 |
Описание лабораторной установки
|
|
|
|
Описание лабораторной установки
Лабораторная установка (рис. 5. 5) состоит из исследуемого асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором М, нагрузочного генератора G постоянного тока и стенда с коммутирующей аппаратурой и электроизмерительными приборами. Для измерения частоты вращения используется тахогенератор BR.
Генератор G является механической нагрузкой двигателя и соединен с двигателем М при помощи муфты. К генератору подключены четыре нагрузочных резистора R1…R4, включенные параллельно. Регулирование нагрузки генератора и соединенного с ним асинхронного двигателя производится изменением числа подключенных резисторов с помощью выключателей SA1…SA4.
В цепь статора асинхронного двигателя включены амперметр A1, вольтметр V1 и киловаттметр kW, измеряющие, соответственно, линейный ток I1, линейное напряжение на зажимах двигателя U1, а также потребляемую из сети активную мощность P1. В цепь генератора включены амперметр A и вольтметр V для измерения тока Iг и напряжения нагрузки Uг. Переключение обмоток статора со звезды на треугольник производится трехполюсным тумблером SA5. Частота вращения ротора асинхронного двигателя измеряется тахометром n.
Рис. 5. 5. Электрическая схема лабораторной установки для испытания
трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором
Порядок выполнения работы
1. Ознакомиться с устройством асинхронного двигателя.
2. Записать паспортные данные АД: номинальные значения мощности Pн, напряжения Uн, тока Iн, КПД η н, коэффициента мощности cosφ ни частоту вращения ротора nн.
3. Используя табл. 5. 1, определить по частоте вращения ротора n2 синхронную частоту вращения n1 (ближайшее к n2 значение) и число пар полюсов p.
|
|
|
4. Ознакомиться с рабочей схемой лабораторной установки (рис. 5. 5).
5. Включить в схему амперметр A1 с пределом измерения 50 А. Произвести пуски АД: 1) при соединении фаз обмоток статора в звезду (Y); 2) при соединении фаз обмоток статора в треугольник (D). Измерить значения пусковых токов Iпус и фазных напряжений Uф с помощью амперметра A1 и вольтметра V1. Результаты измерений занести в табл. 5. 2. Вычислить отношения 
и 
и сделать выводы.
Таблица 5. 2
Значения пусковых токов Iп и фазных напряжений Uф асинхронного двигателя
| Способ соединения обмоток статора | Измерено | Вычислено | ||
| Iпус, А | Uф, В | Iпус D/Iпус Y | Uф D/Uф Y | |
| Звезда (Y) |
|
| ||
| Треугольник (Δ ) | ||||
6. Заменить в рабочей схеме лабораторной установки (рис. 5. 5) амперметр A1 с пределом измерений 50 А на амперметр с пределом измерений 10 А. Убедиться, что обмотки статора соединены в треугольник, так как в стенде используется напряжение U=220 В, и, включив двигатель, снять его рабочие характеристики n2, s, cosφ 1, η, I1, Р1, М2=f(P2). При снятии характеристик напряжение на зажимах нагрузочного генератора G целесообразно поддерживать в пределах Uг=220…230 В, регулируя сопротивление реостата Rв в цепи возбуждения. Показания приборов занести в табл. 5. 3.
Таблица 5. 3
Экспериментальные и расчетные данные для построения рабочих характеристик АД
| Режим | Измерено | Вычислено | |||||||||
| двигатель | генератор | двигатель | |||||||||
| I1, А | Р1, Вт | n2, об/мин | U1, В | Iг, А | Uг, В | Р2, Вт | М, Нм | η | сosφ | s | |
| Хол. ход | |||||||||||
| Нагрузка 1 | |||||||||||
| Нагрузка 2 | |||||||||||
| Нагрузка 3 | |||||||||||
| Нагрузка 4 | |||||||||||
|
|
|
7. Рассчитать и построить в одной системе координат рабочие характеристики двигателя n2, s, cosφ , η , I1, Р1, М2=f(P2).
Вращающий момент на валу двигателя вычислить по формуле (5. 4).
Мощность на валу асинхронного двигателя рассчитать, исходя из электрической мощности Pг нагрузочного генератора и его КПД:
Pг=UгIг,
P2=Pг/η г.
где Uг, Iг и Pг, – напряжение, ток и мощность нагрузочного генератора (табл. 5. 3); η г – КПД генератора (определяется по графической зависимости графику η г=f(Pг) (рис. 5. 6).
Рис. 5. 6. Зависимость КПД нагрузочного генератора от мощности нагрузки
Контрольные вопросы:
1. Опишите устройство и принцип работы трехфазного асинхронного двигателя.
2. Какие схемы используют для соединения фаз обмоток статора и фазного ротора трехфазного асинхронного двигателя?
3. Изложите принцип создания вращающегося магнитного поля.
4. Приведите формулу для частоты вращения магнитного поля. От каких параметров зависит эта частота вращения?
5. Что называется скольжением асинхронного двигателя и каковы пределы его изменения в различных режимах?
6. Как частота вращения ротора асинхронного двигателя связана со скольжением?
7. Почему при пуске асинхронный короткозамкнутый двигатель потребляет максимальный ток, а по мере разгона ток уменьшается?
8. Какими способами уменьшают пусковой ток асинхронного двигателя?
9. Почему пусковой ток асинхронного двигателя при соединении фаз обмотки статора в звезду в три раза меньше, чем при соединении в треугольник?
10. Назовите рабочие характеристики асинхронного двигателя и объясните их характер.
11. Почему изменение нагрузки на валу двигателя вызывает изменение тока, потребляемого из сети?
12. Что называется механической характеристикой двигателя? Напишите выражение электромагнитного момента через скольжение. Нарисуйте график соответствующей зависимости.
13. Какие основные точки механической характеристики приводятся в справочной литературе и чем это обусловлено?
|
|
|
14. Как рассчитать номинальный вращающий момент асинхронного двигателя по его паспортным данным?
15. По каким причинам нежелательна работа двигателя со значительной недогрузкой?
16. Почему при холостом ходе асинхронные двигатели потребляют относительно большой ток и имеют небольшой коэффициент мощности?
17. Как изменить направление вращения асинхронного двигателя?
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 6
|
|
|
