15273

Исследование механических характеристик АД с фазным ротором и исследование переходных процессов при его пуске

Лабораторная работа

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

ОТЧЁТ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ №3 Тема: Исследование механических характеристик АД с фазным ротором и исследование переходных процессов при его пуске Цель работы: с помощью приложений ActiveASMA и DynAMA исследовать механические характеристики АД с фазным рото...

Русский

2013-06-11

632.32 KB

33 чел.

8

ОТЧЁТ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ №3

Тема: «Исследование механических характеристик АД с фазным ротором и исследование переходных процессов при его пуске»

Цель работы: с помощью приложений ActiveASMA и DynAMA исследовать механические характеристики АД с фазным ротором: получить естественную механическую характеристику и семейство реостатных характеристик путём введения сопротивления в одну из фаз статора; снять пусковые характеристики при разных характерах и значениях нагрузок.

Основные теоретические сведения

Параметры АД являются переменными и изменяющимися в зависимости от скольжения ротора, что определяется насыщением зубцового слоя и вытеснением тока ротора. Изменение параметров АД значительно затрудняет расчёт их механических характеристик. Механической характеристикой называется зависимость частоты вращения ротора двигателя или скольжения от момента, развиваемого двигателем при установившемся режиме работы:  или .

На рисунке 1 представлен примерный вид естественной механической характеристики АД с короткозамкнутым ротором.

Рисунок 1. Естественная механическая характеристика АД

Механическая характеристика асинхронного двигателя представляется обычно в виде зависимости вращающего момента от скольжения , т.е.

              (1)

где m - число фаз; p1 - число пар полюсов; f1 - частота питающей сети, Гц; U1 - первичное фазное напряжение статора, В; R1 и X1 - активное и индуктивное сопротивления статора, Ом;  и  - активное и индуктивное сопротивления ротора, Ом; S - скольжение ротора двигателя, %.

Из формулы (1) видно, что момент асинхронного двигателя при данном скольжении пропорционален квадрату напряжения, приложенного к статору. Следовательно, изменение подводимого напряжения оказывает значительное влияние на величину момента, развиваемого асинхронным двигателем. Понижение напряжения приводит к ухудшению пусковых и перегрузочных свойств асинхронных двигателей. Это, в свою очередь, сказывается на долговечности двигателя в связи с перегревом обмоток ротора.

Скольжение Sкр, при котором двигатель развивает максимальный момент, определяется по формуле:

            (2)

Выражение для максимального момента можно определить как:

            (3)

Момент i-й (на оси o-x) определяем по упрощённой формуле Клосса:

 

            (4)

Задание к лабораторной работе

  1.  Собрать схему лабораторных испытаний согласно схеме, показанной на рисунке 2;
  2.  Построить аналитически естественную механическую характеристику АД;
  3.  Экспериментальным методом с помощью приложения ActiveASMA определить естественную механическую характеристику, а также искусственные механические характеристики асинхронного двигателя, полученные путём введения сопротивления в одну из фаз статора;
  4.  С помощью приложения DynAMA построить пусковые характеристики при разных характерах и значениях нагрузок.

Рисунок 2. Схема электрическая соединений лабораторной установки по определению характеристик АДф.р

Ход работы

Построим аналитически естественную механическую характеристику АД.

Характеристики двигателя:

, кВ

, А

, кВ

, об/мин

𝜆

0,4

0,87

0,27

1500/1420

1,75

3,15

Угловая скорость номинальная:

           Угловая скорость идеального холостого хода:

Номинальный момент двигателя:

Номинальное и критическое скольжение двигателя:

 Момент i-й (на оси o-x) определяем по упрощённой формуле Клосса:

Задаваясь значениями S в приложении Mathcad14, с помощью формулы Клосса построим естественную механическую характеристику АД (рисунок 3).

Рисунок 3. Естественная механическая характеристика АД, полученная теоретическим методом

Используя приложение ActiveASMA, построим естественную и искусственные механические характеристики АД, добавляя сопротивление в одну из фаз статора (рисунок 4).

n, об/мин

1

 М, Нм

Рисунок 4. Естественная и искусственные механические характеристики АД (1 – естественная механическая характеристика)

С помощью приложения DynAMA построим пусковые характеристики при разных характерах и значениях нагрузок (рисунки 5 - 8).

