ЛР Электрические машины

ЗВІТ про лабораторну роботу № 8

“Дослідження двигуна постійного струму (ДПС)”

1. Ознайомлення з конструкцією і паспортними даними ДПС.

2. Дослідження пуску і реверсування ДПС.

Рис. 2. Функціональна схема стенду для дослідження ДПС

- 20 -

n,об/хв

М, Нм

Рис. 3. Механічні характеристики двигуна

4. Дослідження способів гальмування ДПС

Таблиця 2

SA

Рис.4. Схема для дослідження способів гальмування ДПС

- 21 -

Лабораторна робота № 9 ДОСЛІДЖЕННЯ АСИНХРОННОГО ДВИГУНА

З КОРОТКОЗАМКНЕНИМ РОТОРОМ (АД)

Мета роботи - ознайомлення з конструкцією і принципом дії АД, пуск, ре- версування АД, дослідження характеристик у режимі двигуна, дослідження ро- боти у режимі гальмування.

Лабораторна робота складається з двох частин:

-домашньої підготовки;

-аудиторної роботи.

ДОМАШНЯ ПІДГОТОВКА:

а) ознайомитись з теоретичним матеріалом за поданою темою з /1/. Можна вивчити ці питання за будь - яким підручником;

б) вивчити ці вказівки; в) підготувати бланк звіту про дану роботу;

АУДИТОРНА РОБОТА ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ

1. Ознайомлення з конструкцією і паспортними даними АД:

- ознайомитись з конструкцією АД з короткозамкненим ротором на демон- страційному стенді; знайти всі елементи;

- записати у бланк звіту паспортні дані АД, що досліджується.

2. Дослідження пуску і реверсування АД. а) Збирання схеми:

- враховуючи напругу мережі живлення 220 В, за паспортними даними ви-

значити схему з’єднання фаз обмотки статора АД: зірка або трикутник. Вказівка. АД з номінальною потужністю Рном> 1кВт незалежно від паспор-

тних даних з’єднати за схемою зірка «Y».

-зібрати коло двигуна за схемою рис.2 – трикутник «∆» або рис.3 - «Y», де:

•амперметр РА електромагнітної системи на дві межі вимірювання 5- 25А вимірює лінійний струм, що споживається АД;

•вольтметр РV електромагнітної системи на напругу до 250В вимірює лінійну напругу на затискачах двигуна;

•С1-С4, С2-С5, С3-С6 – затискачі фаз обмотки статора;

•ГП - механічний гальмівний пристрій імітує робочу машину і утворює на валу двигуна протидіючий момент (момент опору) М0. ГП складається з ба- рабану Б на валу двигуна, гальмівних колодок ГК, гальмівного гвинта ГГ, рича- га Р, динамометра Д.

Якщо обертати гвинт ГГ за годинниковою стрілкою, гальмівні колодки притискаються до барабану Б. Виникають сили тертя і відповідно момент опору М0, унаслідок чого двигун навантажується. Сила F, що відповідає гальмовному зусиллю, вимірюється динамометром.

Якщо обертати ГГ проти годинникової стрілки, двигун розвантажується;

•Т - давач швидкості використовується для вимірювання частоти обер- тання ротора n. Давач швидкості Т складається з тахогенератора змінного стру- му BR і вимірювального приладу PV(n).

-22 -

Для узгодження напрямку відхилення стрілки PV(n) з напрямком обертання

BR треба перемкнути тумблер перемикача SA.

б) Пуск двигуна в режимі неробочого ходу:

-розгальмувати двигун, обертаючи гвинт гальмівного приладу ГГ проти годинникової стрілки (М0 = 0);

-ввімкнути вимикач QF~;

-визначити напрямок обертання двигуна (за напрямком обертання валу);

-вимкнути QF~, щоб зупинити двигун.

в) Реверсування двигуна:

-змінити місцями підключення з’єднувальних проводів до затискачів В і С мережі живлення;

-виконати пуск двигуна;

-переконатись у зміні напрямку обертання двигуна;

-зупинити двигун.

3. Дослідження роботи двигуна при навантаженні

Переписати в бланк звіту значення плеча важеля L (плеча прикладання си-

ли) з паспорта гальмівного приладу.

а) Дослідження механічної і електромеханічної характеристик двигу-

на:

-виконати пуск двигуна за методикою п. 2.б;

-перевірити відповідність напрямку його обертання тому, що показаний стрілкою на корпусі гальмівного пристрою. Якщо напрямок не відповідає пода- ному, виконати реверсування двигуна;

-виміряти і записати в бланк звіту значення напруги мережі U1л;

-виміряти в режимі неробочого ходу (F=0) значення струму І1л, частоти обертання ротора n і записати у першому рядку табл. 1;

-збільшуючи навантаження двигуна, визначити максимальне значення га- льмівного зусилля, яке може подолати АД. Сила Fmax, що відповідає гальмівно- му зусиллю контролюється динамометром;

-розгальмувати двигун;

-збільшувати навантаження двигуна ступенями від F=0 до Fmax. Записати значення величин F, І1л, n на кожному ступені в табл. 1;

-збільшити навантаження до величини F> Fmax. Двигун зупиняється (n=0). АД розвиває обертальний момент, що дорівнює пусковому моменту Мпуск, яко- му відповідає сила Fпуск. Записати значення величин Fпуск, І1пуск в останній рядок

табл. 1.

