16351

ИЗУЧЕНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ С КОРОТКОЗАМКНУТЫМ РОТОРОМ

Лабораторная работа

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

ИЗУЧЕНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ С КОРОТКОЗАМКНУТЫМ РОТОРОМ 1. Цель работы 1.1. Ознакомление с конструкцией трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. 1.2. Проведение опытов холостого хода короткого замы

Русский

2013-06-20

103.12 KB

19 чел.

ИЗУЧЕНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ  АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ С КОРОТКОЗАМКНУТЫМ РОТОРОМ

1. Цель работы

       1.1. Ознакомление  с конструкцией трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором.

       1.2. Проведение опытов холостого хода, короткого замыкания, трехфазного  асинхронного  двигателя  с  короткозамкнутым   ротором.

 1.3. Построение по снятым данным круговой диаграммы и рабочих характеристик трехфазного асинхронного  двигателя с короткозамкнутым ротором.

2.  КРАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

2.1. Круговая диаграмма АД

Снятие опытным путем рабочих характеристик асинхронного двигателя (P1, cosφ1, S, n, I1, Mэм =f(P2)), часто представляет большие трудности, так как необходимо иметь нагрузочную машину, имеющую мощность  соизмеримую с мощностью испытуемого двигателя, центрировать её, градуировать её показатели, собирать измерительную схему.

Другой путь получения рабочих характеристик заключается в использовании круговой диаграммы, которую в свою очередь можно построить всего лишь по данным из опытов холостого хода и короткого замыкания.

Круговая диаграмма (КД) асинхронного двигателя представляет собой окружность с дополнительными прямыми, которую описывает конец вектора тока  I1  при изменении скольжения S при постоянных U1, f1 и постоянных параметрах машины (r1, x1, r'2, x'2, rm, xm).

В ходе данной лабораторной работы необходимо построить упрощённую КД (рис. 2.1), которая строится на основании упрощённой Г – образной схемы замещения (рис. 2.2), в которой цепь намагничивания выноситься на зажимы внешней сети с напряжением U1   при этом считается, что параметры рабочей цепи r1, x1, r'2, x'2 не изменяются.

На упрощённой круговой диаграмме представленной на рис. 1.1 можно выделить следующие характерные точки: (∙) Н – точка холостого хода (S = 0), при этом предполагается, что точка реального холостого хода Н, соответствует идеальному холостому ходу; (∙) К – точка короткого замыкания (S = 1);  (∙) Т – точка соответствующая скольжению S =±∞.

Рис. 2.1. Упрощённая круговая диаграмма АД

При этом выше приведенные точки делят окружность на области: область диаграммы HDK соответствует двигательному режиму работы асинхронной машины, область HLT – генераторному режиму, область КТ – режиму электромагнитного тормоза (противовключение).

Рис. 2.2. Упрощённая Г – образная схема замещения асинхронной машины

Кроме того, на кривой диаграмме (рис. 2.1) можно выделить прямые называемые линией подведенной мощности P1 (ось абсцисс), линией полезной мощности P2 (прямая НК) и линией электромагнитной мощности Рэм (прямая НТ).

Таким образом, если машина работает с нагрузкой на валу определяемой током I1=OD, то отрезок Da масштабе мощности mp показывает величину потребляемой ею мощности P1. Отрезок da – определяет мощность холостого хода  P0=3I02r1+Pc+Pмех+Pд. Так как при увеличении нагрузки потери в стали статора Pc  и механические потери Pмх  уменьшаются, а потери в стали ротора растут, то можно приближённо считать, что P0 не зависит от нагрузки Р0=НН0=da=LC=const.

Отрезок bd показывает сумму электрических потерь обмотке статора и ротора: dcэ1; bcэ2.

Таким образом отрезок Db=Da - ba равен полезной мощности Р2 развиваемой машиной.

2.2.  Опыт холостого хода

Опыт холостого хода производится при работе двигателя на холостом ходе, без нагрузки на валу. При этом измеряется первичная мощность холостого хода Р0 и ток холостого хода I0 при изменении приложенного к обмотке статора напряжения U1=(0,4÷1,2)U  (здесь имеются  в виду фазные значения U1, I0).

Из характеристик холостого хода трансформатора мы помним, что I0 не линейно зависит от U1 из-за насыщения магнитной цепи машины. По этой же причине сosφ0 уменьшается с увеличением U1, так как растёт потребление реактивной мощности машиной.

Большая часть потребляемой машиной мощности на холостом ходу идёт на покрытие потерь Рмех. Механические потери зависят только от скорости вращения, а не от величины приложенного напряжения U1, а так как частота вращения  в опыте холостого хода, практически не изменяется, то  Рмех являются постоянными.

