+Ел маш лаб 2

Лабораторна робота №2.

Дослідження трифазного асинхронного двигуна з фазним ротором

Мета роботи. Вивчити будову та принцип роботи трифазного асинхронного двигуна з фазним ротором, з’ясувати послідовність пуску в хід, регулювання, частоти обертання і зміни напрямку обертання двигуна

ЗАГАЛЬНІ ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ

На робочому місці знаходяться: • машинний агрегат, що складається з двох електричних машин–дослідного асинхронного двигуна з фазним ротором і навантажувального генератора постійного струму змішаного збудження, вали яких з'єднані жорстко за допомогою муфти; • трифазний пусковий реостат зі ступінчатим регулюванням величини опору; • регулювальні реостати для кола збудження та кола якоря генератора; • електровимірювальні прилади, тахометр та ін.

Трифазну обмотку статора двигуна (С1-С4, С2-С5, СЗ-С6) можна з'єднати за схемою Y чи Δ . Трифазна обмотка ротора з'єднана за схемою Y, а її початки Р1, Р2, Р3 виведені на клемний щиток через контактні кільця та щітки. Таким чином, у коло обмотки ротора можна включити пусковий чи регулювальний трифазний реостат.

Електровимірювальні прилади і реостати вибирають відповідно до номінальних даних дослідного двигуна і навантажувального генератора із врахуванням меж регулювання напруги і струму під час проведення дослідів. Вольтметри та амперметри повинні мати верхню межу вимірів на рівні 1,2...1,3 від номінальних значень напруги та струму. Вибираючи амперметр у коло паралельної обмотки збудження генератора, належить пам'ятати, що номінальне значення струму збудження Iзн в машинах середньої потужності складає 3-5% від номінального струму якоря генератора.

Висновок: Я вивчив будову та принцип роботи трифазного асинхронного двигуна з фазним ротором, з’ясувати послідовність пуску в хід, регулювання, частоти обертання і зміни напрямку обертання двигуна.

Контрольні запитання

1. Поясніть графічні залежності характеристики холостого ходу (характеристики короткого замикання) двигуна.

Характеристика холостого ходу двигуна - це залежність струму, напруги і потужності від швидкості обертання двигуна при відсутності механічного навантаження на нього. Графік цієї залежності зазвичай має форму гіперболи, де на вісі ординат відкладена потужність, а на вісі абсцис - швидкість обертання двигуна.

Характеристика короткого замикання - це залежність струму, напруги і потужності від струму короткого замикання на виході двигуна при зупинці його валу. Графік цієї залежності зазвичай має форму прямої лінії, де на вісі ординат відкладена потужність, а на вісі абсцис - струм короткого замикання.

2. Які характерні величини визначають з дослідів холостого ходу та короткого замикання двигуна?

З дослідів холостого ходу можна визначити такі величини:

• напругу холостого ходу U₀;

• струм холостого ходу I₀;

• потужність холостого ходу P₀;

• коефіцієнт корисної дії двигуна (ККД) при холостому ході.

З дослідів короткого замикання можна визначити такі величини:

• струм короткого замикання;

• напругу на виході двигуна при короткому замиканні;

• потужність, що виділяється при короткому замиканні.

3. Як визначити величину пускового опору, що обумовлює максимальний пусковий момент двигуна?

Для визначення пускового опору, що обумовлює максимальний пусковий момент двигуна, можна використовувати метод двох точок. За цим методом необхідно виміряти значення струму і напруги двигуна в двох точках на характеристиці короткого замикання: при нульовому струмі і при струмі, що дорівнює максимальному допустимому для двигуна. Потім розраховують опір за формулою:

R₀ = (U₁ - U₂) / (I₁ - I₂),

де R₀ - пусковий оп

4. За графіком робочих характеристик двигуна поясніть характер зміни величин I, P, n, s, cosφ, M у разі збільшення навантаження на валу.

Графік робочих характеристик двигуна показує залежність параметрів I, P, n, s, cosφ, M від навантаження на валу. Збільшення навантаження призводить до зменшення обертової частоти (n) та коефіцієнта потужності (cosφ), а збільшення струму (I), активної потужності (P), електромагнітного моменту (M) та зсуву фаз між струмом та напругою (s). Залежно від типу двигуна, графік може мати різну форму та характеристики.

5. Які дані необхідно мати для побудови кругової діаграми двигуна та як їх визначають?

Для побудови кругової діаграми двигуна необхідно мати дані про робочі характеристики двигуна: струм, напругу, обертову частоту, активну та реактивну потужності, електромагнітний момент. Для цього можна використовувати спеціалізовані прилади для вимірювання параметрів електричних мереж та обладнання.

6. Поясніть послідовність побудови кругової діаграми двигуна.

Побудова кругової діаграми двигуна передбачає наступні кроки:

• вимірювання струму, напруги, обертової частоти та потужності при різних значеннях навантаження на валу;

• розрахунок електромагнітного моменту та коефіцієнта потужності;

• побудова кругової діаграми, на якій на вісі абсцис зображують величину електромагнітного моменту, а на вісі ординат - потужність. Кожна точка на діаграмі відповідає певному значенню обертової частоти. Для кожного значення потужності необхідно визначити відповідний електромагнітний момент, що відображається на діаграмі.