Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Исследование асинхронного трехфазного электродвигателя

.pdf
Скачиваний:
21
Добавлен:
15.08.2019
Размер:
1.51 Mб
Скачать

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Лабораторная работа №5 Исследование асинхронного трехфазного электродвигателя с

короткозамкнутым ротором.

Цель работы.

Изучение принципа действия трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором.

Изучение основных свойств характеристик электродвигателя.

Построение механической характеристики электродвигателя М = F(S).

Построение рабочих характеристик электродвигателя

Пасспортные данные исследуемого асинхронного двигателя:

Тип АИР56А4УЗ;

РН = 0,12 кВт;

Н = 58 %; cos = 0,66;

nН = 1350 об/мин; IН = 0,44 А;

UП = 220В;

Порядок выполнения лабораторной работы.

1.Рассчитать по паспортным данным номинальный ток двигателя и номинальный момент. Пересчитать полученные значения для фазного напряжения 127В номинальный момент двигателя:

При номинальной частоте вращения и пониженном напряжении питания:

M Н – момент при снижении напряжения в 3 раз. I Н – ток при снижении напряжения в 3 раз.

2.Собрать схему, приведенную на рисунке 11.1.

3.Установить тумблер SA17 в нижнее положение Y.

4.Резистор R43 установить в положение “min”

5.Тумблер SA21 должен находится в верхнем положении ВКЛ.

6.Включить стенд автоматическими выключателями QF1, QF2, QF3.

7.При помощи Задатчика выбрать профиль отображения приборов L8.

8.Включить измеритель скорости тумблером SA18 (в верхнее положение ВКЛ) для включения Измерителя скорости ИС.

9.Включить тумблер SA14.

10.Нажать на кнопку SB3 для подключения асинхронного двигателя к сети через пускатель KM2.

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

2

11.Для нагрузки используется двигатель постоянного тока ПЛ-062. Для подключения обмотки возбуждения включить тумблер SA16.

Рисунок 11.1.

12.Включить ШИП при помощи тумблера SA19.

13.Установить номинальный ток для пониженного напряжения I’Н (контролировать по прибору PA11) увеличивая нагрузку резистором R43, плавно поворачивая его в сторону “max”.

14.Снять показание приборов PA11 (I’), PV11 (U1Л.), PW1 (P1), PA31(IВ),

PA32(Iя) ИС ().

15.Вернуть рукоятку резистора R43 в начальное положение “min”

16.Считая M0 независимым от частоты вращения и изменяя IЯ (PA32) с

помощью R43 снять показания приборов PA11 (I’1), PV11 (U1Л.), PW1 (P1), PA31(IВ), PA32(Iя) ИС () с различной величиной нагрузки на валу. Данные опыта записать в таблицу 11.1.

Таблица 11.1.

№ опыта

n (ИС),

 

IЯ (РА32),

 

P1 (PW1),

Uф (

),

Iф (PA11),

об/2 сек

 

A

 

Вт

В

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

50

 

 

 

 

 

 

 

 

2

45

 

 

 

 

 

 

 

 

3

40

 

 

 

 

 

 

 

 

4

35

 

 

 

 

 

 

 

 

5

30

 

 

 

 

 

 

 

 

6

25

 

 

 

 

 

 

 

 

7

20

 

 

 

 

 

 

 

 

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

3

17.Выключить стенд в следующем порядке:

Выключить ШИП тумблером SA19 вниз

Выключить асинхронный двигатель нажав на кнопку SB4.

Выключить тумблер SA14

Отключить обмотку возбуждения выключив тумблер SA16

Выключить стенд автоматическими выключателями QF1, QF2, QF3.

Вернуть рукоятку резистора R43 в начальное положение “min”.

убрать перемычки;

убедится, что все остальные переключатели в начальном состоянии.

18.Считая, что к валу АД была приложена номинальная нагрузка для номинального режима, определить M0 по экспериментальным данным пункта 16

Здесь M0 м) - статический момент нагрузки холостого хода;

MГ м) – момент генератора постоянного тока;

IЯГ (А) - ток якоря генератора постоянного тока (прибор РА32);

– магнитная постоянная

нагрузочного генератора;

19.Рассчитать для каждой нагрузки из пункта 18 момент на валу M, к.п.д η, скольжение S, полную мощность двигателя S1, мощность на валу P2 и cosφ. Данные расчетов занести в таблицу 11.2.

