С КОРОТКОЗАМКНУТЫМ РОТОРОМ

Цель работы

Исследование рабочих свойств асинхронного двигателя.

Программа работы

1. Изучить схемы для исследования асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором (в дальнейшем изложении АД).

2. Снять механическую и электромеханическую характеристики двигателя.

3. Построить зависимости η, cos(φ)=f(M).

5. Построить энергетические диаграммы двигателя для нескольких режимов работы.

6. Провести обработку экспериментальных данных, составить отчет и сделать заключение по работе.

Пояснения к работе

В лабораторной работе используются следующие модули:

- модуль питания стенда (МПС);

- модуль питания (МП);

- силовой модуль (СМ);

- модуль тиристорного преобразователя (ТП);

- модуль измерителя мощности (МИМ);

- модуль ввода/вывода (МВВ);

- модуль измерительный (МИ).

Перед проведением лабораторной работы необходимо привести модули в исходное состояние:

- переключатель «Сеть» тиристорного преобразователя перевести в нижнее
положение, переключатель SA3 - в положение «Руч», SA4 - в положение «НМ»,
SA6 «Разрешение» - в нижнее положение;

Исследуемый асинхронный двигатель входит в состав электромашинного агрегата, включающего в себя собственно исследуемый двигатель Ml, нагрузочный генератор - машину постоянного тока - М2, импульсный датчик частоты вращения -МЗ.

Для проведения работы на персональном компьютере должно быть загружено ПО Labdrive и выбрана соответствующая работа.

Описание программного обеспечения Labdrive и Lab Show приведено в приложениях Д, Е.

Схема для исследования асинхронного электродвигателя представлена на рисунке 2.1.

Рисунок 2.1 - Схема для исследования асинхронного электродвигателя

Асинхронный двигатель, исследуемый в данной работе, подключается к выходам 3x380В модуля питания через измеритель мощности и датчики тока и напряжения.

Выходы датчиков тока и напряжения, а также выход ПЧН подключаются к входам Al, A2, A3 модуля ввода/вывода. Выход датчика тока якоря тиристорного преобразователя соединяется с входом А4 модуля ввода/вывода.

В качестве нагрузочной машины выступает двигатель постоянного тока, подключенный к тиристорному преобразователю (ТП).

Перед началом работы ТП должен быть переведен в режим регулирования момента (Приложение Б).

2.1 Механическая и электромеханическая характеристики двигателя

Механическая характеристика представляет собой зависимость частоты вращения двигателя от полезного момента на валу двигателя ω= f(M_B).

Электромеханическая характеристика двигателя представляет собой зависимость частоты вращения от тока статора ω = f (I_С).

Опыт проводится в следующей последовательности:

- включить автоматические выключатели QF1, QF2 - подается напряжение на асинхронный двигатель;

- подать питание на ТП включением кнопки «Сеть»;

- подать разрешение на работу ТП (SA6) и, выбрать направление вращения ДПТ (переключатель SA5);

-задавая момент нагрузки, следить за частотой вращения. Если она увеличивается, поменять направление момента нагрузки;

- снять несколько точек двигательного режима, поменять направление момента (переключатель SA5 ТП), снять несколько точек генераторного режима. При проведении опыта следить за током якоря ДПТ. Он не должен превышать 1,5 А.

Данные опыта занести в таблицу 2.1.

Таблица 2.1

После проведения опыта установить все переключатели модулей в исходное состояние.

Расчетные данные.

Частота вращения двигателя, 1/с

Полная мощность, потребляемая из сети, В*А

Cos(φ) электродвигателя

где Р_с - активная мощность, потребляемая из сети, Вт.

Электрические потери в цепи статора, Вт

где r_с- сопротивление фазы обмотки статора (Приложение В).

Полезная мощность на валу двигателя, Вт

где  - механические потери двигателя (Приложение В), Вт.

Момент на валу двигателя, Н∙м

Коэффициент полезного действия в двигательном режиме электродвигателя

Коэффициент полезного действия в генераторном режиме

По данным опытов построить механическую, электромеханическую характеристику, а также зависимости

2.2 Энергетические диаграммы

В лабораторной работе необходимо построить диаграммы для двигательного, генераторного режимов, а также для режима холостого и идеального холостого хода.

Результаты расчета для конкретной точки привести в таблице 2.2.

Контрольные вопросы

1. Как изменить направление вращения асинхронного двигателя?

2. Как изменится момент асинхронного двигателя при понижении напряжения питающей сети?

3. Может ли  асинхронный двигатель создавать момент при синхронной частоте вращения?

4. Как изменяется ток статора двигателя при повышении напряжения и неизменной нагрузке на валу двигателя?

5. Объяснить физический смысл зависимости cos φ₁= f(P₂).

6. На механической характеристике двигателя указать точку перехода в генераторный режим, точку реального и идеального холостого хода.