el_lab3
.pdf
Отчет по лабораторной работе № 3
по дисциплине «Элементы систем управления» на тему «Управление трехфазным асинхронным двигателем.
Испытание генератора постоянного тока»
Часть 1
Управление трехфазным асинхронным двигателем
Цель работы: знакомство с устройством, схемами включения, принципом действия и основными характеристиками асинхронного двигателя. Приобретение навыков по управлению работой асинхронного трехфазного двигателя.
Схема эксперимента:
Результаты снятия регулировочной характеристики асинхронного двигателя при его работе на холостом ходу представлены в таблице 2.
Таблица 2
f, Гц |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
|
|
|
|
|
|
n, об/мин |
288,8 |
592 |
890,5 |
1192 |
1482 |
|
|
|
|
|
|
U, В |
53 |
99 |
143 |
188 |
230 |
|
|
|
|
|
|
Регулировочная характеристика асинхронного двигателя n = f(f):
Схема для снятия механических и рабочих характеристик асинхронного двигателя при соединении обмоток двигателя в треугольник:
Измерения на холостом ходу:
Uл = 230 В |
Fi = 105 град |
Iяг = 0 А |
Iл = 0,83 А |
Uяг = 4.6 В |
n = 1486 об/мин |
2
Результаты снятия механических и рабочих характеристик асинхронного двигателя представлены в таблице 3.
Таблица 3
Uл, В |
227 |
228 |
227 |
226 |
225 |
224 |
223 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Iл, А |
0,8 |
0,77 |
0,75 |
0,74 |
0,74 |
0,75 |
0,76 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Fi, град |
102 |
99 |
99 |
81 |
81 |
78 |
73 |
|
|
|
|
|
|
|
|
n, об/мин |
1480 |
1464 |
1447 |
1424 |
1399 |
1372 |
1344 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Uг, В |
177 |
165 |
154 |
141 |
127 |
112 |
97 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Iяг, А |
0 |
0,097 |
0,195 |
0,314 |
0,43 |
0,55 |
0,66 |
|
|
|
|
|
|
|
|
φ, град |
72 |
69 |
69 |
51 |
51 |
48 |
43 |
|
|
|
|
|
|
|
|
cos φ |
0,309 |
0,358 |
0,358 |
0,629 |
0,629 |
0,669 |
0,731 |
|
|
|
|
|
|
|
|
KЕ |
0,120 |
0,118 |
0,117 |
0,116 |
0,114 |
0,112 |
0,109 |
Км |
1,139 |
1,120 |
1,109 |
1,100 |
1,084 |
1,063 |
1,038 |
|
|
|
|
|
|
|
|
MТ, Нм |
0 |
0,109 |
0,216 |
0,345 |
0,466 |
0,585 |
0,685 |
P2, Вт |
0 |
16,755 |
32,818 |
51,584 |
68,453 |
84,275 |
96,667 |
η, % |
0 |
9,5 |
19,3 |
30,8 |
41,1 |
50,2 |
57 |
|
|
|
|
|
|
|
|
s |
0,013 |
0,024 |
0,035 |
0,051 |
0,067 |
0,085 |
0,104 |
|
|
|
|
|
|
|
|
P1, Вт |
181,60 |
175,56 |
170,25 |
167,24 |
166,50 |
168,00 |
169,48 |
Здесь:
Rя = 75 Ом; p = 2; f1 = 50 Гц
φ = Fi - 30
KЕ = (Uг + Iяг × Rя) / n
Kм = 9,52 × KЕ
MТ = Км × Iяг
P2 = 0,105 × MТ × n
η = P2 / P1 × 100 %
P1 = Uл × Iл
s = 1 - n × p / (60 × f1)
3
Рабочие характеристики: n = f(P2):
MТ = f(P2):
Iл = f(P2):
4
s = f(P2):
η = f(P2):
cos φ = f(P2):
5
P1 = f(P2):
Механическая характеристика n = f(MT):
Выводы:
Регулировочная характеристика асинхронного двигателя n = f(f) представляет собой возрастающую линейную зависимость.
Рабочие характеристики:
n = f(P2) представляет собой убывающую зависимость, близкую к линейной;
MТ = f(P2), s = f(P2), η = f(P2) представляют собой возрастающие зависимости, близкие к линейным;
Iл = f(P2), P1 = f(P2) представляют собой зависимости, близкие к квадратичным;
cos φ = f(P2) представляет собой зависимость сложного вида.
Механическая характеристика n = f(MT) представляет собой убывающую зависимость, близкую к линейной.
6
Часть 2
Испытание генератора постоянного тока
Цель работы: Ознакомиться с устройством, принципом действия, основными характеристиками и методами испытаний генераторов постоянного тока.
Паспортные данные генератора постоянного тока:
Наименование параметра |
Значение |
|
|
Тип |
ПЛ-062 |
|
|
Мощность, Вт |
90 |
|
|
Номинальное напряжение питания обмотки якоря, В |
220 |
|
|
Номинальное напряжение питания обмотки возбуждения, В |
220 |
|
|
Номинальная частота вращения, об/мин |
1500 |
|
|
Номинальный ток якоря, А |
0,76 |
|
|
КПД, % |
57 |
|
|
Масса, кг |
4,4 |
|
|
Схема для снятия характеристики холостого хода генератора с независимым возбуждением:
Еост=4,1 В
7
Результаты снятия характеристики холостого хода генератора с независимым возбуждением представлены в таблице 1.
Таблица 1
Iв, А |
0,022 |
0,047 |
0,07 |
0,095 |
0,12 |
0,135 |
0,157 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Eявозр, В |
46,6 |
87,8 |
113 |
137 |
154 |
163 |
173 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Eяубыв, В |
45 |
85 |
114 |
137 |
154 |
162 |
173 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Характеристика холостого хода генератора с независимым возбуждением Ея = f(Iв):
8
Схема для снятия внешней характеристики генератора с параллельным возбуждением:
Результаты снятия внешней характеристики генератора с параллельным возбуждением представлены в таблице 2.
Таблица 2
U, В |
139 |
126 |
113 |
96 |
79 |
66,5 |
50 |
|
|
|
|
|
|
|
|
I, А |
0,111 |
0,16 |
0,23 |
0,29 |
0,33 |
0,34 |
0,36 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Внешняя характеристика генератора с параллельным возбуждением U = f(I):
9
Результаты снятия внешней характеристики генератора с независимым возбуждением представлены в таблице 3.
Таблица 3
U, В |
138 |
131 |
123 |
113 |
103 |
92 |
80 |
|
|
|
|
|
|
|
|
I, А |
0 |
0,077 |
0,156 |
0,254 |
0,351 |
0,446 |
0,55 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Внешняя характеристика генератора с независимым возбуждением U = f(I):
Выводы:
Из характеристики холостого хода генератора независимого возбуждения Ея = f(Iв) видно, что график представляет собой часть петли гистерезиса, находящуюся в первом квадранте.
Из внешних характеристик генератора с параллельным возбуждением U = f(I) и генератора с независимым возбуждением U = f(I) видно, что вторая характеристика имеет убывающий линейный характер, в то время, как первая имеет вид ниспадающей кривой.
10