I, А    М, Н·м  n, об/мин    

t, с

Рисунок 5. Пусковые характеристики АД при вентиляторной нагрузке

I, А    М, Н·м  n, об/мин    

t, с

Рисунок 6. Пусковые характеристики АД при нагрузке с большим инерционным моментом (инерционное колесо)

t, с

I, А    М, Н·м  n, об/мин    

Рисунок 7.1. Пусковые характеристики АД при компрессорной нагрузке

I, А    М, Н·м  n, об/мин    

t, с

Рисунок 7.2. Пусковые характеристики АД при компрессорной нагрузке

I, А    М, Н·м  n, об/мин    

t, с

Рисунок 7.3. Пусковые характеристики АД при компрессорной нагрузке

I, А    М, Н·м  n, об/мин    

t, с

Рисунок 8. Пусковые характеристики АД при крановой нагрузке

Вывод

В ходе лабораторной работы были построены искусственные механические характеристики АД, полученные путём введения сопротивления в одну из фаз статора. По мере уеличения сопротивления двигатель работал менее устойчиво, появилась вибрация и биения ротора, снизилась мощность двигателя. Это объясняется появлением несимметрии в картине электромагнитного поля статора и, как следствие, смещением центра тяжести поля относительно геометрического центра тяжести ротора машины.

Пусковые характеристики позволяют более точно описать характер нагрузки каждого типа рабочей машины, определить предельные значения пускового тока и момента, а так же время переходного процесса.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

50816. Язык гипертекстовой разметки HTML 85.5 KB
  На самом деле содержимое контейнера mrquee не ограничивается строками и позволяет перемещать скролировать любые элементы вебстраницы изображения текст таблицы элементы форм и т. Таблицы Элемент tble служит контейнером для элементов определяющих содержимое таблицы. Параметры lign Определяет выравнивание таблицы. bgcolor Цвет фона таблицы.
50817. Определение теплоёмкости металлов методом охлаждения 154.5 KB
  Металлический образец, имеющий температуру более высокую, чем температура окружающей среды, в этой среде охлаждается. Кол-во теплоты q , теряемой образцом металла за единицу времени t может быть записано в виде...
50818. Каскадные листы стилей CSS 330.5 KB
  Значение 0 соответствует полной прозрачности элемента а 1 наоборот его непрозрачности.2 Oper 9 border позволяет одновременно установить толщину стиль и цвет рамки вокруг элемента.
50819. Построение и экспериментальная проверка статической характеристики замкнутой системы 868 KB
  Освоить методику аналитического построения статической характеристики замкнутой САР по статическим характеристикам отдельных элементов. Под статической характеристикой замкнутой САР понимают функциональную зависимость регулируемой величины от задающего и возмущающих воздействий снятую на установившихся режимах. Если регулируемая величина на установившемся режиме не зависит от возмущающих воздействий то такая система называется астатической а если зависит то статической.
50820. Определение теплоёмкости методом Клемана и Дезорма 58.5 KB
  Эта величина, в частности, определяет скорость распространения звука в газах; от неё зависит течение газов по трубам со звуковыми скоростями и достижение сверхзвуковых скоростей в трубах, сначала суживающихся, а затем резко расширяющихся (сопла Лаваля). Основная идея метода Клемана и Дезорма состоит в следующем.
50821. DHTML и JavaScript на web-страницах 560 KB
  Цель работы: ознакомиться с основными возможностями языка JavaScript, синтаксисом, встроенными объектами, событиями DHTML, получить практические навыки программирования на языке JavaScript.
50822. Экспериментальное определение характеристик объекта регулирования, выбор закона регулирования и расчет параметров настроек регулятора 804 KB
  Изучить инженерный метод выбора закона регулирования и расчета параметров настроек регуляторов непрерывного действия. Характеристики объектов регулирования Большинство промышленных объектов можно представить в виде элементов которые являются аккумуляторами вещества или энергии. Динамические и статические свойства объекта регулирования описываются дифференциальными уравнениями.
50823. Скриптовый язык программирования PHP 298 KB
  Он может также использоваться для создания изображений и манипуляций с файлами изображений различных форматов включая gif png jpg wbmp и xpm. Обратите внимание что здесь предполагается использование имени...
50824. Проектирование салона швейного предприятия сервиса 156 KB
  Рассчитать численность работающих и площадь салона.Согласно варианту задания дать краткую характеристику приемного салона по зонам.1 Исходные данные для проектирования салона Таблица 4.