Вказівка. Для запобігання перегріванню двигуна, показання при зупине- ному роторі зняти швидко.

- вимкнути QF~.

4. Дослідження способів гальмування двигуна: а) Збирання схеми. Підготовка дослідження.

- зібрати електричне коло двигуна за схемою рис. 4, де:

• амперметр РА магнітоелектричної системи на 7,5А вимірює струм в режимі динамічного гальмування;

- 23 -

• регулювальний реостат з опором R використовується для задання струму в режимі динамічного гальмування;

-встановити рукоятку реостату у положення «Пуск», що відповідає макси- мальному опору;

-ввімкнути вимикач QF_;

-встановити реостатом значення постійного струму в режимі динамічного

гальмування ІДГ ≈ І1ном, що дорівнює номінальному струму АД у схемі «Y»;

-записати значення ІДГ в табл. 2;

-вимкнути QF_

б) Зупинка двигуна за рахунок власних моментів тертя - вільний вибіг:

-виконати пуск двигуна за методикою п. 2.б;

-вимкнути QF~;

-визначити і записати в табл. 2 час до повної зупинки двигуна.

в) Зупинка двигуна в режимі динамічного гальмування:

-здійснити пуск двигуна за методикою п. 2.б;

-вимкнути QF~ і одночасно ввімкнути QF_;

-визначити і записати в табл. 2 час до повної зупинки двигуна;

-вимкнути вимикач QF_.

Оформлення звіту

а) Накреслити на рис. 1 звіту ескізи конструкції статора і ротора АД.

б) За паспортними даними АД визначити для номінального режиму роботи:

-активну потужність, що споживається з мережі: Р1ном= Рном /η ном, кВт;

-повну потужність: S = 3U1л I1л = Р1ном /cos ϕ ном, кВА;

-реактивну (індуктивну) потужність: QLном = Sном2 − Р12ном , квар;

-обертальний момент Мном=9550Рном / nном, Нм.

в) За результатами вимірювання обчислити і записати в табл. 1 оберталь- ний момент двигуна, що дорівнює моменту опору: M = L·F;

г) За результатами дослідження побудувати механічну n(M) і електромеха- нічну n(I1л) характеристики двигуна на рис. 5 і рис. 6. Указати точки, що відпо- відають режиму неробочого ходу, номінальному, критичному, пусковому.

д) Розрахувати і записати в бланк звіту: перевантажувальну здатність дви-

гуна - λ max= Mmax/ Мном; кратність пускового моменту - λ п= Mпуск/ Мном; кратність пускового струму - kп= I1пуск/ I1ном.

е) Письмово відповісти на питання:

1.Скільки фаз має обмотка статора АД і яке магнітне поле вона утворює?

2.За рахунок чого утворюється обертовий момент на валу АД?

3.За рахунок чого забезпечується реверсування АД?

4.Як змінюється обертовий момент і частота обертання АД при збільшенні моменту опору на його валу?

5.Чим небезпечно “ перекидання” АД?

6.Чому в режимі неробочого ходу струм АД набагато більший, ніж це не- охідно для здолання механічного тертя?

-24 -

ЗВІТ про лабораторну роботу № 9

“Дослідження асинхронного двигуна з короткозамкненим ротором”

1. Ознайомлення з конструкцією і паспортними даними АД.

- 25 -

Таблиця 2

- 26 -

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

1.Мілих В.І., Шавьолкін О.О. Електротехніка, електроніка та мікропроце- сорна техніка: Підручник. За ред. В.І. Мілих. – К.:Каравела, 2007. – 688 с.

2.Методические указания по подготовке к занятиям по электротехническим дисциплинам. Раздел «Трансформаторы и электрические машины» (для студентов неэлектротехнических специальностей)/ Сост.: Е.С. Траубе, А.А. Шавелкин, С.Н. Шапочка. – Донецк: ДПИ, 1990. – 111 с.

- 27 -

Навчальне видання

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ до виконання лабораторних робіт з курсу “Електротехніка”.

Розділ “ЕЛЕКТРИЧНІ МАШИНИ”

Автори:

Костенко Володимир Іванович, професор, зав. каф. електротехніки ДонНТУ Сажин Володимир Олександрович, доцент каф. електротехніки ДонНТУ Тютюнник Наталья Леонідівна, ст. викладач каф. електротехніки ДонНТУ

Відп. за випуск В.О. Сажин, доцент каф. електротехніки ДонНТУ