2. Характеристики короткого замыкания

Табл. 3. Опытные данные в режиме короткого замыкания

U1, дел	СВ, В/дел	Iк1, дел	Iк2, дел	Iк3, дел	СА, А/дел	α1, дел	α2, дел	Cw, Вт/дел
108	0,4	87	87	87	0,25	-1	-33	25
85	0,4	68	68	68	0,25	0	-20	25
63	0,4	50	49	49	0,25	0	-11	25
51	0,4	40	40	40	0,25	0	-7	25

Табл. 4. Расчётные данные опыта короткого замыкания

U1к, В	Iк, А	Pк, Вт	zк, Ом	rк, Ом	хк, Ом	cosφк (выч.)	cosφк (рис.)
43,2	21,75	850	3,44	1,80	2,93	0,52	0,52
34	17,00	500	3,46	1,73	3,00	0,50	0,5
25,2	12,33	275	3,54	1,81	3,04	0,51	0,5
20,4	10,00	175	3,53	1,75	3,07	0,50	0,5

Пример расчёта для первой строки:

Из рисунка 4 определены значения некоторых параметров, соответствующих номинальному току: U_кн = 41,8 В, Р_кн = 788,1 Вт, cosφ_кн = 0,51, r_кн = 1,77 Ом, x_кн = 3,01 Ом, ΔU_к = 1,35 В.

Также, по данным опыта проведены следующие вычисления:

– электрические потери в обмотке статора при номинальном токе I_н и температуре 75°С;

– угловая синхронная частота вращения поля;

– момент короткого замыкания M_кн при номинальном токе;

– пусковой ток;

­– мощность при пуске;

– пусковой момент;

– кратность пускового тока;

– кратность пускового момента (значение М_н определено из рисунка 5).

3. Рабочие характеристики

Табл. 5. Опытные данные при снятии рабочих характеристик (U₁ = U_н).

I1л, дел	I2л, дел	I3л, дел	СА, А/дел	α1, дел	α2, дел	Cw, Вт/дел	ν, число колебаний	t, с
40	44	42	0,25	-1	-34	50	8	10
50	54	53	0,25	-14	-50	50	15
60	63	62	0,25	-24	-62	50	18
70	72	72	0,25	-34	-72	50	22
80	82	83	0,25	-43	-84	50	28
90	91	91	0,25	-50	-93	50	32

Табл. 6. Расчётные данные при снятии рабочих характеристик

I1, А	P1, Вт	cosφ (выч.)	cosφ (рис.)	s	рэл1, Вт	Рэм, Вт	рэл2, Вт	рд, Вт	Σр, Вт	Р2, Вт	М2, Н·м	η, %
10,50	1750	0,44	0,49	0,016	89,80	1396,30	22,34	8,09	629,93	1120,07	7,25	64,00
13,08	3200	0,64	0,73	0,03	139,42	2796,68	83,90	12,56	745,58	2454,42	16,12	76,70
15,42	4300	0,73	0,79	0,036	193,59	3842,51	138,33	17,44	859,05	3440,95	22,74	80,02
17,83	5300	0,78	0,83	0,044	259,04	4777,06	210,19	23,33	1002,26	4297,74	28,63	81,09
20,42	6350	0,82	0,86	0,056	339,52	5746,58	321,81	30,58	1201,61	5148,39	34,74	81,08
22,67	7150	0,83	0,89	0,064	418,48	6467,62	413,93	37,69	1379,80	5770,20	39,27	80,70

U₁ = U_н = 220 В; f₁ = f_н = 50 Гц; p_мг = 263,9 Вт; p_мх = 245,8 Вт;

Пример расчёта для пятой строки:

– частота вращения поля статора;

– частота вращения ротора;

Из рисунка 5 определены значения некоторых параметров, соответствующих номинальному току: s_н = 0,0575, Р_1н = 6590 Вт, Р_2н = 5323,5 Вт, М_2н = 35,2 Н·м, cosφ_н = 0,82, η_н = 80,93 %.

Вывод:

В ходе лабораторной работы были сняты характеристики исследуемого асинхронного двигателя в опытах холостого хода и короткого замыкания, а также при нагрузке.

По опыту холостого хода были получены: Р_0н = 610 Вт, I_0н = 9,67 А, cosφ_0н = 0,15. А по графику разделения потерь, были определены следующие величины: p_мх = 245,8 Вт, p_мг = 263,9 Вт, p_мгк = 9,2 Вт. Сравнивая значения Р_0н, I_0н и cosφ_0н с рабочими характеристиками, можно сказать, что продолжения кривых cosφ = f (P₂), I₁ = f (P₂), P₁ = f (P₂) пересекают вертикальную ось в данных точках.

Из характеристик короткого замыкания определены значения параметров, соответствующих номинальному току: U_кн = 41,8 В, Р_кн = 788,1 Вт, cosφ_кн = 0,51, r_кн = 1,77 Ом, x_кн = 3,01 Ом, ΔU_к = 1,35 В. Причём величины cosφ_к, r_кн и x_кн почти не зависят от U_1к.

Из рабочих характеристик были получены следующие параметры, соответствующие номинальному току: s_н = 0,0575, Р_1н = 6590 Вт, Р_2н = 5323,5 Вт, М_2н = 35,2 Н·м, cosφ_н = 0,82, η_н = 80,93 %. Эти значения очень близки к действительным номинальным данным машины.

Во всех трёх опытах cosφ рассчитанный по формулам примерно совпадает с cosφ определённым по графику.

Также дополнительно были рассчитаны величины:

– момент короткого замыкания M_кн при номинальном токе;

– пусковой ток;

­– мощность при пуске;

– пусковой момент;

– кратность пускового тока;

– кратность пускового момента.