Авиационно инженерство Административно право Административно право Беларус Алгебра Архитектура Безопасност на живота Въведение в професията „психолог” Въведение в икономиката на културата Висша математика Геология Геоморфология Хидрология и хидрометрия Хидросистеми и хидравлични машини Културология Медицина Психология икономика дескриптивна геометрия Основи на икономически т Oria професионална безопасност Пожарна тактика процеси и структури на мисълта, Професионална психология Психология Психология на управлението на съвременната фундаментални и приложни изследвания в апаратура социалната психология социални и философски проблеми Социология Статистика теоретичните основи на компютъра автоматично управление теория на вероятностите транспорт Закон Turoperator Наказателно право Наказателно-процесуалния управление модерна производствена Физика Физични феномени Философски хладилни инсталации и екология Икономика История на икономиката Основи на икономиката Икономика на предприятията Икономическа история Икономическа теория Икономически анализ Развитие на икономиката на ЕС Спешни ситуации ВКонтакте Однокласници Моят свят Facebook LiveJournal Instagram

ЛАБОРАТОРНА РАБОТА № 13. Изследване на трифазен асинхронен двигател




Изследване на трифазен асинхронен двигател

Фазов ротор

Цел на работата:

Проучете конструкцията на трифазен асинхронен двигател с фазов ротор. Премахнете механичните и двигателните характеристики.

Работна програма:

1. Да се ​​запознаят с устройството на трифазен асинхронен двигател с фазов ротор, да записват паспортните му данни, както и данни от измервателни уреди.

1. Сглобете лабораторната инсталация съгласно фиг. 13.3.

3. Премахнете механичните характеристики на двигателя.

4. Използвайки резултатите от експеримента, изградете графика на скоростта на въртене на ротора на вала.

5. Сглобете лабораторната инсталация съгласно фиг. 13.4.

6. Запишете необходимите измервания в таблицата.

7. Изграждане на графики за ефективност на асинхронния двигател I = f (P 2 ), P 1 = f (P 2 ), s = f (P 2 ), h = f (P 2 ), cosj = f (P 2 ), M = f (Р2).

Основна теоретична позиция

Механичната характеристика е зависимостта на скоростта на ротора от натоварването (въртящия момент на вала) се нарича механична характеристика на асинхронния двигател (фиг. 13.1, а). При номинално натоварване честотата на въртене при различни двигатели обикновено е 98–92,5% от скоростта на въртене на магнитното поле n 1 (плъзгането е = 2 - 7,5%). Колкото по-голям е товарът, т.е. въртящият момент, който двигателят трябва да развие, толкова по-ниска е скоростта на ротора. Както показва кривата

Фигура 13.1 - Механични характеристики на асинхронен двигател: а - естествен; b - при стартиране на реостата

на фиг. 13.1, а, скоростта на въртене на асинхронния двигател леко намалява с увеличаване на натоварването в диапазона от нула до максималната му стойност. Следователно се казва, че такъв двигател има твърда механична характеристика.

Най-големият въртящ момент на двигателя M max се развива с някакво приплъзване s kp , което е 10-20%. Съотношението M max / M nom определя капацитета на претоварване на двигателя и съотношението M n / M nom - неговите начални свойства.

Двигателят може да работи стабилно само при осигуряване на саморегулиране, т.е. автоматично установяване на баланс между натоварващия момент М, приложен към вала Mn и момента, разработен от двигателя. Това условие съответства на горната част на характеристиката преди достигане на M max (до точка B). Ако товарният момент M n надвиши момента Mmax , двигателят губи стабилност и спира, докато намотките на машината непрекъснато преминават ток 5-7 пъти повече от номиналната и могат да изгорят.

