Государственный комитет по высшему общему профессиональному образованию РФ

Балаковский Институт Техники Технологии и Управления

Кафедра: УИТ

Факультет: вечерне-заочный

Лабораторная работа №4

«Исследование конструкции и характеристик исполнительного асинхронного двигателя»

Выполнили:

Принял: Токарев А.Н.

Балаково 2002 г.

Цель работы: ознакомиться с принципом действия, конструкцией исполнительного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором, экспериментальное получение механической характеристики и рабочих характеристик исполнительного асинхронного двигателя.

Основные понятия

ИАД находит самое широкое применение в различных областях техники. Не менее 90% всех электродвигателей, применяемых в народ­ном хозяйстве, являются асинхронными. В устройствах автоматики ИАД с короткозамкнутым ротором применяются для привода механизмов, не требующих регулирования частоты вращения.

Принцип действия ИАД основав ни способности трехфазной обмотки при включении ее в сеть трехфазного тока создавать вращающееся магнитное поле с частотой П1. Поле сцепляется с обмоткой ротора и ин­дуцирует в его стержнях электродвижущие силы. Обмотка ротора замк­нута, поэтому ЭДС, наведенные в стержнях этой обмотки, создадут я них токи. В результате взаимодействия токов в обмотке ротора с вра­щающимся полем статора на стержнях ротора создаются электромагнитные силы Р_ЭМ. Совокупность электромагнитных сил Р_ЭМ образует на ро­торе электромагнитный момент М₁ под действием которого ротор приво­дится во вращение с частотой n₂ в направлении вращения магнитного поля статора. Вращение ротора через вал передается рабочему механиз­му. Таким образом, электрическая энергия, поступающая из сети в обмотку статора, преобразуется в ИАД в механическую энергию вращения.

Отличительный признак АД в том, что частота вращения n₂ ротора меньше синхронной частоты n₁ магнитного поля статора. От­ставание ротора от вращающегося поля статора характеризуется сколь­жением

При работе к ИАД из сети подводится мощность

Ротору посредством вращения передается электромагнитная мощность

где ΔР_ЭМ1- электрические, потери мощности статора

ΔР_ЭМ1- магнитные потери статора.

При этом часть Р_ЭМ затрачивается на покрытие потерь в обмотке ротора. Таким образом, механическая мощность на валу ИАД будет определяться

где ΔР_Т - потери мощности на трении,

ΔР_ДОП - потери мощности в результате действия других сил.

Электромагнитную и механические мощности ИАД возможно вы­разить через вращающий момент

где Ω₁ и Ω₂ -угловые скорости статора и ротора (Ω₁ =2πn₁/60 ; Ω₂ =2πn₂/60) аналогично определим ΔР_ЭЛ2

таким образом имеем:

Коэффициент полезного действия ИАД:

Для оценки свойств АИД используют механическую характеристику зависимости скорости вращения ротора n₂ от вращающего момента М. Эту характеристику можно получить из зависимости М=f(s), т.к учиты­вая, что n₂= n₁(1-S), имеем линейные; зависимости n₂ и S.

ИАД с короткозамкнутым ротором более надежны в эксплуатации (отсутствие контактных колец, щеток).

Порядок выполнения работы

1. Ознакомиться с лабораторной установкой, записать технические данные приборов, подготовить таблицы для записи результатов наблюдений.

2. Провести опыт холостого хода. Пуск ИАД осуществляется выключателем В1. Во время пуска амперметр и токовая обмотка ваттметра замыкаются накоротко посредством выключателя К. Это обеспечивает защиту этих приборов от больших пусковых токов ИАД.

3 Провести измерения в опыте холостого хода и записать в табли­цу 1.

Измерено				Вычислено
Рфо,Вт	Uфо,В	Iо,A	n2,об/мин	Ро,Вт	cos 	S
25,3	220	0,115

4. Не отключая НАД, провести опыт нагрузки. Увеличивая регулировочным механизмом тормозной момент на валу ИАД, произвести измерения токов, мощностей, потребляемых из сети, частоты вращения для 5-6 моментов.

5. Провести измерения в опыте нагрузки и записать в таблицу 2.

Измерено						Вычислено
Рф,Вт		Uф,В		Iф,A		Р1,Вт		Р2,Вт		η		cos 
26,4	220		0,120
30,8	220		0,140
33	220		0,150
35,2	220		0,160
36,3	220		0,165