Таблица 11.2

№ опыта

S

М, Н*м

P2, Вт

η , %

S1, ВA

cosφ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Формулы для расчета:

Где n0 Синхронная частота вращения

к.п.д. двигателя:

где Р2 - мощность на валу двигателя:

М - текущее значение момента на валу двигателя; n - текущее значение частоты вращения двигателя; Р1 - мощность, потребляемая двигателем.

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

4

коэффициент мощности двигателя:

где S1 = 3 Uф Iф - полная мощность двигателя;

20.По результатам измерений и расчетов построить:

механическую М = F(S2)

две рабочих характеристики = f(Р2) и cos 1 = f(P2)

21.Рассчитать механическую характеристику по формуле Клосса для пониженного напряжения и сравнить с результатами эксперимента. формула Клосса:

Где MK = МН - максимальный момент, развиваемый двигателем;= 1,5...2,5 - коэффициент перегрузки двигателя;

- критическое скольжение;

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

5

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Лабораторная работа №4

Определение параметров и основных характеристик однофазного трансформатора.

Цель работы.

Изучение устройства и принципа действия однофазного трансформатора.

Изучение схемы замещения трансформатора и определение ее параметров.

Изучение влияния характера нагрузки на внешнюю характеристику и к.п.д. трансформатора.

Порядок выполнения лабораторной работы.

Проведение опыта холостого хода и короткого замыкания трансформатора.

1.Собрать схему, приведенную на рисунке 10.1 для проведения опыта х.х.

Рисунок 10.1

2.Перед включением стенда убедится, что все переключатели находятся в начальном положении (выключены).

ВНИМАНИЕ! Тумблер SA4 должен находиться в выключенном положении (рычажок – внизу).

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

2

3.Включить стенд автоматическими выключателями QF1, QF2, QF3.

4.При помощи Задатчика выбрать профиль отображения приборов L2.

5.Подключить питание ЛАТРа TV2 (тумблер переключения пределов регулирования напряжения ЛАТРа SA70 в блоке 10 в положение «100←0В», тумблер SA3 в блоке 3 устанавливается в верхнее положение – включено).

6.Снять параметры х.х. при напряжении питания трансформатора TV3 220В (по прибору PV11). Для этого изменяем напряжение на выходе ЛАТРа TV2 (блок 10) переключателями: левый SA71 – с шагом 10В и правый SA72 – с шагом 1÷2В. При необходимости переключить тумблер SA70 в верхнее положение «110→260В». Снять показание приборов PA11 (I10), PV11 (U1х.х.), PW1 (P0), PV21 (U) и занести их в

таблицу 10.1.

Таблица 10.1

 

Экспериментальные данные

 

 

Расчетные значения

U1 (PV11), B

I10, 2 (PA11), A

P (PW1), Вт

U(PV21), B

S, ВА

Z, Ом

XL, Ом

RК, Ом

φ, град

cosφ

220

 

(PA11)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.8 (PA21)

 

 

0

 

 

 

 

 

 

7.Выключить тумблер SA3 в блоке 3.

8.Вернуть тумблеры ЛАТРа TV2 (Блок 10) SA71, SA72 в начальные положения «, тумблер SA70 в положение «110В←0В».

9.Включить тумблер SA4 в блоке 3 (закоротить вторичную обмотку трансформатора TV3).

10.Включить тумблер SA3 в блоке 3.

11.Снять параметры к.з. при токе в цепи втоичной обмотки трансформатора TV3 0,8А (по прибору PA21). Для этого изменяем напряжение на выходе ЛАТРа TV2 (блок 10) переключателями: левый SA71 – с шагом 10В и правый SA72 – с шагом 1÷2В. При необходимости переключить тумблер SA70 в верхнее положение «110→260В». Снять показание приборов PA11 (I), PV11 (U1к.з.), PW1 (P1) и занести их в

таблицу 10.1.

12.Выключить тумблеры SA3 и SA4 в блоке 3.

