Лабораторная работа №3 снятие и исследование характеристик электропривода с асинхронным двигателем.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: Приобрести практические навыки в выполнении опытов по снятию данных и построению механических и электромеханических характеристик асинхронного двигателя с фазным ротором при различных режимах работы; получить экспериментальное подтверждение теоретическим сведениям о характеристиках этого двигателя.

Программа работы

1. Ознакомиться с лабораторной установкой, записать паспортные данные электрических машин.

2. Снять электромеханические характеристики; n = f(I) в двигательном режиме, режиме рекуперации энергии в сеть и режиме противовключения.

3. Снять электромеханические характеристики в режиме динамического торможения.

4. Снять данные для расчета механических характеристик.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1. В этой лабораторной установке испытуемым двигателем является асинхронный двигатель с фазным ротором М1, с ним механически соединена нагрузочная машина М2 - машина постоянного тока параллельного возбуждения. Обмотка якоря машины М2 соединена с обмоткой якоря нагрузочной машины М3 - машины постоянного тока параллельного возбуждения. Машина М3 механически соединена с трехфазным асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором М4. Машины М2, М3, М4 соединены таким образом, что они образуют систему «генератор-двигатель».

Ток возбуждения М3 регулируется в широких пределах с помощью автотрансформатора, что позволяет менять напряжение на выходе М3 и при замкнутой цепи якорей М2, М3 изменять нагрузку на валу М1.

Для регулирования подводимого к статору М1 напряжения служит индукционный регулятор - асинхронная машина с заторможенным ротором М5.

Для измерения скорости служит тахогенератор, установленный на валу М2. Питание на стенд подается включением кнопки S1 (переменное напряжение) и кнопки S3 (постоянное напряжение).

Отключается питание при включении кнопки S2

2. Cобрать схему, изображенную на рисунке 3.

Перед подачей питания на стенд проверить положение переключателей. S5, S7 должны быть в положении 0; S4; S6; S8; S9; S10 - выключены.

Подать питание на стенд, включить S9, установить напряжение на статоре М1 U=150 B. S7 перевести в положение 1 и выводя R_п (последовательно переключая S5 из положения 0 в положение 1,2,3) разогнать М1. Включить S6, S8.

Установить с помощью автотрансформатора на машинах М2, М3 одинаковые напряжения по величине и полярности. Контроль напряжений осуществляется по вольтметру V2 в двух положениях S12. Замкнуть S4.

Уменьшая ток возбуждения М3 до нуля снять значения токов якоря испытуемой машины М1 - I1, нагрузочной машины М2 - 14 и частоты вращения n в двигательном режиме. Обязательно снять точку максимального момента. Данные записать в таблицу 3.1.

Увеличивая с помощью автотрансформатора ток возбуждения М3, перевести М1 в режим рекуперации, снять значения токов якоря испытуемой машины М1 - I1, нагрузочной машины М2 - I4 и частоты вращения n.

Изменить с помощью S11 направление тока в обмотке возбуждения М3 и увеличивая его, изменить направление вращения М1, т.е. перевести ее в режим противовключения. Снять значения токов I1, I4, частоты n. Данные записать в таблицу 3.1. Снять аналогичные характеристики при другом значении сопротивления ротора (S5 в положение 2, 1 или 0).

Для отключения установки от сети необходимо установить ток нагрузочной машины I4 = 0, выключить S4 и отключить питание включением кнопки S2. Переключатели установить в исходное положение.

Момент, развиваемый М1 в установившемся режиме, равен моменту М2 и пропорционален току якоря М2 только при постоянном потоке М2, поэтому регулирование скорости во всех случаях производится изменением возбуждения М3.

Показания скорости снимаются по вольтметру. В 1 В - 47 об/мин.

Таблица 3,1 R_п =0;

Режим	Двигател.				Рекуперац			Противов
I1 [A]
I4 [A]
n [об/мин]
М [Н м]

R_{п 1}

Режим	Двигател.				Рекуперац			Противов
I1 [A]
I4 [A]
n [об/мин]
М [Н м]

3. Для снятия характеристик в режиме динамического торможения испытуемый двигатель отключается от сети и в две фазные обмотки статора подается постоянный ток. Для этого S7 перевести в положение 2, подать питание на стенд. Включить S6 и установить ток возбуждения М3 равный нулю, ток возбуждения М2 таким же как и в предыдущем опыте. Включить S8, запустив М4 и включив S4. Увеличивая ток в обмотке возбуждения М3 повышать скорость машины М1. Снять значение тока I4, частоты n. Данные записать в таблицу 3.2.

Таблица 3,2

I1 [A]
I4 [A]
n [об/мин]
М [Н м]

4. Для снятия данных для расчета механических характеристик при отключенном S4 машина М2 разгоняется с помощью М1 и фиксируются Э.Д.С. и частоты n.

ОБРАБОТКА ОПЫТНЫХ ДАННЫХ

По данным опытов построить электромеханические и механические характеристики двигателя для всех режимов на одном графике. Обьяснить физические процессы, обусловившие вид этих характеристик.

Момент испытуемой машины М1 определяется через момент нагрузочной машины М2, который рассчитывается по формуле:

М1=М2=кФ14=9.5514 (Е₂ /n)