Исследование трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. 5fan_ru_Исследование трехфазного асинхронного двигателя с коротк. Лабораторная работа 4 Исследование трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором 1 Цель работы
 Скачать 1.59 Mb.
|
|
4.2.4 Рабочие характеристики трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором Под рабочими характеристиками асинхронного двигателя (ГОСТ7217-79) понимают зависимость ряда величин:Р1, I1, S, сos., КПД от полезной мощности Р2., при условии неизменного приложенного напряжения U1 и его частоты f1. Снятие рабочих характеристик следует производить при нагретых обмотках статора и ротора. 4.3 Задание на выполнение лабораторной работы. 4.3.1 Записать паспортные данные электрических машин и измерительных приборов. 4.3.2 Ознакомиться со схемой и порядком включения стенда. 4.3.3 Снять характеристики холостого хода. Определить потери холостого хода. 4.3.4 Снять характеристики короткого замыкания при заторможенном роторе. Определить потери короткого замыкания. Определить кратность пускового тока и пускового момента асинхронного двигателя. 4.3.5 Снять и построить рабочие характеристики асинхронного двигателя при номинальном напряжении и частоте сети. 4.3.6 Построить круговую диаграмму по данным опытов холостого хода и короткого замыкания. 4.3.7 Сделать обработку полученных данных. Провести анализ результатов лабораторной работы и составить подробный отчет. При анализе результатов необходимо сравнить параметры и данные асинхронного двигателя, полученные из круговой диаграммы, с паспортными данными двигателя. Анализируя рабочие характеристики, нужно объяснить вид полученных графиков. Например, график тока не выходит из начала координат, так как в режиме холостого хода двигатель потребляет из сети ток холостого хода, обусловленный потерями холостого хода. Характеристика частоты вращения ротора имеет падающий вид, т.е. с ростом нагрузки частота вращения ротора уменьшается. Это объясняется ростом скольжения s. При этом чем больше активное сопротивление обмотки ротора, тем больше наклон этой характеристики к оси абсцисс, так как увеличение сопротивления обмотки ротора вызывает рост электрических потерь в цепи ротора, а следовательно, рост скольжения, величина которого пропорциональна электрическим потерям в роторе. Небольшое значение коэффициента мощности cosφ в зоне малых нагрузок двигателя объясняется тем, что и режиме холостого хода и при небольшой нагрузке двигателя ток статора меньше номинального и в значительной части является намагничивающим током, имеющим фазовый сдвиг относительно напряжения сети близкий к 90°. Значительная величина намагничивающего тока в асинхронном двигателе обусловлена наличием воздушного зазора между статором и ротором. С ростом нагрузки двигателя ток I1, потребляемый двигателем из сети, увеличивается в основном за счет активной составляющей, что и способствует росту коэффициента мощности cosφ. 4.4 Порядок работы с лабораторной установкой. 4.4.1 Опыт холостого хода Изучить принципиальную схему стенда. Для исследования асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором (машина М2) собрать схему, представленную на рисунке 4.2. Опыт проводить в следующей последовательности: Включить автоматический выключатель «СЕТЬ». Включить выключатель SA1. Для включения обмотки статора по схеме «треугольник» установить переключатель SА3 в положение «Включено». Установить режим работы Инвертора: - «независимое управление» – положение «Включено»; - «U/f=const» – положение «Выключено»; - установить выключатель SA30 «PV1/PW1» в положение «PV1»; - установить выключатель SA31 «PV2/PW2» в положение «PW2»; - установить выключатель SA32 «PV3/» в положение «PV3»; - с помощью регулятора RP4 «Задание частоты» установить значение частоты f=50Гц (контролировать по прибору HZ1); - с помощью регулятора RP5 «Задание напряжения» инвертора установить значение напряжения U1=0В (контролировать по вольтметру PV4). Подключить исследуемый двигатель к выходу инвертора, нажав кнопку SВ1. При помощи регулятора RP5 «Задание напряжения» инвертора плавно увеличить напряжение на статоре асинхронного двигателя до номинального значения U1=220В (контролировать по вольтметру PV4). Прогреть асинхронный двигатель в течение 5 минут. При помощи регулятора RP5 «Задание напряжения» инвертора плавно установить напряжение U1=100В (контролировать по вольтметру PV4). Ротор двигателя в этом случае вращается с частотой, весьма близкой к синхронной. Чтобы достичь синхронной частоты вращения no и компенсировать механические потери Pмех , нужно подключить к сети вспомогательную машину М3, которая работает в двигательном режиме. Для этого необходимо: - установить выключатель SA25 «ШИП2» в положение «Включено»; - с