Когато ротор на начален реостат е включен в намотката, получаваме семейство механични характеристики (Фиг. 13.1, б). Характеристика 1, когато двигателят работи без начален реостат, се нарича естествен. Характеристики 2, 3 и 4, получени, когато са свързани с роторната намотка на реостатен двигател с съпротивления R 1n (крива 2), R 2n (крива 3) и R 3n (крива 4), се наричат ​​реостатични механични характеристики. При включване на началния реостат механичната характеристика става по-мека (по-стръмна), тъй като съпротивлението на роторната верига R 2 се увеличава и s cr се увеличава . Това намалява стартовия ток. Началният въртящ момент M n също зависи от R2. Можете да изберете съпротивлението на реостата така, че началният момент M p да е равен на най-големия M max .


border=0


Характеристиките на асинхронния двигател с фазов ротор се наричат ​​графична зависимост на скоростта на въртене n 2 (или приплъзване s ), въртящия момент на вала M 2 , статорния ток I 1 , ефективността η и cos from 1 от нетната мощност P 2 при U 1 = const f 1 = const. Те се определят експериментално или чрез изчисление съгласно модел на заместване или кръгова диаграма.

Производителността се оценява по основните свойства на двигателя. В частност, механичната характеристика n2 = f (M) може да бъде конструирана от тях. Работата на двигателите с ниска мощност може да се премахне чрез директно зареждане чрез електромагнитна спирачка.

За двигатели със средна и висока мощност производителността се определя от кръгова диаграма. Примерно представяне на работните характеристики на синхронния двигател е показано на фиг. 13.2

Фигура 13.2 - Характеристики на асинхронния двигател.



Поведението на данните за експлоатационните характеристики се обяснява както следва: Токът I, консумиран от двигателя от електрическата мрежа, варира неравномерно с увеличаване на натоварването на вала на двигателя. Когато не се използва, cos is 1 е малък и токът има голяма реактивна компонента. При ниски натоварвания на вала на двигателя, активният компонент на статора е по-малък от реактивната компонента, така че активният компонент на тока има малък ефект върху тока I 1 , който се определя главно от реактивната компонента. При високи натоварвания активният компонент на тока на статора става по-реактивен и промяната в натоварването причинява голяма промяна в тока I 1 .

Въртящият момент на двигателя (M = c 2I 2 cosϕ 2 ) също е почти пропорционален на натоварването, но при тежки натоварвания линейността на графиката M = f (P 2 ) е до известна степен нарушена чрез намаляване скоростта на въртене на двигателя.

Работната характеристика cos = 1 = f (P 2 ) изразява зависимостта между мощността, развивана от двигателя, и фазовия смяна между тока и напрежението на статора. Асинхронен двигател, подобно на трансформатор, консумира ток I от мрежата, което значително изостава във фазата от приложеното напрежение. Например в неактивен режим cos < 1 <0.2. С увеличаване на натоварването на вала на двигателя се увеличават активните компоненти на тока на ротора и статора, увеличавайки cosϕ 1 . Максималната стойност на cos is 1 се достига при P 2 ≈ P 2 Ω . При по-нататъшно увеличение на P 2 cos ϕ 1 ще намалее до известна степен.

Поведението на работната характеристика η = f (Р2) се обяснява както следва. Ефективността се определя от съотношението на нетната мощност Р2 към мощността Р1, консумирана от мрежата. Стойността =P = P 2 - P 1 се нарича мощност на загубите. В допълнение към загубите в стоманата на статора и ротора при обръщане на намагнитването и вихровите токове P st , които заедно с механичните загуби P мех могат да се считат за постоянни, в асинхронния двигател се получават загуби в медни Pm, т.е. и затова зависи от товара. При празен ход, както в трансформатора, преобладават загубите в стоманата, тъй като I 1 ≈ 0, а I 1 е равен на тока без товар I 0 , който е малък. При малки натоварвания на вала, загубите в медта все още остават малки, поради което ефективността, определена от формулата

с увеличаване на Р 2 първо се увеличава драстично. Когато постоянните загуби P st + P mech станат равни на загубите, в зависимост от натоварването P m , ефективността достига своята максимална стойност. С по-нататъшно увеличаване на натоварването променливите загуби на мощност P m се увеличават значително, в резултат на което ефективността намалява значително.

