Опыт №7. Снятие момента потерь агрегата.
Момент потерь M агрегата, необходимый для определения полного электромеханического момента исследуемой машины, , полученные данные сведены в табл. 16.
Таблица 15. Экспериментальные значения
I2 |
0,19 |
0,2 |
0,27 |
0,28 |
Uя |
50 |
68 |
97 |
115 |
n |
500 |
800 |
1000 |
1500 |
∆M |
0,137 |
0,131 |
0,205 |
0,173 |
ω |
52,3 |
83,7 |
104,7 |
157,0 |
Пример расчёта:
По данным табл. 15 построена характеристика потерь агрегата (рис. 5).
Опыт№8. Снятие механических характеристик в режиме динамического торможения.
Электромагнитный (полный) момент М1
испытуемой машины в установившемся
режиме работы может быть определен как
алгебраическая сумма моментов:
полученные данные сведены в табл. 16 и
17.
Значения при токе статора 0,2 А:
Таблица 16. Экспериментальные значения
I2 |
0,21 |
0,22 |
0,23 |
0,22 |
Uя |
60,8 |
90,8 |
122,6 |
151,2 |
n |
450 |
600 |
950 |
1150 |
ω |
41,84 |
67,99 |
94,14 |
115,06 |
M1 |
-0,05 |
-0,04 |
-0,034 |
-0,01 |
M2 |
-0,24 |
-0,25 |
-0,26 |
-0,26 |
Значения при токе статора 0,4 А:
Таблица 17. Экспериментальные значения
I2 |
0,32 |
0,3 |
0,26 |
0,25 |
Uя |
40 |
73 |
105 |
140 |
n |
200 |
750 |
900 |
1500 |
ω |
1,38 |
1,72 |
2,07 |
2,91 |
M1 |
-0,109 |
-0,096 |
-0,085 |
-0,053 |
M2 |
-0,294 |
-0,302 |
-0,310 |
-0,301 |
Пример расчёта:
По данным таблицы 16 построены механические (рис. 5) характеристики.
Рисунок
4 – Электромеханическая характеристика
⍵ = f(I1)
1 – Естественная, 2 – акт. сопр. 10 Ом, 3 – акт. сопр. 30 Ом, 4 – акт. сопр. 40 Ом.
Рисунок 5 – Механическая характеристика ⍵ = f(M1)
1 – Естеств. хар-ка, 2 – акт. сопр. 10 Ом, 3 – акт. сопр. 30 Ом, 4 – акт. сопр. 40 Ом, 5 – динамическое торможение при IG=0.2A, 6 – динамическое торможение при IG=0.4A, 7 – момент потерь
Выводы:
Зайцев С.А.
1. Естественные механическая и электромеханическая характеристики сняты при номинальных параметрах двигателя. Представляют собой нелинейную зависимость.
Характерные точки электромеханической характеристики:
- S=0, ω=ω0, I2`=0,I1=I0 – значения идеального холостого хода.
- S=1, ω=0, I1=Iкз`=Iп – параметры короткого замыкания, пуска.
- S=-R2`/R1, ω=ω0(1-S1), I`2=Imax=Uф/Xk – точка максимального значения тока ротора, лежащая в области отрицательных скольжений.
- S→±∞, ω→∞, I2`→I∞=Uф/√(R12 +X2k) – асимптотическое значение тока ротора при бесконечно большом увеличении скольжения и скорости.
Характерные точки механической характеристики:
- S=0, ω=ω0, M=0 – параметры идеального холостого хода.
- S=1, ω=0, M=Mкз=Мп – значения короткого замыкания.
- S=Sкл,M=Mкд, S=-Sk2, M=-Mk2 – точки экстремума.
- S→±∞, ω→∞, M→0 – асимптота механической характеристики, которой является ось скорости.
Механическую характеристику можно разделить на два участка
1-й участок – практически линейный (от скорости идеального холостого хода ω0 до скорости при Мк)
2-й участок – нелинейный (от скорости при Мк до скорости ω→-∞).
Выражения для расчета электромеханических и механических характеристик(s=f(I1), s=f(I`2)) АД
;
.
2. Регулирование частоты вращения асинхронного двигателя изменением напряжения на статоре.
При данном методе регулирования критическое скольжение одинаково, а критический момент уменьшается пропорционально квадрату напряжения. Все характеристики выходят из одной точки ω0 (скорость идеального XX).
Формулы для определения критического скольжения, критического момента и скорости холостого хода:
;
;
.
Диапазон и плавность регулирования небольшие.
3. Рекуперативное торможение.
Этот режим работы возможен при скорости выше синхронной, при этом двигатель отдает электрическую энергию в сеть, потребляя при этом реактивную мощность для возбуждения. Участки характеристики располагаются во втором квадранте. Рекуперативное торможение является наиболее экономичным видом торможения АД. Момент критический в генераторном режиме больше, чем в двигательном, за счет того, что в момент потерь не вычитается, а складывается. Направление вращения не изменяется.