3. Содержание отчета:

   1. Название работы.

   2. Цель работы.

   3. Рабочее задание.

   4. Технические данные оборудования, задействованного в работе.

   5. Электрические схемы эксперимента (все, которые выполнялись).

   6. Расчетные формулы, цифровые примеры расчета характерных точек механической характеристики.

   7. Механические характеристики исследуемого электродвигателя при соединении обмоток статора в ТРЕУГОЛЬНИК и ЗВЕЗДУ.

   8. Выводы.

3. Контрольные вопросы:

   1. Перечислите как можно полнее проблемы, возникающие при прямом пуске асинхронного электродвигателя. Поясните суть этих проблем (например, как влияет прямой пуск мощного асинхронного электродвигателя на работу других потребителей, питающихся от того же фидера?).

   2. Каким образом решаются проблемы пуска асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором? С фазным ротором?

   3. Как влияет величина сопротивления пускового резистора на величину пускового тока и пускового момента? Подтвердите свои рассуждения сведениями из теории трехфазных цепей с математическими выкладками.

   4. Как влияет величина фазного напряжения на величину пускового тока и пускового момента? Подтвердите свои рассуждения сведениями из теории трехфазных цепей с математическими выкладками.

   5. Почему и на какую величину снижаются пусковые ток и момент асинхронного электродвигателя при пуске со ЗВЕЗДЫ на ТРЕУГОЛЬНИК ? Докажите.

   6. Объясните физический смысл четырех характерных точек на механической характеристике асинхронного электродвигателя.

   7. Расскажите алгоритм построения естественной механической характеристики асинхронного электродвигателя. Какие важные сведения о возможностях асинхронного электродвигателя можно получить, располагая его механическими характеристиками?

   8. Перечислите известные Вам тормозные режимы асинхронного электродвигателя. Объясните физические процессы, происходящие при каждом способе торможения (докажите, почему происходит торможение электропривода?)

   9. Движок резистора R_T (рис.5) cдвинули влево (или вправо). Как и почему изменится интенсивность торможения?

   10. Назначение и работа контакта РКС в схеме динамического торможения. Предложите, как можно использовать этот контакт в схеме торможения противовключением.

Лабораторная работа № 6

ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЕ И МЕХАНИЧЕСКИЕ

ХАРАКТЕРИСТИКИ АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

С ФАЗНЫМ РОТОРОМ

1. Цель работы : исследование зависимости скорости вращения асинхронного электродвигателя от нагрузки на его валу при различных сопротивлениях в цепи ротора.

2. Рабочее задание:

2.1. Изучить устройство и принцип действия асинхронных электродвигателей с фазным ротором; механические характеристики асинхронных электродвигателей естественную и искусственные (реостатные при введении активного сопротивления в цепь ротора); регулирование скорости вращения асинхронного электродвигателя с фазным ротором при введении активного сопротивления в цепь ротора.

2. Изучить состав лабораторного стенда: назначение, устройство и принцип действия аппаратов и устройств, задействованных в лабораторной работе. Записать в отчет номинальные технические данные исследуемого асинхронного электродвигателя. Самостоятельно выбрать необходимые для проведения эксперимента приборы и оборудование, разработать форму таблицы для записи измеренных и рассчитанных величин.

3. Выполнить эксперимент по снятию механических характеристик асинхронного электродвигателя (естественных и искусственных реостатных при введении регулировочных резисторов в цепь ротора).

4. Рассчитать и построить электромеханические и механические характеристики асинхронного электродвигателя.

5. Сделать выводы. Сравнить результаты эксперимента с теорией.

2. Методические рекомендации к выполнению работы:

3.1 К п.п. 2.1 и 2.2 рабочего задания. Эти пункты выполняются студентами самостоятельно с использованием материала лекций, рекомендованной литературы и действующих макетов в лаборатории. Особое внимание следует обратить на разделы учебной литературы, посвященные механическим характеристикам асинхронного электродвигателя; способам регулирования скорости вращения асинхронных электродвигателей и, в частности, регулированию активными сопротивлениями, вводимыми в цепь ротора; логике связи физических процессов и их математического описания. Изобразить примерный вид ожидаемых электромеханических и механических характеристик (естественных и искусственных реостатных).

3.2 К п. 2.3 рабочего задания.

