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

61 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

7621. Введение в компьютерную графику 126.5 KB
  Введение в компьютерную графику Определение и основные задачи компьютерной графики. Области применения компьютерной графики. История развития компьютерной графики. Виды компьютерной графики. Определение и основные задачи компьютерной графики При обр...
7622. Аппаратное обеспечение компьютерной графики 191.5 KB
  Аппаратное обеспечение компьютерной графики Устройства вывода графических изображений, их основные характеристики. Мониторы, классификация, принцип действия, основные характеристики. Видеоадаптер. Принтеры, их классификация, основные характеристики ...
7623. Представление графических данных 171 KB
  Представление графических данных Форматы графических файлов. Понятие цвета. Зрительный аппарат человека, для восприятия цвета. Аддитивные и субтрактивные цвета в компьютерной графике. Понятие цветовой модели и режима. Закон Грассмана. Пиксельная глу...
7624. Фрактальная графика 306 KB
  Понятие фрактала и история появления фрактальной графики. Понятие размерности и ее расчет. Геометрические фракталы. Алгебраические фракталы. Системы итерируемых функций. Стохастические фракталы. Фракталы и хаос. Понятие фрактала ...
7625. Растровая графика, общие сведения 134.5 KB
  Растровая графика Растровая графика, общие сведения. Растровые представления изображений. Виды растров. Факторы, влияющие на количество памяти, занимаемой растровым изображением. Достоинства и недостатки растровой графики. Геометрические характерист...
7626. Векторная графика, общие сведения 173.5 KB
  ВЕКТОРНАЯ ГРАФИКА Векторная графика. Объекты и их атрибуты. Структура векторной иллюстрации. Достоинства и недостатки векторной графики. Пиксель. Битовая глубина, определение числа доступных цветов в компьютерной графике. Элементы (объекты) векторно...
7627. Основные понятия трехмерной графики 60.5 KB
  Трехмерная графика Основные понятия трехмерной графики. Области применения трехмерной графики. Программные средства обработки трехмерной графики. Основные понятия трехмерной графики Трехмерная графика нашла широкое применение в таких областях, как н...
7628. Базовые растровые алгоритмы 312 KB
  Базовые растровые алгоритмы Алгоритм вывода прямой линии. Алгоритм вывода окружности. Алгоритм вывода эллипса. Алгоритмы вывода фигур. Алгоритмы закрашивания (простейший алгоритм закрашивания, волновой алгоритм, алгоритм закрашивания линиями). Запол...
7629. Становлення молодого фахівця у динамічному соціальному середовищі як світоглядно-методологічна проблема 192 KB
  Становлення молодого фахівця у динамічному соціальному середовищі як світоглядно-методологічна проблема. Теоретичні та філософські погляди на професійне становлення особистості у соціумі. Трансформація філософського розуміння професійної...