Потери в стали машины определяются как: ;

Параметры схемы замещения: rm0/m (I0)²;  xm=(zm²- rm²)½; zm =U1/I0

где rm – сопротивление цепи намагничивания эквивалентное потерям         в стали, zm– полное сопротивление цепи намагничивания.

2.3. Опыт короткого замыкания

Опыт короткого замыкания производиться при неподвижном роторе и при пониженном напряжении U1k подводимого к статору машины, так чтобы ток Ik превышал номинальное значение не более чем в 1,2 раза (обычно напряжение U1k составляет 15÷20 % от U).

По данным  опыта короткого замыкания можно построить  характеристики короткого замыкания. Причем, зависимости Ik, Pk, cosφk от напряжения f(U1k) подобны аналогичным зависимостям полученным при проведении опыта короткого замыкания для трансформатора.

Параметры короткого замыкания (rk, xk, zk), пренебрегая цепью намагничивания, определяются выражением: zk. =U1k/ Ik;

Мощность короткого замыкания Рк затрачивается практически только на потери в обмотках статора и ротора: rk= Рк/ (Ik)²;  xk=(zk²- rk²

Потерями в стали в данном случае можно пренебречь, так как² опыт короткого замыкания производится при пониженном напряжении, а Рс~U12.

Принципиальная электрическая схема лабораторной

установки

                            

Uхх, B

Iхх, A

Pхх, Вт

U1к.з, B

Iк.з, A

Pк.з, Вт

Опыт х.х.х

150

2,25

200

-

-

-

Опыт к.з

-

-

-

48

5

175

Данные для построения рабочих характеристик

1

2

3

4

5

6

7

8

I1, A

2,25

2,77

3,075

3,575

4,175

4,9

5,7

6,28

cosφ1

0,352

0,538

0,59

0,632

0,66

0,632

0,59

0,538

P1, Вт

907,5

1353

1567

1881

2228

2574

2901

3036

P2, Вт

0

379,5

528

693

775

663

412

0

η

0

0,28

0,337

0,368

0,348

0,258

0,142

0

S

0

0,064

0,1

0,16

0,182

0,377

0,588

1

n2 об/мин

1500

1404

1350

1259

1226

934,8

618

0

M2 Нм

0

2,835

4,21

6,3

8,41

10,71

12,61

15,75

Рабочие характеристики.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

76247. Демодуляция и декодирование. Дискретизация сигналов. Теорема Котельникова 92 KB
  Под дискретизацией сигналов понимают преобразование функций непрерывных переменных в функции дискретных переменных, по которым исходные непрерывные функции могут быть восстановлены с заданной точностью. Роль дискретных отсчетов выполняют, как правило, квантованные значения функций в дискретной шкале координат.
76250. Великие открытия Н.И. Пирогова 79 KB
  В истории отечественной медицины едва ли найдется имя более популярное, более значительное, чем имя Николая Ивановича Пирогова (1810-1881гг.). В блестящей когорте русских хирургов он является той личностью, идеи которой почти два столетия вдохновляют научные поиски и практическую деятельность многих ученых нашей страны.
76251. Инвестиционные операции американских банков 41.78 KB
  Депозитные институты: Коммерческие банки предлагают чековые и сберегательные счета физическим лицам предпринимателям и правительственным агентствам. Сберегательные и ссудные ассоциации специализируются на сберегательных счетах и кредитовании под залог недвижимости.
76252. Абай Кунанбаев, Джамбул Джабаев 24.49 KB
  Огромную роль в просвещении своего народа сыграл основоположник письменной казахской литературы поэт Абай Кунанбаев (1845-1904). Сын богатого и деспотично го феодала Кунанбая, Абай порвал со своим отцом, многими обычаями предков, оспаривал установления корана,чтобы обратиться к подлинным источникам света и знания.
76253. Наказателен закон 1896 года 47.5 KB
  След Освобождението в България останал да действува Османският наказателен закон. Той обаче бил още по-малко пригоден да удовлетвори изискванията, които се поставяли пред новата българска държава, отколкото османските граждански закони.
76254. Абу-Симбел 926 KB
  Современное название Абу-Симбел произошло от скалы на которой в том месте где река делает к ней изгиб высечен в барельефе египетский мужчина в заострённом фартуке которого арабские моряки усматривали подобие хлебной меры...
76255. Крымская война в исторических и мемуарах 39.81 KB
  Он отражает дипломатическую обстановку этого кровавого конфликта; как смотрели на эту войну представители различных общественно-политических течений в Западной Европе и России; каким рисовалось современникам внутреннее положение России в рассматриваемый момент.