5.5 Экспериментальные и расчетные характеристики

5.5.1 По экспериментальным данным рассчитать и построить:

• электромеханические  = f ( Ic ),  = f ( Iр ),

• механические  = f ( M ) характеристики,

• рабочие характеристики P = f ( Pв ), Q = f ( Pв ), S = f ( Pв ),

cos (  ) = f ( Pв ), = f ( Pв ).

5.5.2 Оформить отчет.

6 Лабораторная работа 5 Многоскоростной асинхронный двигатель

6.1 Цель работы

Экспериментальное исследование механических, электромеханических, рабочих и энергетических характеристик многоскоростного двигателя при изменении числа пар полюсов.

6.2 Общие сведения

Широкое применение в практике работы электроприводов с асинхронными электродвигателями имеет метод регулирования скорости вращения посредством изменения числа полюсов в магнитной системе машины /1,2/. Это может быть достигнуто двумя способами:

- устройством в статоре машины нескольких самостоятельных обмоток (чаще двух), выполненных на разное число пар полюсов;

- устройством в статоре одной обмотки, но с переключением ее катушечных групп по нескольким различным схемам.

Из формулы

, ( 6.1 )

где p - число пар полюсов;

f - частота питающей сети Гц;

s – скольжение,

следует, что скорость двигателя изменяется скачкообразно при изменении числа пар полюсов электрической машины.

Переключение обмотки статора может быть осуществлено с помощью ручного переключателя ( барабанного, пакетного, контроллерного исполнения ) или с помощью релейно-контакторной схемы. В данной работе перевод двигателя с одной скорости на другую осуществляется с помощью магнитных пускателей и кнопок управления, позволяющих получить для двигателя типа Т - 42 / 8 - 6 - 4 - 2 три синхронных скорости: 750, 1000, 1500 об/мин.

Схемы соединения катушечных групп показаны на рисунке 6.1.

В асинхронных двигателях с короткозамкнутым ротором в области больших скольжений (малых частотах вращения) наблюдается эффект вытеснения тока ротора, что приводит к изменению сопротивлений ротора, и, следовательно, расчет механических характеристик необходимо проводить с учетом вытеснения тока, В /5/ представлены формулы расчета электромеханической характеристики с учетом вышеизложенного эффекта:

, (6.2)

, (6.3)

, (6.4)

где S_кп, S_кн – критические скольжения двигателя при пуске и при номинальной частоте вращения;

_м ,_п – кратности соответственно максимального и пускового моментов.

6.3 Описание стенда

6.3.1 Принципиальная схема стенда представлена на рисунке 6.2.

6.3.2 Исследуемый двигатель М представляет собой асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором с различным числом пар полюсов. Изменение числа пар полюсов достигается переключением секций статорной обмотки. Двигатель получает питание от трехфазной сети напряжением 220 В. Подача напряжения к статорной обмотке осуществляется магнитным пускателем KMM и кнопочной станцией SBМ. Переключение числа пар полюсов производится кнопками SB1, SB2, SB3. Отключение статора от напряжения осуществляется или кнопкой SB4, или кнопочной станцией SBМ. Напряжение, подводимое к статору, измеряется вольтметром PV1 (Vc), ток статора - амперметром PА1 (Ас). Измерение активной и реактивной мощностей статора производится измерительным преобразователем типа Е849 и прибором PW (P,Q).

6.3.3 Вал двигателя М соединен с валом нагрузочной машины G, якорная обмотка которой подключена к тиристорному преобразователю UZG. Тиристорный преобразователь собран по системе подчиненного регулирования с обратной связью по скорости. Регулирование момента на валу исследуемого двигателя осуществляется с помощью потенциометра RPG (" Регулятор нагрузки"). Нагрузочная машина подключается к тиристорному преобразователю UZG посредством магнитного пускателя KMG и кнопочной станции SBG. С помощью магнитных пускателей

KMB и KMR, кнопок SBB и SBR осуществляется выбор согласного или встречного вращения нагрузочной машины относительно направления вращения вала двигателя. Отключение преобразователя производится кнопочной станцией SBG.

Напряжение, подводимое к якорной обмотке, измеряется вольтметром PV2 (Vg), ток, протекающий в обмотке, измеряется амперметром PA2 ( Ag ).

6.3.4 Контроль скорости вращения производится тахогенератором BR, сопряженным с валом двигателя, и прибором PV3 ( n ), проградуированным в об/мин.

6.3.5 Подача напряжения на стенд осуществляется автоматическим выключателем QF.

6.3.6 Переключение приборов при изменении знака измеряемого параметра производится посредством тумблеров.