Характерът на зависимостта P 1 = f (P 2 ) може да се обясни от съотношението P 1 = P 2 / η.

Ако ефективността е постоянна, тогава ще има линейна зависимост между Р1 и Р2. Но тъй като ефективността зависи от P 2 и тази зависимост първоначално се увеличава драстично, а при допълнително нарастване на натоварването се променя леко, тогава кривата P 1 = f (P 2 ) първо нараства бавно и след това рязко се увеличава.

Фигура 13.3 - Схема за определяне на механичните характеристики на трифазен асинхронен двигател с фазов ротор.

Фигура 13.4 - Схема за определяне на работата на трифазен асинхронен двигател с фазов ротор


Списък на оборудването

предназначение име тип параметри
G1 Трифазно захранване 201,2 ~ 400 V / 16 A
G2 Захранване с постоянен ток 206,1 - 0 ... 250 V / 3 A (котва) / - 200 V / 1 A (възбуждане)
G4 Dc машина 101,2 90 W / 220 V / 0,56 A (котва) / 2 × 110 V / 0,25 A (възбуждане)
G5 Преобразувател за изместване на ъгъла 6 out канали / 2500 импулса на оборот
M1 Ac машина 102,1 100 W / ~ 230 V / 1500 min -
A2 Трифазна трансформаторна група 347,1 3´80 V × A; 230 V / 242.235, 230, 226, 220, 133, 127 V
A6 Триполюсен превключвател 301,1 ~ 400 V / 10 A
A9 Реостат за AC роторна верига 307,1 3 ´ 0 ... 40 Ohm / 1 A
A10 Активно натоварване 306,1 220 V / 3´0 ... 50 W;
Р1 Блок мултиметър 508,2 3 мултиметри 0 ... 1000 V / 0 ... 10 A / 0 ... 20 MΩ
P2 Електромер 507,2 15; 60; 150; 300; 600 V / 0,05; 0.1; 0.2; 0.5 A.
P3 Индикатор за скорост 506,2 -2000 ... 0 ... 2000 мин - 1

Експериментални инструкции

Уверете се, че използваните в експеримента устройства са изключени от електрозахранването.

Сглобете електрическата свързваща верига за топлинния щит на машината за променлив ток.

Свържете защитните гнезда за заземяване "устройства, използвани в експеримента с трифазен източник на захранване" PE "G1.

Свържете оборудването в съответствие с електрическата схема.

Превключете режима на работа на източника G2 и превключете A6 на "MANUAL".

Задайте общото съпротивление на всяка фаза на реостата А9, например 20 ома.

Завъртете копчето за регулиране на източника G2 до стопа срещу часовниковата стрелка, а копчетата за регулиране на активния товар A10 - по посока на часовниковата стрелка.

Настройте превключвателя в трифазната трансформаторна група А2 на номиналните напрежения на вторичните намотки на трансформаторите, например 127 V.

Включете превключвателите "NETWORK" на блоковете, участващи в експеримента.

Активирайте мултиметрите на блока Р1, участващи в експеримента.

Включете източника G1. Наличието на фазови напрежения на неговия изход трябва да бъде сигнализирано от светлинни светлини.

Стартирайте двигателя M1, като натиснете бутона “ON” на превключвателя A6.

Кликнете върху бутона "ON" източник g2.

Завъртане на копчето за настройка на източника G2, промяна на тока I на статорната намотка на двигателя М1 и въвеждане на показанията на амперметъра Р1.1 (ток I ), ватметър на електромера P2 (активна мощност Р на фазата на двигателя М1) и показалец Р3 (скорост на въртене n на двигателя M1) към таблица 13.1

Таблица 13.1.

Аз, И
Р, W
n, min - 1

В края на експеримента изключете превключвателя A6 и източника G1.

Изключете ключовете "NET", включени в експеримента.

Изчислете електромагнитния момент М на двигателя M1 за всяка стойност на ток I от таблицата. 13.1.1. съгласно формулата

H. m

и да го въведете в таблица 13.1.2.

Таблица 13.2 .

