Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Электрические машины. Учебно-методическое пособие
.pdf
Приборы и оборудование
Обозначение
Наименование
Параметры
G1
Трехфазный источник питания
~ 400 В /16 А
G2
Источник питания машины по-
стоянного тока
– 0…250 В / 3 А (якорь)–
200В/1 А (возбуждение)
М1
Асинхронный двигатель с ко-
роткозамкнутым ротором
120 Вт/ 380 В/1450 мин-1
G4
Машина постоянного тока
90 Вт/220В/0.56 А (якорь),
2x110В/0,25 А
А6
Трехполюсный выключатель
~ 400 В /10 А
Р1
Блок мультиметров
0…1000 В/= 0…10 А
G5
Датчик частоты вращения
2500 импульсов за оборот
Р3
Указатель частоты вращения
–2000…0…2000 мин-1
А10
Активная нагрузка
220 В/ 3х0…50 Вт
Лабораторная установка (рис. 5.3.1) состоит из коллекторной машины постоянного тока G/M (генератора), вал которой сочленен с валом
трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором G6,
служащего для вращения ротора генератора. Асинхронный двигатель
получает питание от источника G1 через выключатель А6. Обмотка возбуждения генератора с независимым возбуждением G/M питается постоянным током от источника G2. Он позволяет плавно изменять ток
возбуждения. С помощью мультиметров блока Р1 контролируются
напряжения и токи якоря и возбуждения испытуемого коллекторного
генератора.
Для измерения частоты вращения ротора генератора используется датчик G5.
Номинальные данные приборов и оборудования приведены в
табл. 5.3.1.
Таблица 5.3.1
81
Порядок и условия выполнения работы
Ознакомьтесь с устройством коллекторного генератора постоянного тока с помощью имеющихся в лаборатории плакатов и препарированного макета. Запишите номинальные данные испытуемых двигателя и генератора: мощность, напряжение, ток, частоту вращения.
Экспериментальные исследования режимов работы коллекторного генератора постоянного тока заключаются в сравнительном анализе способов возбуждения и основных характеристик генератора.
Указания по проведению экспериментов
1. Подготовка к проведению экспериментов.
1.1. Соберите схему (рис. 5.3.1) для исследования генератора,
убедившись, что стенд отключен от сети.
Рис. 5.3.1. Схема соединений для опыта холостого хода
1.2. Обеспечьте защитное заземление устройств, используемых в
экспериментах. Соедините гнезда защитного заземления «╧»
устройств, используемых в эксперименте, с гнездом «РЕ» источника G1.
1.3. Ручку источника G2 поверните против часовой стрелки до
упора.
82
1.4. Для проверки правильности сборки схемы пригласите препо-
If, A
E0, B
давателя или лаборанта.
1.5. Включите питание стенда и выключатели «СЕТЬ» блоков:
выключателя А6, мультиметров Р1, указателя частоты вращения Р3,
источников питания G1, G2.
1.6. Активизируйте мультиметры блока Р1, задействованные в
эксперименте.
2. Снятие характеристики холостого хода.
2.1. Нажмите кнопку «ВКЛ» на блоке выключателя А6 и запусти-
те асинхронный двигатель.
2.2. Нажмите кнопку «ВКЛ» на блоке источника G2 и, вращая
ручку регулятора, изменяйте ток возбуждения в диапазоне 0…0,25 А.
Занесите показания амперметра (ток возбуждения If) и вольтметра
(ЭДС генератора E0) в табл. 5.3.2.
2.3. По завершении эксперимента поверните ручку регулятора на
блоке источника G2 против часовой стрелки до упора, нажмите кнопку «ОТКЛ» и отключите выключатель «СЕТЬ». Отключите выключатель А6 нажатием кнопки «ОТКЛ». Отключите источник G1 нажатием на кнопку-гриб.
2.4. По данным табл. 5.3.2 постройте характеристику холостого
хода E0 = f(If).
Таблица 5.3.2
3. Снятие характеристики короткого замыкания.
3.1. Соберите схему по рис. 5.3.2 для исследования генератора,
убедившись, что стенд отключен от сети.
3.2. Ручку источника G2 поверните против часовой стрелки до
упора.
3.3. Для проверки правильности сборки схемы пригласите препо-
давателя или лаборанта.
83
3.4. Включите питание стенда и выключатели «СЕТЬ» блоков:
выключателя А6, мультиметров Р1, указателя частоты вращения Р3,
источников питания G1, G2.
Рис. 5.3.2. Схема соединений для опыта короткого замыкания
3.5. Активизируйте мультиметры блока Р1, задействованные в
эксперименте.
3.6. Нажмите кнопку «ВКЛ» на блоке выключателя А6 и запусти-
те асинхронный двигатель.