3.2.1 Естественные электромеханические и механические характеристики. При снятии естественных характеристик рекомендуется следующий алгоритм действий:

1. собрать электрическую схему экспериментальной установки, представленную на рис. 1. Регулятор РНТ (TV1) и вольтметр pV1 используются в эксперименте по указанию преподавателя;

2. полностью выключить ламповый реостат R_H (все лампы в цепи нагрузочного генератора выключены);

3. убедиться, что рукоятка регулятора РНТ (TV1), если он используется в эксперименте, находится в положении, соответствующему отсутствию напряжения на его выходе;

4. замкнуть цепь ротора асинхронного электродвигателя накоротко. Для этого необходимо поставить перемычки между выводами, промаркированными на схеме рис. 1 цифрами «2-2-2». В дальнейшем следует иметь ввиду, что на схеме рис. 1 в цепи R_P показаны отводы от резисторов в цепи ротора, промаркированные на схеме цифрами 1 и 2. При подключении выводов ротора к зажимам “1” R_P включенным оказывается часть сопротивления, а при разомкнутых выводах ротора «1» и «2» R_P в ротор введено полное сопротивление;

5. включить автоматические выключатели на стенде;

6. вращением рукоятки РНТ установить номинальное значение напряжения, подводимого к статору асинхронного электродвигателя, тем самым разогнать асинхронный электродвигатель до номинальной скорости;

7. регулятором ТV2 (0…220 В) установить номинальное напряжение нагрузочного генератора;

8. включением ламп довести нагрузку асинхронного электродвигателя и/или нагрузочного генератора до значения 1,1…1,3 номинальной нагрузки. Занести показания измерительных приборов в отчет;

9. ступенчато уменьшая нагрузку электродвигателя, снять 5…6 точек характеристики до холостого хода, занося показания приборов на каждой ступени нагрузки в отчет;

10. занести показания измерительных приборов при холостом ходе асинхронного электродвигателя в отчет;

11. вернуть схему в исходное состояние и выключить автоматические выключатели. Снять перемычки с точек «2-2-2» (см. рис.1)

Примерный вид естественной и реостатных электромеханических характеристик представлен на рис. 2, механических характеристик - на рис. 3.

3.2.2 Характеристики асинхронного электродвигателя при введении сопротивлений в ротор (реостатные характеристики). При снятии рео-

Рисунок 1 – Схема для снятия характеристик асинхронного

электродвигателя с фазным ротором

Рисунок 2 – Электромеханические характеристики

ω

ω₀

ω_н

ω₁

ω₂

ω

ω₀

ω_н

ω₁

ω₂

Рисунок 3 – Механические характеристики

статных характеристик рекомендуется следующий алгоритм действий:

1. повторить действия, описанные в п.п. 1)…3), п. 3.2.1;

2. ввести в ротор часть внешнего сопротивления R_P. Для этого достаточно подключить выводы обмотки ротора асинхронного электродвигателя к точкам «1-1-1». Повторить действия п.п. 5)…11), п. 3.2.1;

3. ввести в ротор сопротивление полностью. Для этого следует подключить выводы ротора асинхронного электродвигателя к точкам «2-2-2» реостата (см. рис. 1);

4. повторить действия п.п. 5)…11), п. 3.2.1.

3.2.2 К п. 2.4 рабочего задания (расчет механических характеристик). Для каждой ступени нагрузки электродвигателя рассчитывают:

• электромагнитную мощность двигателя

Р_ЭМ = Р₁ - 3 I² _1Ф R₁ - Р_{МГ 1}

где Р₁ – потребляемая активная мощность электродвигателя, Вт;

I_1ф – фазный ток электродвигателя, А;

R₁ - сопротивление одной фазы обмотки статора (см. Приложение);

Р_{МГ 1} - магнитные потери в сердечнике статора. У исследуемого электродвигателя Р_{МГ 1} = 135 Вт;

• электромагнитный момент двигателя

где ω_o - скорость идеального холостого хода (синхронная угловая скорость асинхронного электродвигателя), с^-1.

4. Содержание отчета:

4.1. Название работы.

4.2. Цель работы.

4.3. Рабочее задание.

4.4. Технические данные оборудования, задействованного в работе.

4.5. Электрическая схема эксперимента.

4.6. Электромеханические естественная и реостатные характеристики (на одном графике).

4.7. Механические естественная и реостатные характеристики (на одном графике).