11876

Исследование трехфазного синхронного двигателя

Лабораторная работа

Энергетика

Цель работы Ознакомление с асинхронным пуском трехфазного синхронного двигателя СД и исследование его рабочих свойств путем снятия опытных характеристик Программа работы Изучить схему для экспериментального исследования синхронного двиг...

Русский

2013-04-14

244.5 KB

68 чел.

  1.  Цель работы
    1.  Ознакомление с асинхронным пуском трехфазного синхронного двигателя (СД) и исследование его рабочих свойств путем снятия опытных характеристик
  2.  Программа работы
    1.  Изучить схему для экспериментального исследования синхронного двигателя (в дальнейшем изложении СД), состав и назначение модулей, используемых в работе
    2.  Осуществить асинхронный пуск
    3.  Снять рабочие характеристики СД. Снять U-образные характеристики СД
    4.  Провести обработку экспериментальных данных, составить отчет и сделать заключение по работе
  3.  Приборы и оборудование

В лабораторной работе используются следующие модули:

  •  модуль питания стенда (МПС);
  •  модуль питания (МП);
  •  модуль автотрансформатора (ЛАТР);
  •  силовой модуль (СМ);
  •  модуль измерителя мощности (МИМ);
  •  модуль измерительный (МИ);
  •  модуль тиристорного преобразователя (ТП).
  1.  Порядок выполнения работы
    1.  Перед проведением лабораторной работы необходимо привести модули в исходное состояние. Схема для исследования синхронной машины представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 – Схема для исследования синхронной машины.


  1.  Асинхронный пуск синхронного двигателя проводится в следующей последовательности:
  •  включить автоматы QF1 и QF2 модулей МПС и МП соответственно, синхронная машина разгонится до подсинхронной скорости;
  •  переключатель SA1 модуля ЛАТР перевести в верхнее положение, изменяя положение ручки автотрансформатора, наблюдать изменение тока ротора IBC и вход в синхронизм СД.
    1.  Рабочие характеристики синхронного двигателя

Рабочие характеристики представляют собой зависимости  и  при UC = и IBC = const.

Опыт проводится в следующей последовательности:

  •  установить ток возбуждения СД в пределах 0,5... 1,5А (указывается преподавателем);
  •  включить кнопку «Сеть» модуля ТП, SA6 «Разрешение» перевести в верхнее положение, тумблером SA5 задать направление вращения;
  •  потенциометром RP1 модуля ТП увеличивать момент, создаваемый двигателем постоянного тока;
  •  изменить направление вращения и повторить опыт.

Таблица 1 – данные опыта

Со стороны СД

Данные опыта

Расчетные данные

UC

IФ = IC

PФ

IBC

Р1

ΔPЭЛ.1

ΔPCТ

PЭМ

МЭМ

М0

М2

Р2

В

A

Вт

A

Вт

Вт

Вт

Вт

Н∙м

Н∙м

Н∙м

Вт

%

Таблица 2 – данные опыта

Со стороны ГПТ

Данные опыта

Расчетные данные

UЯ

IЯ

iB

n

СМ

МЭМ.ГПТ

IЯ0

М0

М2

Р2

В

A

A

рад/с

Н∙м

А

Н∙м

Н∙м

Вт

Расчетные данные.

Полная активная мощность, подводимая к СД, Вт: .

Коэффициент мощности СД: .

Электрические потери в обмотке статора, Вт: ,

где r1 – активное сопротивление фазы статора при температуре окружающей среды (Приложение Б).

Потери в стали сердечника статора при напряжении U, Вт: ,

где  – потери в стали сердечника статора при номинальном напряжении, Вт:

,

где  – механические потери асинхронного двигателя (Приложение Б);

– механические потери машины постоянного тока (Приложение Б).

Электромагнитная мощность СД, Вт: .

Синхронная угловая частота вращения электродвигателя, рад/с: .

Электромагнитный момент, развиваемый СД, Н∙м: .

Момент холостого хода СД, Н∙м: ,

где  – механические потери синхронной машины, равны механическим потерям асинхронного двигателя (Приложение Б).

Полезный момент на СД, Н∙м: .

Полезная мощность на валу СД, Вт: .

КПД синхронного двигателя, %: .

Полезную мощность на валу СД можно определить также со стороны ГПТ:

Электромагнитный момент ГПТ, Н∙м:

,

где  – принимается из тарировочной кривой (Приложение В).

Момент холостого хода ГПТ, Н∙м: ,

где  – ток холостого хода, принимается из тарировочной кривой машины постоянного тока (Приложение В).

Полезный момент на СД, Н∙м: .

Полезная мощность на валу СД, Вт: .

