Выполнение работы.

 

Перечень аппаратуры:

Обозначение Наименование Тип Параметры
G1 Трехфазный источник питания 201.2 400 В- 16 А
G2 Источник питания двигатля постоянного тока 206.1 0...250В- 3 А (якорь) 200 В -; 1 А (возбуждение)
G3 Машина постоянного тока 101.1 90 Вт; 220 В 0,56 А (якорь); 220 В (возбуждение)
G4 Преобразователь угловых перемещений 0...6000 мин-1
Ml Машина переменного тока 102.1 30 Вт; 230 В ~; 1500 мин-1
А1 Трёхфазная трансформаторная группа 347.1 3x80 ВА; 230 В/242,235, 230, 226,220,133,127 В
А2 Трехполюсный выключатель 400 В ~; 10 А
A3 Реостат для цепи ротора машины переменного тока 3 х0...40Ом; 1 А
А4 Активная нагрузка 306.1 3...50Вт; 220/380 В
PI Указатель частоты вращения 506.2 -2000... 0... 2000 мин-1
Р2.1,Р2.2,Р2.3 Мультиметр 509.2 0...1000 В ; 0...10 А
Р4 Измеритель мощностей 507.2 0...600ВА; 600 В


Описание электрической схемы соединений:

Обмотка ротора машины переменного тока, используемой как трехфазный асинхронный двигатель Ml, через гнезда "Fl", "F2", "F3" присоединена к реостату A3.

Фазы статорной обмотки двигателя Ml через выключатель А2 и трёхфазную трансформаторную группу, соединённую в трехфазную группу по схеме / Y с напряжениями 127 / 400 В, присоединены к выходу трехфазного источника G1.

Обмотка возбуждения машины постоянного тока, используемой как нагрузочный генератор G3 с независимым возбуждением, присоединена к регулируемому выходу "ЯКОРЬ" источника G2, вход питания которого присоединен с помощью электрического шнура к розетке "380 В ~" трехфазного источника G1.

Якорная цепь генератора G3 присоединена к нагрузке А4.

Частоту вращения двигателя Ml можно контролировать с помощью указателя Р1, соединенного с выходом преобразователя угловых перемещений G4.

Необходимые для определения механического момента двигателя Ml ток и напряжение якоря нагрузочного генератора G3 можно контролировать мультиметрами Р2.1 и Р2.3.

Ток I статора, активную и реактивную мощности Р1 и Q1 асинхронного двигателя Ml можно измерять амперметром Р2.2 и измерителем мощностей Р4.

Указание по проведению эксперимента:

· Убедитесь,чтоустройства,используемыевэксперименте,отключеныотсети электропитания.

· Соберите электрическую схему соединений тепловой защиты машины переменного тока (приложение 1).

· Соедините гнезда защитного заземления " "устройств, используемых в эксперименте, с гнездом "РЕ" источника G1.

· Соедините аппаратуру в соответствии с электрической схемой соединений.

· Переключатели режима работы источника G2 и выключателя А2 установите в положение "РУЧН”

· Регулировочные рукоятки источника G2, реостата A3 и нагрузки А4 поверните против часовой стрелки до упора.

· Установите переключателем в блоке А1 номинальные напряжения: вторичной обмотки трансформаторов - 127 В.

· Включите источник G1.Оналичиинапряженийфазнаеговыходедолжны сигнализировать светящиеся лампочки.

· Осуществите пуск двигателя Ml включением выключателя А2.

· Включите выключатель "СЕТЬ" и нажмите кнопку "ВКЛ." источника G2.

· Вращая регулировочную рукоятку источника G2, установите напряжение на выходе "ЯКОРЬ" равным 220 В и не меняйте его в ходе эксперимента.

· Вращая регулировочные рукоятки нагрузки А4 изменяйте ток якоря Iа генератора G3 и заносите показания указателя Р1, амперметров Р2.1, Р2.2 и измерителя мощностей Р4 в таблицу 1.1.

 

 

Таблица 1.1

Ia, A                    
I, А                    
n, мин -1                    
Р1Ф, Вт                    
Q1Ф, BAp                    
Ua, В                    

 

· Установите некоторое сопротивление, например 10 Ом, фаз реостата A3 и повторите операции, описанные в предшествующем абзаце, занося показания приборов в таблицу 1.2.

 

Таблица 1.2

Ia, A                    
I, А                    
n, мин -1                    
Р1Ф, Вт                    
Q1Ф, BAp                    
Ua, В                    

 

· Вычислите механический момент М двигателя М1 для каждого значения тока Ia по данным таблицы 1.1 (для асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором) по эмпирической формуле:

– и занесите его в таблицу 1.3.

Таблица 1.3

M, Н·м                    
n, мин-1                    

 

· Вычислите механический момент М двигателя М1 для каждого значения тока Ia по данным таблицы 1.2 (для асинхронного двигателя с фазным ротором) по эмпирической формуле:

– и занесите его в таблицу 1.4.

Таблица 1.4

M, Н·м                    
n, мин-1                    

 

· Используя данные таблиц 1.1, 1.2, вычислите значения полезного механического момента М, полезной активной мощности P1,коэффициента мощности cos , скольжения s и коэффициента полезного действия асинхронного двигателя с короткозамкнутым (данные табл. 1.1) и с фазным (данные табл. 1.2) ротором по следующим формулам:

 

Занесите полученные результаты в таблицы 1.5 и 1.6.

Таблица 1.5

М, Н∙м                    
Р2, Вт                    
Р1, Вт                    
I, А                    
                   
s, %                    
, %                    
n, мин-1                    
  Таблица 1.6
М, Н∙м                    
Р2, Вт                    
Р1, Вт                    
I, А                    
                   
s, %                    
, %                    
n, мин-1                    

 

· Постройте рабочие характеристики P1=f(P2), M=f(P2), I=f(Р2), cos =f(P2), s=f(P2), η=f(P2) для асинхронного двигателя с короткозамкнутым (данные табл. 1.5) и фазным (данные табл. 1.6) ротором.

· Постройте механические характеристики:

- n = f (М) асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором (табл. 1.3);

- n = f (М) асинхронного двигателя с фазным ротором (табл. 1.4).

 

Контрольные вопросы.

1. На чем основан принцип действия асинхронного двигателя?

1. Объясните устройство трехфазного асинхронного двигателя.

2. Что такое синхронная частота асинхронного двигателя, как она определяется?

3. Что такое скольжение и каким оно обычно бывает у асинхронных двигателей общего применения?

4. Как определяется частота тока в обмотке ротора асинхронного двигателя?

5. С какой целью у асинхронного двигателя обычно делают все шесть выводов обмотки статора?

6. Что такое реверс и как его осуществить в трехфазном асинхронном двигателе?

7. Какие характеристики асинхронного двигателя называют рабочими?

8. Почему относительная величина тока x.x. у асинхронного двигателя больше, чем у трансформатора такой же мощности?

9. Как изменится вращающий момент асинхронного двигателя, если напряжение на его выводах обмотки статора уменьшить в раз?

10. Что такое перегрузочная способность асинхронного двигателя и какова ее зависимость от напряжения питания двигателя?

11. Почему при недогрузке асинхронный двигатель работает c малым значением коэффициента мощности?

12. Как можно увеличить пусковой момент асинхронного двигателя с фазным ротором?