Расчеты и графическое оформление отчета.

Для определения момента на валу испытуемой машины Ммех нужно знать частоту ее вращения и механическую мощность

Для определения мощности на валу принимаем, что магнитные и механические потери машин 1 и 2 во всех режимах остаются постоянными и одинаковыми, при этом пренебрегаем изменением тока возбуждения и частоты вращения. Эти потери можно определить с помощью измерений в режиме идеального холостого хода по формуле

,

где - постоянные потери одной машины;

, - соответственно напряжение и ток якоря машины 2 в режиме идеального холостого хода машины 1.

Мощность на валу испытуемой машины в тормозных режимах равна полезной мощности машины 2, работающей а двигательном режиме:

.

Мощность испытуемой машины в двигательном режиме равна мощности, потребляемой машиной 2:

.

По результатам испытаний в четырехквадрантной системе координат строятся зависимости и .

3. ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТЫ АСИНХРОННОЙ МАШИНЫ В РЕЖИМЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОРМОЖЕНИЯ

Цель работы

Исследование работы асинхронной машины в тормозных режимах: генераторном и противовключения.

Программа работы

1. Снять рабочие характеристики асинхронной машины при работе ее в генераторном режиме (торможение с отдачей энергии в сеть).

2. Снять рабочие характеристики асинхронной машины при работе ее в режиме электромагнитного тормоза (режим противовключения).

Выполнение работы

Исследование асинхронной машины при работе ее в режимах генераторном и противовключения производится на агрегате, состоящем из асинхронного двигателя с фазным ротором и двигателя постоянного тока с параллельным возбуждением.

Для проведения испытаний собирается схема (рис. 3.1), где АМ испытуемая асинхронная машина, а М вспомогательный двигатель постоянного тока.

Частота вращения ротора асинхронной машины при больших скольжениях (режим противовключения) определяется по тахометру, соединенному с валом агрегата. При малых скольжениях (генераторный режим) она вычисляется по частоте тока ротора, определяемой с помощью магнитоэлектрического амперметра с нулем посередине шкалы, который включается в цепь ротора (см. рис. 3.1.). Число периодов колебаний стрелки амперметра в секунду равно частоте тока ротора, Гц

,

где - число колебаний за секунд. Рекомендуется определять по секундомеру продолжительность 10 периодов колебаний.

Генераторный режим

Исследование асинхронного генератора производится при его работе параллельно с сетью, откуда он получает намагничивающий ток, необходимый для образования вращающегося магнитного поля.

Включение асинхронной машины на работу генератором производится в следующем порядке. Сначала машину пускают как двигатель с сопротивлением , включенным в цепь ротора (ключ Р разомкнут), и замечают направление вращения агрегата. Затем асинхронная машина отключается от сети и как двигатель пускается машина постоянного тока, сопротивление используется в качестве пускового, и также определяется направление вращения. Необходимо, чтобы в обоих случаях агрегат вращался в одном направлении. Установив, что обе машины вращаются в одном направлении, частоту вращения агрегата доводят до синхронной частоты вращения. У исследуемой асинхронной машины число пар полюсов и, следовательно, синхронная скорость при частоте сети / Гц равна

об/мин.

Затем подключают к сети переменного тока асинхронную машину и замыканием рубильника выводят сопротивление из цепи ротора. Соответствие частоты вращения синхронному значению проверяется по отсутствию колебаний стрелки амперметра в цепи ротора асинхронной машины. При этом можно установить абсолютную ошибку показаний тахометра и учитывать ее в последующих определениях частоты вращения по тахометру.

Первый отсчет берется при холостом ходе асинхронного генератора, т.е. когда . После этого постепенно увеличивают с помощью машины постоянного тока частоту вращения агрегата выше синхронной с таким расчетом, чтобы снять 4-5 точек характеристики до значения тока статора, на 20 - 30% превышающего номинальное значение. Показания приборов заносят в таблицу 3.1.

Таблица 3.1

Наблюдаются

Вычисляются

Uг

Iг

Pг

N

t

Uд

Iд

n

s

д

Pд

г

В

А

Вт

колеб.

с

В

А

мин-1

%

о.е.

%

Вт

%

По данным, полученным из опыта, вычисляют:

- коэффициент мощности

,

где и - линейные значения напряжения и тока статора;

- скольжение;

или ,

где - частота вращения, определяемая при малых скольжениях (до 3%) по формуле

,

- механическая мощность, подводимая двигателем постоянного тока к ротору генератора

где - к.п.д. двигателя постоянного тока (берется из графика, приложенного к вспомогательной машине М);

- к.п.д. генератора

На основании измеренных и вычисленных величин строят зависимости : ; ; ; ; ; .