помощью регулятора RP3 «Задание тока» ШИП2 установить номинальное значение тока возбуждения вспомогательной машины М3 (контролировать по амперметру PА6). Установить режим работы ШИП1: SA20 «Отключить замкнутую СУ», SA21 «Задание скорости», SA22 «Двигательный режим». Включить ШИП1 – тумблер SA23 в положение «Вкл»; - с помощью регулятора RP1 «Задание» ШИП1, плавно увеличивая напряжение на выходе, разогнать исследуемый двигатель до синхронной частоты вращения. Для более точного определения синхронной частоты вращения можно воспользоваться ваттметром РW2. При приближении к синхронной частоты вращения активная мощность уменьшается до нуля. При n=no снять показания приборов. Увеличивая напряжение на исследуемом двигателе М2 от 130В до 250В снять 5 точек. Синхронную частоту вращения поддерживать постоянной (контролировать по прибору BR1), изменяя напряжение на вспомогательном двигателе М3. Данные занести в таблицу 4.2. Таблица 4.2 - Данные опыта холостого хода
Завершив эксперимент, необходимо: - с помощью регулятора RP1 «Задание» ШИП1 уменьшить напряжение до нуля (контролировать по прибору PV3); - выключить ШИП1 – тумблер SA23 в положение «Выкл»; - уменьшить напряжение на выходе Инвертора до нуля (контролировать по прибору PV4); - отключить исследуемый двигатель, нажав кнопку SB2; - с помощью регулятора RP3 «Задание тока» ШИП2 установить значение тока возбуждения вспомогательной машины М3 равное нулю (контролировать по амперметру PА6). - установить выключатель SA25 ШИП2 в положение «Выключено»; Выключить выключатель SA1. Выключить автоматический выключатель «СЕТЬ». По результатам измерений и вычислений построить характеристики холостого хода I0, Р0, , cosφ0=f(U1), на которых необходимо отметить значения величин I0ном, Р0ном, (Рм + Pмех)ном и cosφном, соответствующих номинальному напряжению U1ном. 4.4.2 Опыт короткого замыкания Опыт проводить по схеме (рисунок 4.2) в следующей последовательности: Включить автоматический выключатель «СЕТЬ». Включить выключатель SA1. Для включения обмотки статора по схеме «звезда», установить переключатель SА3 в положение «Выключено». Установить режим работы Инвертора: - «независимое управление» – положение «Включено»; - «U/f=const» – положение «Выключено»; - установить выключатель SA30 «PV1/PW1» в положение «PV1»; - установить выключатель SA31 «PV2/PW2» в положение «PW2»; - установить выключатель SA32 «PV3/» в положение «PV3»; - с помощью регулятора RP4 «Задание частоты» установить значение частоты f=50Гц (контролировать по прибору HZ1); - с помощью регулятора RP5 «Задание напряжения» инвертора установить значение напряжения U1=0В (контролировать по вольтметру PV4). Подключить исследуемый двигатель к выходу Инвертора, нажав кнопку SВ1. При помощи регулятора RP5 «Задание напряжения» плавно увеличить напряжение на статоре асинхронного двигателя до номинального значения U1=220В (контролировать по вольтметру PV4). Прогреть асинхронный двигатель в течение 5 минут. При помощи регулятора RP5 «Задание напряжения» плавно установить напряжение U1=0В (контролировать по вольтметру PV4). Чтобы ротор двигателя М2 не вращался, нужно подключить к сети вспомогательную машину М3, которая работает в генераторном режиме. Для этого необходимо: - установить выключатель SA25 ШИП2 в положение «Включено»; - с помощью регулятора RP3 «Задание тока» ШИП2 установить номинальное значение тока возбуждения вспомогательной машины М3 (контролировать по амперметру PА6). Установить режим работы ШИП1 SA20 «Включить замкнутую СУ» , SA21 «Задание скорости», SA22 «Генераторный режим». Включить ШИП1 – тумблер SA23 в положение «Вкл»; - с помощью регулятора RP1 «Задание», ШИП1, установить значение частоты вращения ротора равное нулю (контролировать по прибору BR1). С помощью регулятора RP5 «Задание напряжения» инвертора увеличивать напряжение на исследуемом двигателе М2 от 50В до 90В (контролировать по вольтметру PV4). Чтобы ротор двигателя М2 не вращался (контролировать по прибору BR1). Измеренные и вычисленные величины занести в таблицу 4.3. Таблица 4.3 - Данные опыта короткого замыкания
Завершив эксперимент, необходимо: - выключить ШИП1 – тумблер SA23 в положение «Выкл»; - уменьшить напряжение на выходе Инвертора до нуля (контролировать по прибору PV4); - отключить исследуемый двигатель, нажав кнопку SB2; - с помощью регулятора RP3 «Задание тока» ШИП2 установить значение тока возбуждения вспомогательной машины М3 равное нулю (контролировать по амперметру PА6). - установить выключатель SA25 ШИП2 в положение «Выключено»; Выключить выключатель SA1. Выключить автоматический выключатель «СЕТЬ». По результатам измерений и вычислений построить характеристики короткого замыкания: Iк; Рк и cosφк=f(Uк). | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||