ЛБ 6. Исследование синхронного реактивного двигателя

PМИНИСТЕРСТВО 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 №6

ИССЛЕДОВАНИЕ СИНХРОННОГО РЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ

Исполнитель:
студент группы	5А8Д		Нагорнов А.В.
Руководитель:
Доцент ОЭЭ			Гирник А. С.

Томск 2020

1. Цель работы: изучить конструкцию трехфазного синхронного реактивного двигателя; провести опыты холостого хода и непосредственной нагрузки двигателя; приобрести практические навыки по исследованию синхронного двигателя.

2. Программа работы

6.2.1. Ознакомиться с лабораторной установкой.

6.2.2. Провести опыт холостого хода.

6.2.3. Получить рабочие характеристики двигателя.

6.2.4. Провести анализ полученных характеристик и сделать основные выводы.

Рисунок 1 – Электрическая схема лабораторной установки для исследования синхронного реактивного двигателя

3. Исследование характеристик холостого хода двигателя

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

Таблица 1 – Характеристики холостого хода

№ опыта	U10	I0	3P0ф	cos		Pст+Pмех	Примечание
	В	А	Вт	о.е.	Вт	Вт
1	140	1.4	170	0.8	11.76	521.76	PH= U1НФ=127, В f1H=50, ГЦ m1=3 r1=2,0, ОМ 2p=4
2	120	0.7	150	0.7	2.94	452.94
3	100	0.3	50	0.5	0.54	150.54
4	80	0.15	10	0.8	0.135	30.135

Примеры расчета:

Определим коэффициент мощности по формуле:

о.е.

Также определим сумму потерь в стали и механических:

Вт

где P0 - потери холостого хода, приходящиеся на одну фазу двигателя, Вт;

r1- активное сопротивление одной фазы обмотки статора, Ом.

4. ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОЧИХ ХАРАКТЕРИСТИК ДВИГАТЕЛЯ

Согласно проведенным опытам работы двигателя составлена таблица, приведенная ниже.

Таблица 2 – Рабочие характеристики синхронного двигателя

№ опыта	Результаты опытов					Результаты расчетов			Примечание
	I1	3P1ф	n	M2	P2		cos1	
	А	Вт	Об/мин	Н м	Вт		о.е.	о.е.
1	1	100	1400	2	293.06		1	0.9	U1Нф =100, В
2	2	180	1400	3	439.60		0.9	0.8
3	3	260	1400	3.8	556.83		0.8	0.7
4	4	300	1400	4.1	600.79		0.7	0.6
Выход из синхронизма	9.5	520	1300	4	544.26		0.5	0.4
Вход в синхронизм	1.2	120	1420	2.3	341.84		1	0.9

Примеры расчета:

Расчетные значения полезной мощности, КПД и 1 cos определяют по выражениям:

Вт

о.е.

о.е.

По результатам исследований и расчетов построим рабочие характеристики:

Рисунок 2 – График зависимости I₀от U₁₀

Рисунок 3 – График зависимости P₀от U_10.

Рисунок 4 – График зависимости cosφ0 от U_10.

Рисунок 5 – График зависимости P₁ и P₂ от N (номер опыта)

Рисунок 6 – График зависимости n и P₂ от N (номер опыта)

Рисунок 7 – График зависимости M₂ и P₂ от N (номер опыта)

Рисунок 8 – График зависимости cosφ1и P₂ от N (номер опыта)

Рисунок 9 – График зависимости η и P₂ от N (номер опыта)

Рисунок 10 – График зависимости I₁ и P₂ от N (номер опыта)

5. Вывод

Проводя данную лабораторную работу и выполнив все измерения, мы составили графики зависимости. Исходя из данной работы, мы поняли, что выпадение из синхронизма — аварийный режим, так как сопровождается прохождением по обмотке якоря больших токов. Это объясняется тем, что ЭДС генератора Е и напряжение сети Uc при указанном режиме могут складываться по контуру «генератор — сеть», а не вычитаться, как при нормальной работе. В синхронных машинах большой и средней мощности потери мощности в обмотке якоря ΔP_aэл = mI_a²r_a малы по сравнению с электрической мощностью Р, отдаваемой (в генераторе) или потребляемой (в двигателе) обмоткой якоря. Поэтому если пренебречь величиной ΔP_аэл, то можно считать, что электромагнитная мощность машины Р_эм = Р. Электромагнитный момент пропорционален мощности Р_эм. Поэтому для неявнополюсной и явно полюсной машин:

 ;

 .

Список использованных источников

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