3.7. Нажмите кнопку «ВКЛ» на блоке источника G2 и, вращая
ручку регулятора, изменяйте ток возбуждения в диапазоне 0…0,1 А.
Занесите показания амперметров (ток возбуждения If и ток якоря Iк) в
табл. 5.3.3.
3.8. По завершении эксперимента поверните ручку регулятора на
блоке источника G2 против часовой стрелки до упора, нажмите кнопку «ОТКЛ» и отключите выключатель «СЕТЬ». Отключите выключатель А6 нажатием кнопки «ОТКЛ». Отключите источник G1 нажатием на кнопку-гриб.
3.9. По данным табл. 5.3.3 постройте характеристику короткого
замыкания Iк = f(If).
84
Таблица 5.3.3
If, A
Ik, A
Ia, A
Ua, B
4. Снятие внешней и регулировочной характеристик.
4.1. Соберите схему (рис. 5.3.3) для исследования генератора,
убедившись, что стенд отключен от сети.
Рис. 5.3.3. Схема соединений для снятия внешней и регулировочной характеристик
4.2. Ручку источника G2 поверните против часовой стрелки до
упора.
4.3. Для проверки правильности сборки схемы пригласите препо-
давателя или лаборанта.
4.4. Нажмите кнопку «ВКЛ» на блоке источника G2 и, вращая
ручку регулятора, установите и поддерживайте неизменным ток возбуждения If (по заданию преподавателя).
4.5. Перемещая переключатели блока нагрузки А10, изменяйте
ток якорной обмотки в диапазоне 0…0,5 А и заносите показания приборов в табл. 5.3.4.
Таблица 5.3.4
85
4.6. Верните переключатели блока нагрузки А10 в положение «0».
Ia, A
If, A
4.7. Установите путем регулирования тока возбуждения If напряжение якорной обмотки Ua (по заданию преподавателя).
4.8. Перемещая переключатели блока нагрузки А10, изменяйте
ток якорной обмотки в диапазоне 0…0,5 А и, поддерживая путем регулирования тока возбуждения If напряжение якорной обмотки Ua
неизменным, заносите показания приборов в табл. 5.3.5.
Таблица 5.3.5
4.9. По завершении эксперимента поверните ручку регулятора на
блоке источника G2 против часовой стрелки до упора, нажмите кнопку «ОТКЛ» и отключите выключатель «СЕТЬ». Отключите выключатель А6 нажатием кнопки «ОТКЛ». Отключите источник G1 нажатием на кнопку-гриб.
4.10. По данным табл. 5.3.5 постройте внешнюю характеристику
Ua= f(Ia) и регулировочную характеристику If = f(Ia).
Контрольные вопросы
1. Объясните назначение, устройство и принцип работы коллекторного ге-
нератора постоянного тока.
2. Поясните функциональное назначение главных и добавочных полюсов.
3. От чего зависит напряжение якорной обмотки генератора в режиме хо-
лостого хода?
4. Как изменить полярность напряжения на зажимах генератора?
5. Чем опасен режим короткого замыкания генератора?
6. Почему напряжение на зажимах генератора снижается с увеличением
тока нагрузки?
7. Обоснуйте условия самовозбуждения генератора с параллельным воз-
буждением.
8. Какими факторами ограничивается максимальный ток нагрузки генератора?
9. Дайте сравнительный анализ внешних характеристик генератора при
независимом, параллельном и смешанном возбуждении генератора.
86
Лабораторная работа № 4
ИССЛЕДОВАНИЕ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ
С КОРОТКОЗАМКНУТЫМ РОТОРОМ
Цель работы – изучить устройство и принцип работы асинхрон-
ного двигателя с короткозамкнутым ротором, снять и проанализировать его основные характеристики.
При подготовке к работе повторите теоретический материал –
темы: устройство и принцип работы асинхронного двигателя, вращающееся магнитное поле и скольжение, электромагнитный момент и
механические характеристики, пуск в ход, маркировка и схемы соединения фаз обмотки статора.
Программа работы
1.1. Ознакомиться с устройством и паспортными данными двигателя.
1.2. Снять и построить рабочие и механические характеристики.
1.3. Оформить отчет и сделать выводы по работе.
Приборы и оборудование
Лабораторная установка состоит из трехфазного асинхронного
двигателя с короткозамкнутым ротором, вал которого сочленен с машиной постоянного тока G/M (генератором), служащей для нагрузки
двигателя (рис. 5.4.1). Обмотка возбуждения G/M питается постоянным током. Регулируя ток обмотки возбуждения G/M с помощью источника G2, можно плавно изменять момент нагрузки на валу двигателя.
