5.2 Вказівки по обсягу звіту і підготовці лабораторної роботи до захисту

Звіт повинен мати:

• данні з заводського щитка;

• ескізи основних вузлів та елементів асинхронних двигунів,

• схеми дослідів і таблиці вимірянних данних;

• висновки.

Запитання для самостійної перевірки

1 Принцип роботи асинхроиних машин у режимі двигуна, електромагнітного гальма, генератора.

2 Призначення статору та ротору.

3 Чому магнітопровід ротору шихтований?

4 Конструкція асинхронних двигунів з фазним та короткозамкненим ротором.

5 Від чого залежить частота обертання ротору?

6 Що таке проковзування?

7 Що вказано на заводському шитку асинхронного двигуна?

8 Які існують конструктивні виконання асинхронних двигунів?

6 Лабораторна робота № 2 - а

Тема: Випробування трифазного асинхронного двигуна з фазним ротором в режимах холостого ходу та короткого замикання.

Мета роботи - вивчити параметри асинхронного двигуна в режимах холостого ходу та короткого замикання, характеристики асинхронного двигуна, побудовані згідно дослідів холостого ходу і короткого замикання.

6.1 Порядок виконання роботи

6.1.1. Записати данні заводського щитка асинхронного двигуна і зєсувати їх сутність, визначити число полюсів, тип виконання, спосіб охолодження, тип підшипників.

6.1.2 Виміряти омічний опір фазних обмоток статора і ротора методом падіння напруги ( вольтметра - амперметра ) при температурі навколишнього середовища згідно схемі, приведеній на рис.6,1

Для зменшення помилки при вимірюванні опору сила постійного струму не повина перевищувати 20% постійного струму обмотки. Виміряний опір привести до робочої температу +75С:

R₇₅=R_c.p[1+0.004(75C-T_okp)] , Ом,

де R_CP, - виміряний опір обмотки статора або ротора при Т_OKP

T_OKP-температура повітря навколо двигуна.

Виміряні і розрахункові данні занести в табл. 6.1

6.1.3 Провести випробування асинхронного двигуна в режимі холостого ходу при обертаючому роторі. Зняти характеристики холостого ходу I_X, P_X, cos_X= (U₁) при ₁=50Гц=const і синусоідальний симетричній напрузі U₁sin .

Холостим ходом асинхронного двигуна називається такий режим, при якому обмотка статора двигуна приєднана до мережі змінного струму, обмотка ротора замкнута накоротко, а механічне навантаження на валу відсутнє.

Таблиця 6.1 - Виміряні і розрахункові данні для визначення омічного опору обмоток статора та ротора

Параметри	Статор	Ротор
U, B
I, A
Rокр. Ом
R75 , Ом

Скласти схему (рис. 6.2) для проведення досліду холостого ходу, вибравши прилади і апарати згідно з паспортними данними випробуваного двигуна. Ввімкнути обмотку статора автоматом АП6. Замкнути обмотку ротора накоротко, ввімкнувши автомат АП9. Ватметри W1 і W2 ввімкнути за допомогою автоматів АП3 і АП4 (або тумблерів Т7, Т8). На ватметрах встановити межу виімі­рювання но напрузі - 300 В, по струму - 2,5А. Визначити постійну ватметра С_w. Напругу U₁ вимірювати за допомогою вольтметра V1 ввімкнувши тумблер Т9 направо. Ввімкнувши автомати А1,А2, АЗ, які шунтують амперметри А1, А2, А3. Ввімкнути тумблери Т1,Т2, Т3, які вмикають амперметри А1,А2,А3. Ввімкнути автомат живлення АП2, через який подається регулюєма напруга U₁ на обмотку статора від індукційного регулятора. Після розгону двигуна вимкнути автомати А1, А2, А3. Змінюючи подаваєму напругу U₁, в межах (0.31.25)U_1H виконати 6-8 вимірювань.

Виміряні і розрахункові данні занести в табл. 6.2.

По закінченню проведення досліду холостого ходу знизити напругу до нуля на індукційному регуляторі і вимкнути автомат живлення АП2.

Таблиця 6.2 - Виміряні і розрахункові данні для визначення параметрів і побудови характеристик холостого ходу

№

Данні вимірювань

Розрахункові данні

U1X

IXA

IXB

IXC

1

2

IXср

PX

SX

cos

I*X

Pa1

PMX+PC

В

А

А

А

д

д

А

Вт

ВА

-

во

Вт

Вт

В табл. 6.2 прийняти слідуючи позначення:

U_1X- лінійна напруга холостого холу, В,

I_XA , I_XB , I_XC - фазний ток холостого ходу відповідних фаз, А ;

₁ , ₂ - показання ватметрів W1 i W2 , ділень;

I_Xcр - середнє значення фазного струму холостого ходу,

P_X - активиа потужність холостого ходу, яка дорівнює сумі втрат при холостому ході,

P_X=C_W(₁ ₂) , Вт;

С_W - постійна ватметра, Вт/ді л,

S_X - повна потужність, споживаєма двигуном при холостому ході,

Вт;

U_1Л=U_1X ;

- коефіцієнт потужності;

- омічні втрати в обмотці статора, Вт,

P_MX+P_C=P_X-P_a1 - сума механічних втрат і втрат в сталі статора,

I*_X- струм холостого ходу, відн. одиниць,

I_1нф- зняти зі щитка випробуваного двигуна.

Згідно данних табл. 6.3 побудувати характеристики холостого

ходу I_Xcp, P_X, cos_x=(U₁).