13.Вернуть тумблеры ЛАТРа TV2 (Блок 10) SA71, SA72 в начальные положения «, тумблер SA70 в положение «110В←0В».

14.Выключить стенд автоматическими выключателями QF1, QF2, QF3.

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

3

Расчет параметров схемы замещения трансформатора TV3.

Основные теоретические соотношения для расчета схемы замещения.

.

 

 

.

 

 

I

1

R k

I2

X k

 

 

 

 

 

 

 

R0

 

 

 

 

 

 

 

.

 

U1

.

 

 

U

Z11

 

I10

X0

 

 

 

Рисунок 10.2. Схема замещения трансформатора

R0, Х0 - параметры схемы замещения, определяемые из опыта холостого хода трансформатора,

RК, ХК - параметры схемы замещения, определяемые из опыта короткого замыкания трансформатора.

nТР - коэффициент трансформации.

а также активные и реактивные сопротивления обмоток трансформатора:

Изучение влияния характера нагрузки на внешнюю характеристику и к.п.д. трансформатора.

1.Для нагрузки R8, L2 (л.р. №5) рассчитать потери напряжения,

вторичное напряжение и к.п.д.

Используя данные лабораторной работы №5 определяют соs нагрузки

Определим к.п.д трансформатора и коэффициент загрузки трансформатора при подключении нагрузки R18+L2.

Где SН = UI= UI= 100Вт - полная мощность трансформатора

TV3.

- коэффициент загрузки трансформатора,

Где

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

4

Падение напряжения определяется из:

где

Uk.a. - активная составляющая напряжения короткого замыкания трансформатора;

Uk.p. - активная составляющая напряжения короткого замыкания трансформатора; Вторичное напряжение на нагрузке должно составить:

2.Определить значение емкости С11 для повышения cos нагрузки до значения, заданного преподавателем (пример ).

3.Построение внешней характеристики трансформатора.

Построение характеристики осуществляется по формуле

.

4. Рассчитать значение напряжения на вторичной обмотки для различного коэффициента загрузки трансформатора, расчеты занести в таблицу 10.2, построить график.

Таблица 10.2

β

∆U2%

U2, B

0

 

 

0,1

 

 

0,2

 

 

0,3

 

 

0,4

 

 

0,5

 

 

0,6

 

 

0,7

 

 

0,8

 

 

0,9

 

 

1

 

 

Экспериментальная проверка данных.

1.Собрать схему, приведенную на рисунке 10.3.

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

5

Рисунок 10.1

2. Перед включением стенда убедится, что переключатели конденсатора C11 (блок 11) в начальном положении (выключены).

ВНИМАНИЕ! Тумблер SA4 должен находиться в выключенном положении (рычажок – внизу).

3.Включить стенд тумблерами QF1, QF2, QF3.

4.При помощи Задатчика выбрать профиль отображения приборов L2.

5.Подключить питание ЛАТРа TV2 (тумблер переключения пределов регулирования напряжения ЛАТРа SA70 в блоке 10 в положение «100←0В», тумблер SA3 в блоке 3 устанавливается в верхнее положение – включено).

6.Снять параметры при напряжении питания трансформатора TV3 220В (по прибору PV11) и подключенной нагрузкой L2+R18. Для этого изменяем напряжение на выходе ЛАТРа TV2 (блок 10) переключателями: левый SA71 – с шагом 10В и правый SA72 – с шагом 1÷2В. При необходимости переключить тумблер SA70 в верхнее положение «110→260В». Снять показание приборов PA11 (I1), PV11

(U1.), PW1 (P1), PV21 (U2), PA21(I2)

7.Не выключая стенд, набрать конденсатор C11 для повышения

cosφ до расчетной величины. Набор осуществляется соответствующими тумблерами в блоке 11.

8.При необходимости изменить напряжение питания трансформатора TV3 до номинально 220В (прибор PV11) с помощью

ЛАТРа TV2. Снять показание приборов PA11 (I1), PV11 (U1.), PW1 (P1),

PV21 (U2), PA21(I2), PW1.

9.Выключить стенд в следующем порядке:

Выключить тумблер SA3.

Выключить стенд автоматическими выключателями QF1, QF2, QF3.