Лабораторная работа № 24 исследование трехфазного асинхронного двигателя с фазным ротором

1. Цель работы.

1. Изучить устройство и принцип действия асинхронного двигателя с фазным ротором.

2. Ознакомиться со способами пуска.

3. Установить влияние добавочного сопротивления в цепи ротора на вид механических характеристик двигателя.

4. Оценить свойства двигателя из анализа полученных рабочих и меха­нических характеристик.

2. Описание лабораторной установки.

Лабораторная работа выполняется на универсальном стенде, где ус­тановлены необходимые приборы и оборудование. Электрическая схема лабораторной установки представлена на рис. 18.

В работе используется трехфазный асинхронный двигатель с фазным ротором АД, включаемый в сеть с помощью автомата В₁ и универсально­го переключателя УП. Для изменения сопротивления в цепи ротора слу­жит переключатель R_д. В качестве нагрузки для АД используется машина постоянного тока МПТ, работающая в режиме генератора независимого возбуждения. Нагрузкой генератора сложит реостат R_н, состоящий из четырех секций, переключаемых с помощью универсального переключа­теля.

Обмотка независимого возбуждения имеет выводы, обозначенные на стенде Ш1и Ш2. Для регулирования тока возбуждения предназначен реостат R_ов .

Для определения частоты вращения двигателя служит тахогенератор ТГ, соединенный с таховольтметром V_т за стендом.

3. Программа работы.

1. Ознакомиться с оборудованием стенда и измерительными прибора­ми. Определить цены деления приборов.

2. Собрать электрическую схему лабораторной установки на рис. 18.

3. После проверки схемы преподавателем, подать на стенд постоянное напряжение с помощью выключателя В_2. Установить номинальный ток возбуждения МПТ (см. паспортные данные стенда).

4. Установить реостат R_д в положение 1 (R_{д =} мах), включить выключа­тель В₁ и поворотом ручки универсального переключателя (УП) в по­ложение «вкл», запустить асинхронный двигатель.

5. Вывести сопротивление в цепи ротора асинхронного двигателя, по­следовательно переключая реостат R_д из положения 1 (R_{д =} мах) в по­ложение 4 (R_д = 0).

6. Снять данные для построения естественной и рабочих характери­стик двигателя (при R_д = 0), изменяя нагрузку с помощью сопротив­ления R_н. Результаты измерений занести в табл. 1.

7. Снять данные для построения искусственных механических характе­ристик для двух значений сопротивления в цепи ротора R_д1 > 0, R_д2 > R_д1. Результаты измерений занести в табл. 2.

4. Обработка результатов эксперимента

1. Мощность на валу асинхронного двигателя (потерями в генераторе пренебрегаем)

Р₂ = Р_Г

Момент на валу генератора

М_г =

Момент на валу асинхронного двигателя принимаем равным моменту на валу генератора М = М_г.

Коэффициент мощности асинхронного двигателя

cos φ₁ = ,

где Р₁ — мощность, потребляемая трехфазной обмоткой статора из сети, Р₁=3Р_w

Коэффициент полезного действия асинхронной машины

η = Р₂ / Р₁

Скольжение ротора

s = ,

где ω₀ - синхронная скорость, ω₀ = ;

р - число пар полюсов, определяется из паспортных данных асинхронного двигателя. Например, у асинхронного двигателя А1-12-4 число полюсов равно 4 (на это указывает последняя цифра), тогда число пар полюсов р = 2 (в два раза меньше), = 50Гц.

2. На основании данных табл. 1 построить рабочие характеристики асинхронного двигателя ω, S, η, М, (Р₂) на одном чертеже.

3. По данным табл. 1 и 2 построить на одном чертеже естественную и две искусственных механические характеристики асинхронного двигате­ля ω(М).

4. Сделать вывод по работе, обратив внимание на особенности пуска асинхронного двигателя с фазным ротором и возможности регулирова­ния частоты вращения.