МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИСТЕТ»

Инженерная школа энергетики

Отделение электроэнергетики и электротехники

Лабораторная работа №3

ИССЛЕДОВАНИЕ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ С ФАЗНЫМ РОТОРОМ

Исполнитель:
студент группы	5А8Д		Нагорнов А.В.
Руководитель:
к.т.н., Доцент ОЭЭ			Гирник А. С.

Томск 2020

1. Цель работы: изучить конструкцию трехфазного асинхронного двигателя с фазным ротором, приобрести практические навыки пуска двигателя с применением пускового реостата и провести опыты холостого хода и непосредственной нагрузки двигателя.

2. Программа работы

2.1 Ознакомиться с лабораторной установкой и провести пуск двигателя с помощью пускового реостата.

2.2 При номинальных значениях напряжения и частоты питающей сети произвести опыт непосредственной нагрузки и по опытным данным построить рабочие характеристики асинхронного двигателя.

2.3 По результатам исследований сделать основные выводы.

Рисунок 1 - Электрическая схема лабораторной установки для исследования асинхронного двигателя с фазным ротором

3. Исследование рабочих характеристик двигателя при номинальных значениях напряжения и частоты тока

Согласно проведенным опытам работы двигателя на холостом ходу и под нагрузкой составлена таблица, приведенная ниже.

Таблица 1. Экспериментальные и расчётные данные

№
				об/ мин	о.е.					о.е.
1	2	125	0	1000	0	30	0	0	0	0,095	0
2	2	350	4,8	960	60	30	2	0,04	482,304	0,265	45,9337
3	2	375	5,4	953,3	70	30	2.333	0,046	538,824	0,284	47,8955
4	2,1	425	6	946,6	80	30	2.666	0,053	594,507	0,307	47,412
5	2,2	450	6,5	940	90	30	3	0,06	639,513	0,31	47,3714
6	2,3	475	6,9	933,3	100	30	3,333	0,066	674,053	0,313	47,302

Примеры расчета:

Определяем величину частоты тока в роторе: 𝑓₂=N/t=2 Гц

Определяем скольжение s ротора двигателя: 𝑠= 𝑓₂/ 𝑓₁=2/50=0,04 о.е.

Частота вращения:

Полезная мощность двигателя:

Коэффициент мощности:

КПД:

Согласно Таблице 1 строим рабочие характеристики асинхронного двигателя:

Рисунок 2 – Зависимость I₁ = f(P₂)

Рисунок 3 – Зависимость P₁ = f(P₂)

Рисунок 4 – Зависимость М₂ = f(P₂)

Рисунок 5 – Зависимость cosφ1 = f(P₂)

Рисунок 6 – Зависимость n₂ = f(P₂)

Рисунок 7 – Зависимость η = f(P₂)

4. Вывод

В ходе проделанной работы мы изучили конструкцию асинхронного двигателя с фазным ротором и выполнили построение рабочих характеристик данного двигателя. Согласно таблице и графикам можно сделать следующие выводы:

• в асинхронном двигателе с увеличением нагрузки Р₂ частота вращения ротора уменьшается, поэтому полезный момент на валу М₂ с увеличением нагрузки возрастает быстрее Р₂. Следовательно зависимость М₂ = f(P2) имеет несколько криволинейный вид;

• при увеличении нагрузки на валу возрастает активная составляющая тока в обмотке ротора, что приводит к повышению коэффициента мощности cosφ;

• по мере увеличения нагрузки на валу двигателя увеличивается величина s, в связи с чем уменьшается величина n₂; при дальнейшем увеличении нагрузки угол наклона зависимости n₂ = f(P2) к оси абсцисс увеличивается, т.к. возрастают электрические потери;

• подведенная мощность Р₁ увеличивается быстрее, чем по линейной зависимости, потому что с ростом Р₂ растут переменные потери;

• с ростом Р₂ растет КПД, так как постоянные потери больше переменных.

Список использованных источников

1) Копылов И.П. Электрические машины: Учебник для вузов. - М.: Энергоатомиздат, 1986. - 360 с.