8.4. Программа работы

1. Ознакомьтесь с паспортными данными асинхронного двигателя и запишите их. Вычислите номинальный вращающий момент М_2ном двигателя.

2. Соберите электрическую цепь согласно схеме (см. рис. 8.1).

3. Выполните пуск асинхронного двигателя.

4. Снимите рабочие характеристики АД при соединении обмоток статора звездой, а затем треугольником как указано в п.8.3. Результаты измерений запишите в табл. 8.1.

Вычислите полезную мощность P₂ двигателя, скольжение s, КПД , коэффициент мощности cos, а также относительные значения тока статора I_1*, полезной мощности Р_2*, момента M_2* и частоты вращения ротора двигателя n_2*. Результаты вычислений запишите в табл. 8.2.

Постройте рабочие характеристики асинхронного двигателя в относительных единицах при соединении обмотки статора треугольником и при различных способах соединения обмотки статора.

5. Запишите технические данные электроизмерительных приборов.

6. Выполните анализ полученных результатов.

Отметьте соответствие вида полученных рабочих характеристик двигателя теоретическим; ток холостого хода I₀ двигателя в процентах от I_1ном (или в относительных единицах); степень изменения частоты вращения ротора при изменении нагрузки двигателя от холостого хода до номинальной; значения скольжения s при холостом ходе и номинальной нагрузке; значения коэффициента мощности cos при холостом ходе двигателя; наибольшие значения КПД _mах, коэффициента мощности cos _mах и полезную мощность P_2*, при которой они достигаются. Сравните значения тока I₁ в обмотке статора, частоты вращения n₂ ротора, коэффициента мощности cos φ и КПД η, полученные в результате испытаний АД при номинальной нагрузке (при М_2ном), с паспортными значениями этих величин.

8.5. Контрольные вопросы

1. Назовите основные конструктивные элементы асинхронного двигателя и укажите их обозначения на электрической схеме.

2. Какие данные АД указывают в его паспорте?

3. Как по паспортным данным АД определить: номинальный момент М_2ном; частоту вращения n₁ магнитного поля; число пар полюсов р?

4. Как осуществляют пуск АД?

5. Как изменить направление вращения АД?

6. Какие характеристики АД называют рабочими, и при каких условиях их снимают?

7. Как создают тормозной момент при снятии рабочих характеристик АД? Каким образом изменяют значение тормозного момента?

Работа 9 испытание трехфазного синхронного генератора при работе на автономную нагрузку

9.1. Общие указания

Цель работы — приобретение практических навыков регулирования трехфазного синхронного генератора (СГ) и овладение методикой определения основных эксплуатационных характеристик СГ при работе на автономную нагрузку.

Синхронный генератор применяют в качестве автономного источника питания в тех случаях, когда подключение потребителей электрической энергии к сети невозможно или не оправдано. К таким потребителям можно отнести лесозаготовительные участки, буровые установки, речные и морские суда и т. п.

Качественный анализ работы СГ в установившемся режиме удобно вести, пользуясь упрощенным уравнением напряжения

(9.1)

где U, I — комплексные фазные напряжение и ток СГ соответственно; Е₀ — комплексная ЭДС, индуцированная в фазе обмотки статора СГ основным магнитным потоком Ф_0m; Х_с — индуктивное синхронное сопротивление.

При синусоидальном распределении магнитной индукции в воздушном зазоре машины действующее значение ЭДС в установившемся режиме равно:

(9.2)

где

(9.3)

— частота индуцированной ЭДС, Гц; w — число витков обмотки статора; k_об — ее обмоточный коэффициент; Ф_0m — максимальное значение основного магнитного потока, Вб; с_Е — коэффициент, значение которого зависит от конструкции СГ; n — частота вращения ротора, об/мин; р — число пар полюсов.

Нормированная частота ЭДС в России принята равной f=50 Гц, поэтому на основании (9.3) ротор СГ должен вращаться первичным двигателем с постоянной частотой вращения

Принципиальная электрическая схема для проведения Испытаний СГ, работающего на автономную нагрузку, показана на рис. 9.1. Перед сборкой электрических цепей необходимо ознакомиться с номинальными данными электрических машин, назначением и расположением на стенде электроизмерительных приборов.

Рис. 9.1. Схема включения обмоток синхронного генератора, измерительных приборов и нагрузочных реостатов

При испытании СГ фазные обмотки статора включают по схеме треугольника. Обмотку возбуждения подключают к источнику постоянного напряжения на блоке источника питания (60-105). Для измерения напряжения и тока в цепи обмотки возбуждения используют измерительный блок 68-110. Для производства измерений в цепи обмотки статора используют измерительный блок 68-110, (single and three-phase measurements panel). В качестве нагрузки используют блок резисторов при соединении фаз приемника треугольником. Все выключатели блока резисторов должны быть выключены.

Включение амперметров и вольтметров для измерения синусоидальных токов и напряжений в цепи обмотки статора следует производить по схеме, изображенной на рис. 9.1. В противном случае трехфазный ваттметр не будет давать правильное показание.