- •Электромеханика, электрические машины, электромашинные устройства автоматики
- •Содержание
- •Правила работы студентов в лаборатории электрических машин Организация работы
- •Указания к проведению и оформлению работ
- •Правила техники безопасности
- •Лабораторная работа № 1 Испытание трехфазного двухобмоточного трансформатора
- •План работы
- •Порядок выполнения работы
- •Обработка результатов эксперимента
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 6 Исследование асинхронного трехфазного двигателя с контактными кольцами при помощи круговой диаграммы
- •План работы
- •Порядок выполнения работы
- •Обработка результатов эксперимента
- •Контрольные вопросы
- •Порядок выполнения работы
- •Обработка результатов эксперимента
- •Контрольные вопросы
- •Обработка результатов эксперимента
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 15 Испытание трехфазного синхронного генератора
- •План работы
- •Порядок выполнения работы
- •Обработка результатов эксперимента
- •Контрольные вопросы
- •Обработка результатов эксперимента
- •Контрольные вопросы
- •Список рекомендуемой литературы
Порядок выполнения работы
1. Измерение сопротивления обмоток статора производится методом амперметра-вольтметра либо мостом сопротивления.
Рис. 2
2. Проведение опыта по исследованию холостого хода. В этом опыте определяются характеристики при работе двигателя без нагрузки на валу. Характеристики холостого хода представляют собой графически изображенные зависимости тока статора, потребляемой мощности и коэффициента мощности двигателя от приложенного к статору его напряжения при постоянной частоте , , при . Опыт осуществляется по схеме рис. 2. Приложенное к статору двигателя напряжение изменяется с помощью регулируемого автотрансформатора в пределах 1,25–0,25Uн, причем напряжение следует изменять в сторону уменьшения. Показания приборов для 5–6 точек записываются в табл. 1.
Таблица 1
U1 |
PA |
IA |
PC |
IC |
|||||
дел |
В |
дел |
Вт |
дел |
А |
дел |
Вт |
дел |
А |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3. Исследование рабочих характеристик методом непосредственной нагрузки и определение КПД косвенным методом при U = Uн.
Подключив асинхронный двигатель к напряжению сети при холостом ходе, записать показания приборов в цепи статора, затем, нагрузив асинхронный двигатель генератором постоянного тока от холостого хода до I1 = 1,1 I1н, записать показания приборов для 6–7 точек в табл. 2.
Таблица 2
U1 |
PA |
IA |
PC |
IC |
Z |
t, c |
|||||
дел. |
В |
дел. |
Вт |
дел. |
А |
дел. |
Вт |
дел. |
А |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Для определения скольжения необходимо сердечник индуктивной катушки, к которой подключен микроамперметр, придвинуть к торцу вала двигателя. Замерить число двойных колебаний Z стрелки амперметра за определенное время t.
Обработка результатов эксперимента
1. Рассчитать сопротивление фазы обмотки статора при 75 °С
r1(75) = r1[1 + 0,004(75 C–)],
где – температура окружающей среды во время опыта; r1 – измеренное сопротивление фазы статора.
2. Построить в одних осях зависимости P0, I0,
по данным табл. 1, где .
3. Разделить потери холостого хода.
Потери холостого хода
Потери в стали (РМГ) и механические потери определяют из характеристик холостого хода. Вычитая из мощности Р0, потребляемой двигателем при холостом ходе, электрические потери в обмотке статора Р0ЭЛ1 при холостом ходе, получают сумму потерь в стали РМГ и механические потери РМЕХ, т.е.
Рис. 3 Рис. 4
Для разделения потерь в стали и механических строят кривую зависимости . Экстраполируя ее до пересечения с осью ординат (рис. 3), получают точку пересечения кривой с осью ординат.
Эта точка соответствует механическим потерям РМЕХ, так как теоретически при U1 = 0 и n = n1 потери в стали РМГ = 0. На практике экстраполяция кривой может привести к ошибке, так как крайняя левая точка этой кривой располагается на значительном расстоянии от оси ординат. Эта ошибка может быть уменьшена, если построить зависимость , которая ближе к прямой и на которой опытные точки располагаются более удобно для экстраполяции (рис. 4).
Данные расчета свести в табл. 3.
Таблица 3
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
По данным табл. 3 построить зависимости
3. Определить коэффициент полезного действия:
где Р= РЭЛ1 + РЭЛ2 + РМГ + РМЕХ + РДОБ.
Электрические потери в обмотке статора РЭЛ1 определяют по току статора и сопротивлению r1(75):
, .
Электрические потери в обмотке ротора РЭЛ2 определяют по скольжению S и электромагнитной мощности РЭМ:
, , .
Потери в стали РМГ и механические РМЕХ определяют для номинального напряжения (см. рис. 4).
Добавочные потери обусловлены неравномерным распределением плотности переменного тока в обмотках, вихревыми токами, вызванными полями рассеяния в различных частях машины с пульсациями магнитного поля машины. Согласно ГОСТ II828–66, они составляют 0,5 % Р1н при номинальном токе I1н, при других нагрузках добавочные потери изменяются пропорционально квадрату тока:
,
где I1 – текущее значение тока статора; I1н – номинальное значение тока статора,
4. По данным табл. 2 рассчитать рабочие характеристики асинхронного двигателя. Данные расчета свести в табл. 4.
Таблица 4
U1, B |
I1, A |
P1, Bт |
P, Bт |
P2, Bт |
, o.e. |
S, o.e. |
n, об/мин. |
сos , o.e. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Коэффициент мощности , скорость вращения n = n1(1–S). По данным табл. 4 построить в одних осях рабочие характеристики асинхронного двигателя