М, N × m
n, min - 1

Използвайки данните от таблица 13.2, изградете желаната механична характеристика п = f (М) на трифазен асинхронен двигател с фазов ротор.

Уверете се, че използваните в експеримента устройства са изключени от електрозахранването.

Сглобете електрическата свързваща верига за топлинния щит на машината за променлив ток.

Свържете защитните гнезда за заземяване "устройства, използвани в експеримента с трифазен източник на захранване" PE "G1.

Свържете оборудването в съответствие с електрическата схема.

Превключете режима на работа на източника G2 и превключете A6 на "MANUAL".

Задайте общото съпротивление на всяка фаза на реостата А9, например 20 ома.

Завъртете копчето за регулиране на източника G2 до стопа срещу часовниковата стрелка, а копчетата за регулиране на активния товар A10 - по посока на часовниковата стрелка.

Настройте превключвателя в трифазната трансформаторна група А2 на номиналните напрежения на вторичните намотки на трансформаторите, например 127 V.

Включете превключвателите "NETWORK" на блоковете, участващи в експеримента.

Активирайте мултиметрите на блока Р1, участващи в експеримента.

Включете източника G1. Наличието на фазови напрежения на неговия изход трябва да бъде сигнализирано от светлинни светлини.

Стартирайте двигателя M1, като натиснете бутона “ON” на превключвателя A6.

Кликнете върху бутона "ON" източник g2.

Завъртане на копчето за настройка на източника G2, промяна на тока I на статорната намотка на двигателя М1 и въвеждане на показанията на амперметъра P1.1 (ток I ), ватметър и варметър на електромера P2 (активен P 11 и реактивност Q 11 на фазовата мощност на двигателя M1), указател P3 (обороти n двигател M1), амперметър P1.2 и волтметър P1.3 (ток I и напрежение U и намотката на котвата на генератора G4) в таблица 13.3.

Таблица 13.3.

I, A
P 1 1 W
Q 1 1 , B × Ap
n, min - 1
I a , A
U a , B

В края на експеримента изключете превключвателя A6 и източника G1.

Изключете ключовете "NET", включени в експеримента.

Използвайки данните от таблица 13.3, изчислете за всяка стойност на текущата стойност I , ефективна активна мощност P 2 , обща активна мощност P 1, консумирана от мрежата, полезен механичен момент M, фактор на мощността cosj , приплъзване s и ефективен коефициент h на асинхронен двигател с късо съединение / фаза ротор с формули

и записване на резултатите в таблица 13.4.

Таблица 13.4 .

I, A
Р 2 W
P 1 W
М, N × m
cos j
S,%
Н%

Използвайки данните от таблица 13.4, изгради желаните характеристики на изпълнение I = f (P 2 ), P 1 = f (P 2 ), s = f (P 2 ), h = f (P 2 ), cosj = f (P 2 ), M = f (Р2) трифазен асинхронен двигател с фазоводен ротор.


Тестови въпроси

1) Каква е особеността на устройството за асинхронни двигатели с фазов ротор?

2) Каква е целта на стартовия резистор в роторната верига?

3) Посочете предимствата и недостатъците на асинхронния двигател с фазовия ротор.

4) Как напрежението на мрежата и съпротивлението на ротора влияят на външния вид на механичната характеристика?

5) Какви са начините за контрол на скоростта на асинхронен двигател с фазов ротор?

6) Защо методът за контролиране на скоростта на двигателя чрез приплъзване не е икономичен?

7) Какви графики се наричат ​​трифазни двигателни характеристики?






; Дата на добавяне: 2017-12-14 ; ; Прегледи: 628 ; Публикуваните материали нарушават ли авторските права? | | Защита на личните данни | РАБОТА НА ПОРЪЧКА


Не намерихте това, което търсите? Използвайте търсенето:

Най-добрите думи: За студент най-важното е да не се издава изпитът, а да се помни за него навреме. 8945 - | 6772 - или прочетете всички ...

2019 @ edubook.site

Генериране на страницата над: 0.01 сек.