n=const, то график М2=f(Р2) представляет собой прямую линию. Но в асинхронном двигателе с увеличением нагрузки Р2 частота вращения ротора уменьшается, а поэтому полезный момент на валу М2 с увеличением нагрузки возрастает не сколько быстрее нагрузки, а следовательно, график М2=f(P2) имеет криволинейный вид.
Ток статора I1, возрастает с увеличением отдаваемой мощности, но при Р2=0 имеется некоторый ток холостого хода I0. КПД изменяется примерно так же, как и в трансформаторе, сохраняя достаточно большое значение в сравнительно широком диапазоне нагрузки.
Вывод: изучение конструкции трехфазного асинхронного двигателя с фазным ротором, приобретение практических навыков пуска двигателя с применением пускового реостата и проведение опытов холостого хода и непосредственной нагрузки двигателя выполнены.
Томск – 2018