На характеристиках відмітити номінальні значення параметрів холостого ходу I_XH, P_XH, cos_XH для U₁=U_{1ном .}

Получені номінальні данні порівняти з данними приведеними в державних стандартах, і записати в табл.6,3.

Рисунок 6.1 - Схема для визначеня омічного опіру обмоток ротора і

статора с фазним ротором

Рисунок 6.2.- Схема для проведення досліду холостого ходу і короткого замикання асинхронного двигуна з фазним ротором.

Таблиця 6.3 - Номінальні значення параметрів холостого ходу асинхронного двигуна.

Діапа-зон номі-нальн потужностей АД	Данні випробувань			Ном. данні х. х. задаиі держ стандарт
	100%	100%	cosXH в.о.	100%	100%	cosXH в.о.
1-10				50-35	4-6	0.15-0.3
10-100				45-30	3-4	0.1-0.2
більше 100				35 - 20	2-3	0.08-0.1

При виконанні данної лабораторної роботи малоймовірно використання для дослідження асинхронних двигунів потужністю більше 10кВт, тому наявність двох останніх строк в табл. 6.3 пояснюється головним чином намаганням показати динаміку змін параметрів холостого ходу асинхронних двигунів при зростанні їх номінальної потужності.

Розрахувати і проаналізувати ступінь насичення магнітного кола двигуна, використовувавши характеристику холостого ходу, коефіцієнт насичення К_нас =1,151,35

6.1.4 Провести випробування асинхронного двигуна в режимі короткого замикання. Режим КЗ це режим, при якому обмотка ротора замкнута накоротко, ротор загальмований за допомогою шпильки, а до обмотки статора підводиться знижена напруга корткого замикання (1,5-30%U_H), але такої величини, щоб по обмотках статора і ротора проходив номінальний струм.

При випробувані асинхронного двигуна в режимі короткого замикання зняти слідуючи характеристики I_K, P_K, cos_K, S_K, r_k, x_k, z_k, I_Ka, I_Kp=(U_K).

Напругу при короткому замиканні вимірювати за допомогою вольтметра V2 з шкалою до 150B, ввімкнувши тумблер Т 10. Межу вимірювання напруги на ватметрах встановити на 150B, а межу вимірювання струму на 5А. Визначити постійну ватметра С_W. Струм короткого эамикання вимірювати амперметрами АІ, А2, АЗ.Схема для випробування АД в режимі К.З. збирається аналогично пункту 6.1.3. додатково вмикається тумблер Т10.

Ввімкнути автомат АП2 і подавати на обмотку статора таку знижену напругу щоб середній струм короткого замикання змінювався в межах (0.25-1.25)I_1НФ. Провести 6-8 вимірювань. Виміряні і розрахункові данні записати в табл. 6.4.

Таблиця 6.4. - Виміряні і розрахункові данні для визначення і побудови параметрів короткого замикання.

№

Данні вимірювань

Розрахункові данні

U1K B

IKA A

IKB A

IKC A

1

2

UКФ B

UK* в.о.

IKcp A

SK BA

PK Bт

cosK

IKa A

IKp A

rk Ом

xk Ом

zk Ом

В табл. 6.4 прийняті слідуючи позначення:

I_KA , I_KB, I_KC -фазний струм короткого замикання, А;

₁ і ₂ - показання ватмегрів W1 i W2 , ділень;

- фазна напруга короткого замикання, відн. одиниць;

U_K* - відносне значення напруги короткого замикання, відн. один. ;

; де U_ФН =220B;

I_Kcp-середнe значення струму короткого замикання, А,

;

S_K, - повна потужність короткого замикання, BA,

S_K =3U_KфI_Kcp .

- коефіцієнт потужності і короткого замикання;

І_Ка - активна складова струму короткого замикання, А,

І_Ка=І_Кcos_k ;

I_Kp - реактивна складова струму короткого замикання, А,

I_Kp= I_ksin_k ;

r_k - активна складова опору короткого замикання. Ом,

z_k- повний опір короткого замикання, Ом,

, Ом

x_k - Індуктивна складова опору короткого замикання, Ом,

Згідно данних табл. 64 побудуватн характеристики короткого замикашія: I_k , P_K , cos_K =(U_K) - на одному малюнку,

z_k , x_K , r_k=(U_k) - на другому.

З урахуванням того, що дослід короткого замикання проводився при зниженій напрузі, получені залежності для КЗ перерахувати для номінальної фазної напруги:

, А;

, Вт;

А;

де I_1Kнф , Р_КН , соs_кн , І_Крн - параметри короткого замикання, які відпо­відають номінальній напрузі U_1нф ; U_ок - значення напруги, яке відрізняється на осі абсцис характеристикою I_K =(U_K) при продовжені прямолінейної частини цієї характеристики.

6.1.5 Параметри холостого ходу і короткого замикання, які відповідають номінальній напрузі, занести в табл. 6.5.

Таблиця 6.5 - Параметри холостого ходу і корокого замикання, які відповідають номінальній напрузі.

Данні холостого ходу					Данні короткогоо замикання
U1нф В	ІХсрН А	РХиЗФА Вт	cosxн	UKфн А	І1Кнф А	РКиЗФА Вт	cosкм	ІКан А	ІКрн А

В табл. 6.6 приведені паспортні данні асинхронного двигуна з фазним ротором.

Таблиця 6.6 - Паспортні данні асинхронного двигуна з фазним ротором

Величина	Данні з заводського щитка або з каталогу.
Номінальна потужність Р2h , Bт
Схема зєднання обмоток статора
Номінальна підведена напруга U1нф, В
Номінальний ток статора І1Нф, А
Номінальна частота обертання n2Н, об/хв
Номінальне проковзування sH %
ККД , %