3.Обработка результатов

4.1. По результатам опытов пункта 3.3 рассчитать и построить рабочие характеристики двигателя при номинальном напряжении, т.е. зависимости момента, скольжения, тока статора, коэффициента и КПД от отдаваемой мощности. Сравнить параметры при номинальной мощности с паспортными.

4.2. Построить рабочий участок механической характеристики двигателя при номинальном напряжении и достроить ее до точки пуска, используя каталожные данные двигателя.

4.3. По результатам опытов пункта 3.4 рассчитать и построить рабочие характеристики двигателя при пониженном в раз напряжении. Сравнить полученные параметры с соответствующими при номинальном напряжении.

5. Объект исследования

Трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором типа А031-4А. Номинальные данные: мощность (отдаваемая) 0,6 кВт, скорость вращения 1410 об/мин., напряжение 220/380 В, потребляемый потребляемый ток 4А, частота 50 Гц, КПД – 71 %, Соs = 0,74, охлаждение воздушное с внутренним и внешним вентиляторами обдува.

6. Описание стенда

На рис. 8.1 дано изображение лабораторного стенда. На стенде установлены кнопки пуск (П) – черная и стоп (С) – красная. На стенд при включении магнитного пускателя подаются три фазы (А, В, С) напряжения 220/127 В. Фазное напряжение позволяет снять выведенная клемма нейтрального провода (О). Постоянный ток (90 В) через предохранитель и выключатель подается на клеммы (+) и (-). Принципиальная схема включения асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором дана на рис. 8.2.

Для нагрузки двигателя используется второй асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором, работающий в режиме динамического торможения и соединенный в треугольник. Изменение нагрузки осуществляется реостатом на 30-50 Ом.

7. Методические указания к работе

Пуск двигателя с короткозамкнутым ротором в начальный момент после включения является режимом короткого замыкания (скорость вращения равна 0).

Э.Д.С. и ток вторичной обмотки ротора при этом имеют максимальные значения, что приводит к пусковому толчку тока первичной обмотки (статора), краткость которого достигает (5-7)I_н.

Толчок тока при пуске наблюдается на последовательно включенных амперметрах, рассчитанных на разную силу тока, чтобы было можно измерить как пусковой ток, так и рабочие токи. Не включая тормозящего устройства, нажать на кнопку «Пуск» и записать наблюдаемый толчок пускового тока. Ротор, вращаясь с большим ускорением от состояния покоя, набирает скорость, близкую к синхронной скорости вращения магнитного поля статора.

Ток статора падает до тока до тока холостого хода, величина которого также имеет практический интерес.

Двигатель остановится, если нажать на кнопку «Стоп».

Расчетные формулы к построению рабочих характеристик

Скольжение

где скорость вращения магнитного поля статора;

частота сети;

число пар полюсов магнитного поля рассматриваемого двигателя;

скорость вращения ротора;

коэффициент мощности ;

полная мощность .

Вращающий момент двигателя ,

где потребляемая из сети мощность

(Р₁ – по показанию ваттметра);

коэффициент полезного действия.

Полезная мощность , где

S – скольжение двигателя;

постоянные потери мощности из опыта холостого хода,

где:

потери мощности при холостом ходе по ваттметру;

механические потери и дополнительные;

потери в сердечнике статора, не зависят от нагрузки;

потери в проводниках статора при холостом ходе

;

сопротивление обмотки статора ;

ток холостого хода;

ток статора при нагрузке;

Вопросы

1. Расскажите об устройстве асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором.

2. Расскажите об условиях возникновения вращающегося магнитного поля и принципе действия асинхронного двигателя.

3. Назовите марку испытуемого двигателя и расшифруйте его паспортные данные.

4. Запишите формулы для определения скольжения, скорости поля, скорости вращения ротора, вращающего момента, мощности Р₂ КПД.

5. Объясните возникновение пускового тока.

6. Почему ток холостого хода асинхронного двигателя больше, чем у трансформатора с таким же напряжением и магнитным потоком?

7. Какова частота тока в роторе асинхронного двигателя?

8. Нарисуйте графики зависимости тока – I₂, E₂ частоты - ротора от скольжения.

9. Как изменяется напряжение, ток и вращающийся момент двигателя при переключении обмоток статора с треугольника на звезду?

10. Как изменить направление вращения асинхронного двигателя?

Литература

1. Касаткин А.С., Немцов М.В., Электротехника. М.: Высшая школа, 2000. С. 417-467.

2. Ястребов П.П. и др. Электротехника и электрооборудование. Воронеж: изд-во ВГУ, 1987. С. 189-217.

3. Борисов Ю.М., и др. Электротехника. М.: Энергоатомиздат, 1985 С. 401-471.

4. Лекции.

Таблица 8.1

№№ п.п.

Измерить

Вычислить

P, кВт

об/мин

Вт

, Вт

Вт

%

%

Н м

об/мин

1. 2. 3. 4. 5. 6.

РИСУНОК 8.1

РИСУНОК 8.2

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 9

ИССЛЕДОВАНИЕ ОДНОФАЗНОГО РЕЖИМА ПУСКА И

РАБОТЫ ТРЕХФАЗНОГО АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ

С КОРОТКОЗАМКНУТЫМ РОТОРОМ

1. Цель работы

Ознакомиться с понятием трехфазного и двухфазного вращающихся магнитных полей и однородного пульсирующего поля.

Ознакомиться с пуском и работой трехфазного асинхронного двигателя в однофазном режиме.

Ознакомиться с пуском и работой однофазных двигателей.

Обратить внимание на влияние емкости на пуск двигателя и на улучшение характеристик двигателя.