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

23388. Определение логарифмического декремента затухания и коэффициента затухания колебательной системы 246 KB
  Во всех реальных колебательных системах энергия колебаний расходуется на работу против сил сопротивления и сил внутреннего трения что является причиной затухания свободных колебаний. Тогда основное уравнение динамики поступательного движения колебательной системы в проекции на ось ОХ имеет вид: или 1 1 дифференциальное уравнение свободных затухающих колебаний где где коэффициент затухания. Решением дифференциального...
23389. ПОВЕРКА ЭЛЕКРОННОГО АВТОМАТЧЕСКОГО ПОТЕНЦИОМЕТРА КАЛИБРАТОРОМ ИКСУ-2000 68.86 KB
  Уравнение равновесия компенсационной схемы: Ext=RбmRпрIввRмIнв Rпр=RRшRп RRшRп; m доля приведенного сопротивления; Iвв ток верхней ветви; Iнв ток нижней ветви; Схема работы ИКСУ2000 В режиме измерений: ЭКРАН Микропроцессорный модуль Цифровая величина Аналоговая величина АЦП ПЭВМ В режиме воспроизведения: Выходные клеммы клавиатура Аналоговая величина АЦП Цифровая величина Микропроцессорный модуль ПЭВМ.
23390. ПОВЕРКА ЭЛЕКТРОННОГО АВТОМАТИЧЕСКОГО ПОТЕНЦИОМЕТРА 69.27 KB
  max=[Δ1;2max EkEн]100 Vприв.max=[E2E1max EkEн]100 γprmax=11.596 εprmax=6.
23391. Исследование метрологических характеристик средств измерений 171 KB
  Относительная погрешность = 05. № Показания приборов Сопротивление R Показания Абсолютная погрешность Относительная погрешность Прямой R' Обратный R'' Прямой Δ' Обратный Δ'' Прямой δ' Обратный δ'' 1 120 6752 6699 6696 053 056 000785 0008294 2 120 6752 6703 6704 049 048 0007257 0007109 3 120 6752 6696 6703 056 049 0008294 0007257 4 120 6752 6699 6704 053 048 000785 0007109 5 120 6752 6699 6705 053 047 000785 0006961 6 120 6752 6698 6704 054 048 0007998 0007109 7 120 6752 6701 6703 051 049 0007553...
23392. ПОВЕРКА ЭЛЕКТРОННОГО АВТОМАТИЧЕСКОГО ПОТЕНЦИОМЕТРА 72.92 KB
  max=[Δ1;2max EkEн]100 Vприв.max=[E2E1max EkEн]100 K=05 Условие: .
23393. Поверка электронного автоматического потенциометра калибратором измерителем ИКСУ-2000 67.73 KB
  Показания образцового прибораСо оС Показания поверяемого прибораСп оС Абсолютная погрешность поверяемого прибора Δ оС Относительная погрешность поверяемого прибора δ Приведённая погрешность поверяемого прибора δpr 0 05 05 025 40 38 2 5 1 80 78 2 25 1 120 1185 15 125 075 160 159 1 0625 05 200 1995 05 025 025 160 1595 05 03125 025 120 119 1 0833333 05 80 785 15 1875 075 40 39 1 25 05 0 05 05 025 Δ=CоСп δ= Δ Со100 δpr= Δ 200100 K=05; δprmax=1 Прибор не удовлетворяет классу точности Δ=fCo δ=fCo...
23394. Поверка автоматического электронного моста 284.18 KB
  моста Ом Абсолютная вариация V Ом прямой ход Rt1 обратный ход Rt2 прямой ход1 обратный ход2 0 46 4561 4556 039 044 005 40 5316 5278 5277 038 039 001 80 60463 5996 5995 0503 0513 001 120 6752 6697 6695 055 057 002 160 7452 7383 7395 069 057 012 200 8143 8075 808 068 063 005 1= Rt Rt1 2= Rt Rt2 ...
23395. Исследование метрологических характеристик средств измерений 165.5 KB
  Номер Показания Сопроти Прямой Обратный Прямой Обратный Прямой Обратный № С вление R ход R' ход R'' ход Δ' ход Δ'' ход δ' ход δ'' 1 120 6752 6699 6696 053 056 000785 0008294 2 120 6752 6703 6704 049 048 0007257 0007109 3 120 6752 6696 6703 056 049 0008294 0007257 4 120 6752 6699 6704 053 048 000785 0007109 5 120 6752 6699 6705 053 047 000785 0006961 6 120 6752 6698 6704 054 048 0007998 0007109 7 120 6752 6701 6703 051 049...
23396. ПОВЕРКА АВТОМАТИЧЕСКОГО ЭЛЕКТРОННОГО МОСТА 280.87 KB
  Показания Сопротивление Показания образцового Абсолютная погрешность Абсолютная прибора по градуировоч прибора Ом моста Ом вариация оС ной таблице Ом Прямой R1 Обратный R2 Прямой 1 Обратный 2 V Ом 0 46 4561 4556 039 044 005 40 5316 5278 5277 038 039 001 80 60463 5996 5995 0503 0513 001 120 6752 6697 6695 055 057 002 160 7452 7383 7395 069 057 012 200 8143 8075 808 068 063 05 1= Rt Rt1 ...