Для измерения частоты вращения ротора двигателя используется
датчик Р3. Активная мощность, потребляемая трехфазным двигателем, измеряется ваттметром.
Приборы и устройства показаны на схеме рис. 5.4.1, где М1 –
асинхронный двигатель; G/М – электрическая машина.
Номинальные данные приборов и оборудования представлены в
табл. 5.4.1.
87
Таблица 5.4.1
Обознач.
Наименование
Тип
Параметры
G1
Трехфазный источник
201.2
400 В /16 А
А2
Трехфазная трансформаторная группа
347.1
3x80 В А;
230 В/242, 235, 230, 226, 220,
133,127 В
М1
Асинхронный двигатель
106
120 Вт/ 380 В/1450 мин-1
G4
Машина постоянного тока
101.2
90 Вт/220 В/0.56А
А10
Активная нагрузка
306.1
220 В/3х0..50 Вт
Р1
Блок мультиметров
508.2
3 мультиметра
0…1000 В /
=0…10 А/0...20 МОм
Р2
Измеритель мощностей
507.2
15; 60; 150; 300; 600 В / 0,05;
0,1; 0,2; 0,5 А
* * *
* * *
В к л .
L
1
L
2
L
3
N
P E
G 1
к G 2
А 2
Р 3
А 6
Р 2
Р 1
W
v a r
V A
A
n B
M 1
G 5
U 1 V 1 W 1
U 2
V 2
W 2
E 1 E 2 E 3 E 4
G 2
V
A
о т G 1
Я к о р ь В о з б у ж д е н и е
А 2
А 1
А 1 0
M 2
G / M
P 1 . 3 P 1 . 2 P 1 . 1
+
-
+ -
+ -
Рис. 5.4.1. Схема для исследования асинхронного двигателя
88
Порядок и условия выполнения работы
НОМ
НОМ
НОМ
n
P
M
2
30
1. Ознакомьтесь с устройством асинхронного двигателя с помощью имеющихся в лаборатории плакатов и испытуемого образца.
Изучите паспортные данные: мощность, напряжения первичной обмотки. Определите токи обмотки статора.
2. Трехфазная трансформаторная группа А2 изменяет напряжения статора асинхронного двигателя.
С помощью мультиметров блока Р1 контролируются напряжения
обмотки статора испытуемого двигателя.
3. Проведите экспериментальные исследования и определите рабочие характеристики асинхронного двигателя.
Указания по проведению экспериментов
1. Запишите паспортные данные испытуемого двигателя: мощность P
стоту вращения магнитного поля n1, число полюсов 2p, ток I
, напряжение U
2ном
, частоту вращения n
1ном
. Определите ча-
ном
.
1ном
Определите номинальный момент двигателя
,
где P
– номинальная мощность, Вт;
2ном
n
– номинальная частота вращения, мин-1.
ном
2. Соберите схему (см. рис. 5.4.1) для исследования двигателя.
Фазы обмотки статора соединены звездой.
3. Пустите двигатель в ход прямым включением в сеть с помощью кнопки «ВКЛ» выключателя А6. Заметьте направление вращения вала. Отключите двигатель и измените направление вращения.
Для этого поменяйте местами два линейных провода. Включив двигатель, убедитесь, что направление вращения изменилось.
4. Снимите рабочие характеристики двигателя. Для этого включите двигатель и нагружайте его, поворачивая по часовой стрелке
ручку источника G2. При повороте ручки увеличивается ток возбуждения G/M и тормозной момент на валу двигателя. Результаты изме-
89
рений для 5-6 точек в пределах от холостого хода до 1,2 М
Гaa
IUP
/
2
1
2
P
P
ЛИНЛИН
IU
P
11
1
3
cos
%*
n
nn
s 100
1
1
Схема соединения фаз обмотки статора
Измеренные параметры
Расчетные параметры
Uа,
В
Iа, А U1ф,
В
I1л,
А
P1w,
Вт
P1,
Вт
n,
мин
-1
P2,
Вт
cos
s,
%
занесите
ном
в табл. 5.4.2, где P1w – показания ваттметра. Активная мощность, потребляемая двигателем, P1 = 3 P
1w.
5. По данным измерений рассчитайте и запишите в табл. 5.4.2:
мощность на валу двигателя
;
КПД
;
коэффициент мощности
;
скольжение
.
Таблица 5.4.2
6. Снимите и запишите в табл. 5.4.2 данные для рабочих характеристик двигателя при повышенном и пониженном фазных напряжениях обмотки статора двигателя, заданных преподавателем.
7. По результатам измерений и расчетов постройте графики рабочих и механических характеристик двигателя при различных напряжениях обмотки статора двигателя.
90
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]