ЛАБЫ ВСЕ ПРИНЯТЫ / 3 лб
.pdf
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральноегосударственноеавтономноеобразовательноеучреждениевысшего образования
«НАЦИОНАЛЬНЫЙИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Инженерная школа энергетики ОЭЭ
«ИССЛЕДОВАНИЕ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ С ФАЗНЫМ РОТОРОМ»
ОТЧЁТ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ 3
по дисциплине:
ЭМиА
Исполнитель: |
|
|
|
студенты |
5А06 |
Сергеев Алексей Сергеевич |
11.10.2022 |
|
|||
|
|
Арефьев Александр |
|
|
|
Владимирович |
|
Руководитель: |
|
|
|
К.т.н. доцент |
|
Бейерлейн Евгений Викторович |
|
Томск – 2022
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
2.1Ознакомиться с лабораторной установкой и провести пуск двигателя с помощью пускового реостата.
2.2При номинальных значениях напряжения и частоты питающей сети произвести опыт непосредственной нагрузки и по опытным данным построить рабочие характеристики асинхронного двигателя.
2.3По результатам исследований сделать основные выводы.
Рис. 1 Электрическая схема лабораторной установки для исследования
асинхронного двигателя с фазным ротором
2
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
|
I |
1 |
P1 |
M |
2 |
n |
N |
t |
f |
2 |
s |
P |
cos |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
1 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вт |
Н м |
об/ |
о.е. |
с |
Гц |
о.е. |
Вт |
о.е. |
% |
||
|
А |
мин |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2,1 |
130 |
0 |
|
990 |
4 |
15 |
0,27 |
0,005 |
0 |
0,28 |
0 |
||
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
2,1 |
375 |
5,2 |
975 |
33 |
15 |
2,20 |
0,04 |
530,66 |
0,81 |
47,17 |
|||
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
2,2 |
412 |
5,5 |
950 |
37 |
15 |
2,47 |
0,05 |
546,88 |
0,85 |
44,25 |
|||
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
2,3 |
430 |
6 |
|
940 |
40 |
15 |
2,67 |
0,05 |
590,32 |
0,85 |
45,76 |
||
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
2,4 |
475 |
6,5 |
920 |
44 |
15 |
2,93 |
0,06 |
625,91 |
0,90 |
43,92 |
|||
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
2,4 |
500 |
6,85 |
915 |
48 |
15 |
3,20 |
0,06 |
656,02 |
0,95 |
43,73 |
|||
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Примеры расчета первой строки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
Определяем величину частоты тока в роторе: 2 = |
|
|
= |
4 |
= 0,27 Гц |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
15 |
|||
Определяем |
скольжение |
s |
ротора |
двигателя: |
|
|
= 2/ 1 = 0,27/50 = |
||||||||||||||||
0,005 о.е. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Частота вращения: = |
60f1 |
(1 − ) = 60 · |
50 |
|
· (1 − 0,005) = 995 об/мин |
||||||||||||||||||
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Полезная мощность двигателя: |
= |
|
|
= 0 |
3,14 995 |
= 0 Вт |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
2 |
2 |
30 |
|
|
|
|
30 |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Коэффициент мощности: |
= |
|
1 |
= |
|
|
130 |
|
|
= 0,28 о. е. |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
1 |
|
3 1 фН |
3·2,1·220 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
КПД: η, % = |
2 |
= |
0 |
|
= 0 % |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
3P1 |
3∙130 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Согласно Таблице 1 строим рабочие характеристики асинхронного
двигателя:
3
Рис. 2 Зависимость I1 = f(P2)
Рис. 3 Зависимость P1 = f(P2)
Рис. 4 Зависимость М2 = f(P2)
4
Рис. 5 Зависимость cosφ1 = f(P2)
Рис. 6 Зависимость n2 = f(P2)
Рис. 7 Зависимость η = f(P2)
5
4.Вывод
Входе 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;
при увеличении нагрузки на валу возрастает активная составляющая тока в обмотке ротора (наибольшее значение при нагрузке, близкой к номинальной), что приводит к повышению коэффициента мощности cosφ; при дальнейшем увеличении нагрузки уменьшается cosφ из-за возрастания индуктивного сопротивления ротора вследствие увеличения скольжения и частоты тока в роторе.
по мере увеличения нагрузки на валу двигателя увеличивается величина скольжения и уменьшается величина n2, потому что с увеличением нагрузки на валу равновесие между моментом,
развиваемым двигателем, и моментом сопротивления наступает за счет снижения частоты вращения;
подведенная мощность Р1 увеличивается быстрее, чем по линейной зависимости, из-за зависимости 1 = ∙ 12 ∙ 1, потому что с ростом Р2 растут переменные потери;
с ростом Р2 растет КПД, достигая максимума при равенстве постоянных и переменных потерь. После достижения максимума КПД убывает из-за роста электрических потерь.
с увеличением Р2 увеличивается ток ротора, при этом возрастает также и ток статора, компенсируя размагничивающее действие тока ротора, и обеспечивается неизменность магнитного потока вращающегося магнитного поля.
6