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

36 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

69994. МНОГООКОННЫЙ ИНТЕРФЕЙС 82 KB
  Цель: Ознакомление с технологией создания многооконного интерфейса (Multiple Document Interface, MDI), получение практических навыков по составлению, написанию и отладке программ, позволяющих работать с несколькими документами (форматированными файлами) в одном приложении.
69995. РАЗРАБОТКА ДИНАМИЧЕСКИ ПОДКЛЮЧАЕМЫХ БИБЛИОТЕК 63 KB
  Цель: Ознакомление с одним из наиболее важным структурным элементом Windows - библиотеками динамической компоновки (Dynamic Link Libraries, DLL), получение практических навыков по созданию динамических библиотек.
69996. СТРУКТУРА WINDOWS - ПРИЛОЖЕНИЙ. ОКОННАЯ ПРОЦЕДУРА. ОБРАБОТКА СООБЩЕНИЙ. ФАЙЛ РЕСУРСОВ 211 KB
  Цель: Ознакомление со структурой Windows-приложений, организацией взаимодействия программ с операционной системой, получение практических навыков по составлению, написанию и отладке простых программ.
69997. КОНТЕКСТЫ УСТРОЙСТВ. ВЫВОД ТЕКСТА И ГРАФИКИ 65.5 KB
  Цель: Ознакомление с концепцией контекстного представления устройств в современных операционных системах, получение практических навыков по составлению, написанию и отладке программ, осуществляющих аппаратно-независимый вывод информации на экран дисплея, принтеры...
69998. СРЕДСТВА ВВОДА ИНФОРМАЦИИ 57 KB
  Цель: Ознакомление с устройствами, осуществляющими ввод информации в компьютер (мышь, клавиатура), их программным представлением в операционной системе, а также с программными элементами взаимодействия пользователя и ЭВМ (диалоговые окна), получение практических навыков по составлению...
70000. Модернизация электропривода нажимных винтов 15.8 MB
  В проекте был выбран аналогичный по мощности и скорости асинхронный двигатель, преобразователь частоты, выбран векторный способ управления, произведен расчет статического момента. Система управления, построенная по принципу подчиненного регулирования, оптимизирована, рассчитаны...
70001. Правонарушения и преступления в банковской сфере 174.33 KB
  Сущность правонарушений и преступлений и их воплощение в банковской сфере. Регулирование незаконной банковской деятельности и ответственности за нее в зарубежном законодательстве Виды правонарушений и преступлений совершаемых в банковской сфере и их анализ
70002. Анализ положений гражданского и жилищного законодательства РФ 257.5 KB
  Целью представленной работы является анализ положений гражданского и жилищного законодательства РФ в определении объекта жилищных прав жилого помещения исследовать выселение как институт жилищного права и порядок исполнения судебного решения о выселении.