По опытным и расчетным данным построить зависимости рабочих характеристик СД:  и .

  1.  U-образные характеристики СД

Опыт проводится в следующей последовательности:

  •  осуществить асинхронный пуск СД;
  •  установить ток возбуждения СД равным IBC = 0,5А;
  •  установить ток нагрузки IН = IЯ = 0,5А;
  •  ручкой автотрансформатора увеличивать ток возбуждения до IBC = 2А.


Таблица 3 – данные опыта

IН =

UС, B

IС, А

РФ, Bт

IВС, А

По данным таблицы 3 построить семейство U-образных характеристик.

Внешний вид U-образные характеристики СД представлен на рисунке 2.

Рисунок 2 – Внешний вид U-образные характеристики СД.

  1.  Контрольные вопросы
    1.  По каким признакам можно определить, что двигатель втянулся в синхронизм?
    2.  По каким признакам следует переключателем SA3 тиристорного регулятора напряжения включать ток возбуждения СД?
    3.  По каким приборам можно определить что СД работает в режиме идеального холостого хода?
    4.  Почему при регулировании тока возбуждения меняется величина тока статора СД?
    5.  Как изменяется характер зависимости IС и  от IBCH с изменением нагрузки?
    6.  Что такое выпадение СД из синхронизма, при каких условиях и каковы внешние признаки выпадения из синхронизма?
    7.  При каких условиях СД работает с отстающим током статора, а при каких с опережающим? Как зависит ток статора и  от тока возбуждения?

Вывод:


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

76291. Лимфатические русло и вены верхней конечности 960.59 KB
  Поверхностные располагаются над поверхностной фасцией и собирают лимфу от кожи и подкожной основы располагаются по ходу подкожных вен и делятся на три группы: Л с латеральной группы: по ходу латеральной подкожной вены впадают в подмышечные л у Л с медиальной группы: по ходу медиальной подкожной вены часть впадает в локтевые часть в подмышечные л у Л с средней группы: лимфа от кожи ладонной поверхности кисти и передней поверхности предплечья. По ходу промежуточной вены предплечья присоединяются к л с латеральной и медиальной групп....
76292. Сердце, cor, cardia 134.14 KB
  По пути к сердцу получает кровь из многих вен. ven cv superior идущая от головы короткая вена впадающая в правое предсердиеи собирающая венозную кровь от верхней части тела от головы шеи и верхних конечностей а также венозную кровь от лёгких и бронхов через бронхиальные вены впадающие сначала в v. hemizygos; частично собирает кровь и от стенок брюшной полости за счёт впадения в неё непарной вены.
76294. Артерии и вены сердца 115.84 KB
  A coronaria dextra – между легочным стволом и правым ушком, затем идет по венечной борозде и заходит назад. То есть, в основном, она снабжает правую половину сердца. Отдает r interventricularis posterior – это конечная ветвь, идет по одноименной борозде до самой верхушки, r marginalis dexter – вниз вдоль правого желудочка по краю.
76295. Дуга аорты, грудная часть аорты, их топография, ветви и межсистемные анастомозы 95.09 KB
  Дуга аорты грудная часть аорты их топография ветви и межсистемные анастомозы. Дуга аорты rcus orte расположена между местами отхождения плечеголовного ствола trunсus brchiocephliсus и левой подключичной артерии . На уровне IV грудного позвонка имеется сужение перешеек аорты isthmus orte. Дуга аорты являясь продолжением восходящей части аорты поворачивает влево и назад на уровне тела IV грудного позвонка переходит в нисходящую часть аорты.
76296. Наружная сонная артерия, ее топография, ветви и межсистемные анастомозы 249.62 KB
  Наружная соннаяа ртерия, a.carotis externa, сначала располагается медиальнее от внутренней сонной артерии, затем она постепенно отклоняется кпереди и латерально. Начальный отдел наружной сонной артерии прикрыт грудино-ключично-сосцевидной мышцей, потом она переходит в trigonum caroticum
76297. Артерии лица, из анастомозы 187.52 KB
  Поверхностная височная артерия снабжает кровью околоушную слюнную железу, кожу и мышцы латеральной области лица, височной, теменной и лобной областей волосистой части головы, ушную раковину и наружный слуховой проход. Она анастомозирует с лицевой, затылочной и глазной артериями.
76298. Внутренняя сонная артерия. Ветви, анастомозы 314.76 KB
  Внутренняя сонная артерия. Пройдя сонный канал артерия входит в sinus cvernosus. Пещеристая часть располагается в сонной борозде на боковой поверхности клиновидной кости где артерия проходит через sinus cvernosus твердой мозговой оболочки.