Поделиться
ЛР №6 Исследование рабочих характеристик.doc
Лабораторная работа №6.
Тема:Исследование рабочих характеристик асинхронного трёхфазного двигателя с короткозамкнутым ротором
Цель работы – исследовать свойства асинхронного двигателя с помощью механических и рабочих характеристик.
1. Оборудование и приборы
В качестве механической нагрузки на валу двигателя M
(рис.1.1) используется электромагнитный тормоз YB. Изменяя ток
возбуждения тормоза резистором R , можно изменять момент
сопротивления Mс
от нуля до номинального момента
двигателя Mн. Электрическая
мощность Р1 , потребляемая обмотками статора из
сети, измеряется трехфазным ваттметром PW.
Вольтметром PV и амперметром РА контролируется линейные
напряжения Uвс и линейный ток Iв двигателя.
Частота вращения ротора измеряется тахометром pn ,
подключенный к тахогенератору BR , который имеет возбуждение от постоянного магнита.
Основные теоретические знания:
Трехфазным асинхронным двигателем называется двигатель, у которого частота вращения ротора меньше частоты вращения поля статора. Обмотки статора двигателя соединены в звезду с доступной нейтральной точкой. При этом потребляемая двигателем из сети мощность P1определяется по формуле P1=3PФ, где PФ - мощность одной фазы обмотки статора, определяется с помощью ваттметра. Короткозамкнутая обмотка ротора, часто называемая "беличье колесо" из-за внешней схожести конструкции, состоит из медных или алюминиевых стержней, замкнутых накоротко с торцов двумя кольцами. Стержни этой обмотки вставляют в пазы сердечника ротора без какой-либо изоляции. В машинах малой и средней мощности ротор обычно изготавливают путем заливки расплавленного алюминиевого сплава в пазы сердечника ротора. Вместе со стержнями "беличьей клетки" отливают короткозамыкающие кольца и торцевые лопасти, осуществляющие вентиляцию машины. В машинах большой мощности "беличью клетку" выполняют из медных стержней, концы которых вваривают в короткозамыкающие кольца.
Зачастую пазы ротора или статора делают скошенными для уменьшения высших гармонических ЭДС, вызванных пульсациями магнитного потока возбуждения из-за наличия зубцов, магнитное сопротивление которых существенно ниже магнитного сопротивления обмотки, а также для снижения шума, вызываемого магнитными причинами.
Асинхронные двигатели с таким ротором имеют небольшой пусковой момент и значительный пусковой ток, что является существенным недостатком "беличьей клетки". Поэтому их применяют в тех электрических приводах, где не требуются большие пусковые моменты. Из достоинств следует отметить легкость в изготовлении, малый момент инерции и отсутствие механического контакта со статической частью машины, что гарантирует долговечность и снижает затраты на обслуживание.
Принцип действия асинхронного двигателя.
В момент пуска ротор асинхронного двигателя неподвижен. При подаче напряжения на обмотки статора в статоре возникает круговое вращающееся магнитное поле. Магнитный поток статора пересикает обмотки ротора, наводя на них ЭДС с частотой, равной частоте этих перемещений. ЭДС в обмотках ротора вызывает появление токов в них. По закону Ленца эти токи стремятся своим магнитным полем компенсировать изменение вызвавшего их магнитного поля. Механическое воздействие вращающегося магнитного поля и полей токов ротора приводит к тому, что ротор начинает вращаться в ту же сторону, в какую вращается поле.
Порядок выполнения работы
1. Ознакомиться с лабораторным стендом типа ЭВ4СБI, обратив внимание на электрические машины: на исследуемый асинхронный двигатель и электромагнитный тормоз, расположенные в нижней части стенда за стеклом, а также на измерительные приборы, кнопки управления, сигнальные лампочки, размещенные на вертикальной панели. Изучите мнемоническую схему, расположенную на горизонтальной части стенда, относящуюся к данной работе.
2. Записать номинальные
данные двигателя типа 4А7IА4У3:
число фаз m=3, напряжение Uн =220 В, мощность на валу Pн =550 Вт, частота вращения nн =1470 об/мин, кпд 
=
70 %, cos
=0,7.
Дополнительные данные: перегрузочная способность Mm / Mн =2,2; кратность пускового момента Mп / Mн = 2; кратность пускового тока Iп / Iн = 4,5; число пар полюсов p=2.
3. На мнемонической панели «Асинхронный двигатель» с помощью вилок (13 шт) собрать схему работы. Предел измерения РА - 7,5 А.
4. Включить автоматический выключатель с черной ручкой, находящийся справа под крышкой стола. После этого загорится лампочка «Сеть».
5. Включить черную кнопку под лампочку «Сеть», вольтметр покажет подводимое напряжение к схеме. Включить черную кнопку «Включение к сети синхронной и асинхронной машин». Ротор начинает вращаться. Показания приборов записать в табл.1.1 в первой строке. Если пуска двигателя не произойдет, проверить положение кнопки «Агрегат-1». Она должна быть включена.
Таблица 1.1
|
№п/п |
Экспериментальные данные |
Расчетные данные |
||||||||
|
U1 , В |
I1 , А |
Р1 , Вт |
n2, об/мин |
M, Н× м |
Р2, Вт |
% |
S1, В×А |
cos |
S, % |
|
|
1 |
|
|
|
|
Mхх |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
0,6 |
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
1,2 |
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
1,8 |
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
2,4 |
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
6. Проверить положение ручки «Регулятор нагрузки». Она должна быть повернута в крайнее левое нулевое положение.
7. Включить кнопку нагрузки агрегата №1. Загорается лампочка.
8. Плавным поворотом ручки «Регулировка нагрузки» вправо устанавливаем нагрузку на валу асинхронного двигателя, равную 0,6 Н× м.
Показания приборов записать в табл.1 во второй строке.
9. Увеличить нагрузку на валу до 1,2 Н× м, записать показания приборов в табл. 1 в третьей строке. Далее, каждый раз увеличивая нагрузку на 0,6 Н× м, снимать показания приборов и записывать в табл.1. В шестой (последней) строке записать данные для наибольшего момента сопротивления, равного 3 Н× м.
При этом снимается устойчивая часть механической характеристики. Для построения полной механической характеристики n2 = f (M) двигателя используется его паспортные данные.
10. Плавно вывести ручку «Регулировка нагрузки» в крайнее левое положение.
11. Выключить нагрузку нажатием крайней кнопки «Регулировка нагрузки». Погаснет лампочка.
12. Отключить двигатель от сети нажатием красной кнопки «Выкл». Ротор двигателя остановится.
13. выключить автоматический выключатель под крышкой стола. Лампочка «Сеть» погаснет.
Контрольные вопросы
1. Устройство асинхронной машины.
2. Получение вращающегося поля в асинхронной машине.
3. Электромагнитный момент асинхронной машины.
Выполнение работы
Для получения зачета необходимо оформить отчет:
1. Изучить методическую разработку
2. Выполнить конспект
3 Проверить техническую документацию.
4 Сделать вывод о проделанной работе.
Материалы на данной страницы взяты из открытых источников либо размещены пользователем в соответствии с договором-офертой сайта. Вы можете сообщить о нарушении.
