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

34 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

79554. Развитие ведущих капиталистических стран после второй мировой войны. Европейская интеграция 21.61 KB
  США вышли из войны самой мощной в экономическом и военном отношении страной в капиталистическом мире. В разных уголках мира было оборудовано свыше пятисот военных баз США. Крупный бизнес остался главным представителем производственного капитала в США где в отличие от Европы в этой сфере государственного сектора не было. Это было общим показателем сдвига вправо в политической жизни США.
79555. Социально экономическое развитие Российской Федерации в 90-е года 20 века и начале 21 века 20.61 KB
  Либерализация цен привела к галопирующей инфляции росту неплатежей обесценению заработной платы обесценению доходов и сбережений населения росту безработицы а также к усилению проблемы нерегулярности выплаты заработков социальные последствия В 90е годы произошло значительное ухудшение здоровья населения и роста смертности. Наиболее негативным последствием системного прежде всего экономического кризиса в России явился рост смертности населения.Факторами роста преступности являлись в частности обнищание населения ослабление милиции и...
79556. Советское общество после Сталина. Преобразования Н.С.Хрущева: успехи и неудачи 21.98 KB
  ЦК КПСС возглавил Н. На XX съезде КПСС доклад Хрущёва о культе личности Сталина. пытались сместить Хрущёва с его поста но он на июльском пленуме ЦК КПСС изгнал их из Политбюро а позднее и из партии. XXII съезд КПСС объявил курс на построение коммунизма к концу XX в.
79557. Социально-экономическое развитие СССР в середине 60-х - середине 80-х годов. Достижения и проблемы 25.38 KB
  Социальноэкономическое развитие СССР. он занимал еще один пост Председателя Президиума Верховного Совета СССР. проводившаяся под руководством Председателя Совета Министров СССР А.
79558. Советский Союз в годы перестройки. Распад СССР и его последствия 24.41 KB
  Распад СССР и его последствия. Перестройка общее название нового курса советского партийного руководства совокупности политических и экономических перемен происходивших в СССР с 1987 по 1991 годы. Этот период характеризовался признанием некоторых недостатков существовавшей политикоэкономической системы СССР и попытками исправить их несколькими крупными компаниями административного характера лозунг и политический курс генерального секретаря КПСС Михаила Горбачёва провозглашённый 20 апреля 1985 на апрельском пленуме ЦК КПСС одно из...
79559. Государственно-политическое развитие после распада СССР (конец 20 века - начало 21 века). 21.38 KB
  Первым президентом России был избран в 1991 г. Ельцин вицепрезидентом А. началась борьба за власть и изменение Конституции между президентом Ельциным и Верховным Советом кончившаяся незаконным роспуском последнего 21 сентября 1993 г.
79560. Глобальные проблемы человечества и роль России в их решении 21.17 KB
  Понятие глобальные проблемы появилось в международном лексиконе в последней трети XX в. Благодаря обмену информацией общению на международных конференциях и в международных организациях постепенно пришло понимание того что многие проблемы являются действительно глобальными. Проблемы межнациональных отношений Россия является крупнейшей ядерной державой с огромным промышленным научнотехническим интеллектуальным и культурным потенциалом.
79561. История в системе социально-гуманитарных наук. Предмет, принципы изучения и значение истории 20.8 KB
  Предмет принципы изучения и значение истории. Место истории в системе наук. История России неотъемлемая часть всемирной истории: общее и особенное в историческом развитии. Основные принципы изучения истории: Принцип дополнительности Нильс Бор: ни одна концепция не может описать объект столь исчерпывающим образом чтобы полностью исключить возможность других подходов.
79562. Сущность, формы, функции исторического знания. Методы и источники изучения истории 22.6 KB
  Сущность История рассматривается с одной стороны как процесс развития природы и человечества а с другой как система наук изучающих прошлое и настоящее природы и общества. История выполняет несколько социально значимых функций: познавательная и интеллектуально-развивающая функция исходит из познания исторического процесса. Сущность её в том что история как наука выявляя на основе...