3 Дослідження природної і реостатних характеристик асинхронного двигуна з фазним ротором

3.1 Мета роботи

3.1.1 Метою роботи було експериментальне дослідження природної характеристики асинхронного двигуна, а також реостатних характеристик при введенні у коло ротора активних симетричних і несиметричних резисторів.

3.2 Короткий опис лабораторної установки

3.2.1 Лабораторна робота виконана на установці, принципова схема якої наведена на рисунку А.3 додатку А. Перелік основного силового устаткування і приладів, що були використані в роботі наведений у таблиці 3.1.

Таблиця 3.1 - Перелік приладів і устаткування

Поз.	Характеристики обладнання
M1	Асинхронний трифазний двигун з фазним ротором типу МТО12-6 25% ПВ; РН = 2,2кВт; nН = 895 об/хв; UН = 380В; f1 = 50Гц; МКР/МН = 2,3; cos H = 0,67; cos x.x = 0,13; IH.C = 7,5A; Ic.x = 5,4 A; rc = 3,6 Ом; Xc = 2,58 Ом; EP.H = 11A; rp = 0,67 Ом; Xp = 0,585 Ом; Ke(Kr = Ke2) = 2,5; J = 0,0288 кгм2; G = 58 кг; при UH = 220 B; IH = 13A; nmax = 2500 об/хв; опори обмоток дані в нагрітому стані.
M2	Двигун постійного струму незалежного збудження типу ПН-68 у балансирному виконанні тривалого режиму роботи: РН = 10 кВт; UH = 220B; IH = 52,2 A; nH = 2200 об/хв; N = 496; 2a =2; 2p = 4; rA+rД.П = 0,17 Ом; rПОС = 0,012 Ом; UЗ.H = 220B; IЗ.H = 0,95 A; rПАР = 188Ом; WПАР = 1900 вит.; ФН = 0,5610-2 Вб; J = 0,125 кгм2; G = 135 кг; n/nmax = 1:2

Продовження таблиці 3.1

РА3	Амперметр типу М330; 50-0-50А; клас
PV3	Вольтметр типу М330; 150-0-150В; клас

3.3 Результати вимірювань та розрахунків

3.3.1 Було досліджено механічну характеристику двигуна М1 при роторі замкненому накоротко. У ході досліджень двигун М1 отримував живлення від трифазної мережі з лінійною напругою 220В, додаткові опори у колі ротора були виведені (коло ротора було замкнене накоротко). Навантаження створювалось за допомогою двигуна М2. В ході досліджень проводились вимірювання напруги тахогенератора U_BR і напруги датчика зусилля U_BМ. Результати вимірювань занесені до таблиці 3.2.

Таблиця 3.2 –Значення вимірювань при дослідженні механічної характеристики АД з фазним ротором замкненим накоротко

3

UBR, В

UBМ, мВ

.3.2 Було досліджено механічну характеристику двигуна М1 при підключенні у коло ротора додаткових опорів. Опори підключалися розмиканням автоматичних вимикачів QF10, QF11, QF12, QF13, а у випадку підключення несиметричних опорів – також QF14, QF15, QF16, QF17. Результати вимірювань занесені до таблиці 3.3, таблиці 3.4 і таблиці 3.5. За даними таблиць 3.2, 3.3, 3.4, 3.5 були побудовані графіки залежності сигналу швидкості від сигналу зусилля U_{BR =} f ( U_BM ) (рисунок 3.1).

Таблиця 3.3 –Значення вимірювань при дослідженні механічної характеристики АД з симетричними опорами ____________ у колі ротора

UBR, В

UBМ, мВ

Таблиця 3.4 –Значення вимірювань при дослідженні механічної характеристики АД з симетричними опорами ____________ у колі ротора

UBR, В

UBМ, мВ

Таблиця 3.5 –Значення вимірювань при дослідженні механічної характеристики АД з опорами ___________________________ у колі ротора

UBR, В

UBМ, мВ

3.3.2 Була визначена відповідність осей графіків рисунку 3.1 механічним параметрам роботи двигуна – кутовій швидкості ω та обертальному моменту М. Синхронна швидкість ω₀ відповідає швидкості робочої точки в якій перетинаються графіки характеристик з симетричними опорами. Обертальний момент цієї точки дорівнює нулю (М₀ = 0). Момент, що є максимальним для характеристик, М_КР знайдений за формулою(3.1):

(3.1)

де λ_М – паспортна перевантажувальна здатність АД

k_U – кратність живильної напруги (у нашому випадку k_U = 1,73);

Р_Н – номінальна потужність АД, Вт;

ω_Н – номінальна кутова швидкість, с^-1.

Кутову швидкість знаходимо за частотою обертання:

(3.2)

Знаходимо, враховуючи, що синхронна частота обертання

ω₀ = ω_Н =

М_КР =

На рисунку 3.1 осі проградуйовані як вісь кутової швидкості ω та вісь обертального моменту М.

3.3.3 За паспортними даними на досліджуваний двигун (таблиця 3.1) була розрахована механічна характеристика за формулою Клосса:

(3.3)

де s - ковзання двигуна;

s_кр - критичне ковзання;

а - коефіцієнт опорів обмоток двигуна.

Ковзання пов’язане з кутовою швидкістю як:

, (3.4)

, (3.5)

(3.6)

(3.7)

s_кр =

а =

При розрахунках для різних значень ковзання s знаходили значення моменту М за (3.3) і швидкості ω за (3.5). Результати розрахунків зведені у таблицю 3.6. За даними таблиці 3.6 побудований розрахунковий графік механічної характеристики двигуна (рисунок 3.1)

Таблиця 3.6 – Результати розрахунків механічної характеристики АД

s		0									1
ω, с-1
М, Н·м

Висновки

________________________________________________________________________________________________________________________________________