31407

Дослiдження сiнхронного двигуна змiнного струму

Лабораторная работа

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Дослiдити вплив зсуву фаз додоткової обмотки збудження статора на напрямок обертання ротора двигуна. Обладнання: Стенд з сiнхронного двигуна змiнного струму з постійним магнiтом в якостi ротора обладнаний понижуючим фрікціонним редуктором обертiв та регулятором напруги. Використана у стенді модель двигуна має дві незалежні обмотки статорів.

Украинкский

2013-08-29

84.5 KB

0 чел.

4

Лабораторна робота № 17

Тема: Дослiдження сiнхронного двигуна змiнного струму

Мета: Знайомство з будвою і особливостями роботи сінхронного двигуна.

Дослiдити вплив напруги і струму живлення на швидкiсть  обертання ротору. Дослiдити вплив зсуву фаз додоткової обмотки збудження  статора на напрямок обертання ротора  двигуна.

Обладнання: Стенд з сiнхронного двигуна змiнного струму з постійним

магнiтом в якостi ротора, обладнаний понижуючим фрікціонним редуктором обертiв та регулятором напруги. Блок живлення змінного струму. Мультиметр, секундомер або годинник.

Загальні відомості

Сінхронний двигун складається з ротору, що уявляє з себе постійний магніт, або постійний електромагніт, та статора, обмотки котрого cтворють обертаючеся магнітне поле. Обертаючеся магнітне поле утворюється змінним струмом мережі живлення. Швидкість обертання  магнітного поля n визначається частотою мережі f та кількістью пар полюсів ротора P:

n = f/P.

Використана у стенді модель двигуна має дві незалежні обмотки статорів.  Кожний із статорів має 8 пар полюсів. Схема взаємної орієнтації магнітних полів ротора і статора двигуна для певного моменту часу наведена на малюнку зліва.

Конструктивно статор виконано у вигляді соленоїдальної котушки розміщеної у сталевому ціліндричному коробі з внутрішніми пелюстками, які і утворюють полюси статора. Будову статора показано на правому малюнку.

На нижньому малюнку наведено електричну схему стенда.

На схемі наведено позначення наступних елементів:

  •  

точки підєднання зовнішнього джерела живлення змінного струму ~E;

  •  обмотки статора S1, S2;
  •  змінний опір VR, за допомогою якого можна змінювати напругу і струм двигуна;
  •  опір Ri=1Ω для виміру струму двигуна; фазозсуваюча ємність C;
  •  перемикач SW на три положення (“I”, “0”, “II”) для комутації полярності струму обмотки статора S2 відносно струму обмотки S1. У 0-положенні перемикача  обмотку S2 від’єднано від мережі живлення.

Вимірюючі напругу між точками:

  •  1-2 можна визначити струм двигуна I;
  •  2-3 – напругу основної обмотки двигуна U1;
  •  2-4 - напругу пускової обмотки двигуна U2;
  •  3-4 - напругу на фазозсуваючій ємності UС. 

План роботи

1. Дослідження напрямку обертання ротору двигуна без пускової обмотки.

  1.  Відєнати пускову обмотку S2, виставиши перемикач SW у середнє “0”-положення.
  2.  Вивести змінний опір VR у крайнє праве положення (за годинниковою стрілкою).
  3.  Відхилити корпус двигуна вліво, так щоб вал двигуна був вільним.
  4.  Підєднати блок живлення.
  5.  Для контролю напрямку обертання ротора двигуна покласти вал ротора на фрікційний ролик. Занотувати напрямок обертання ротора.
  6.  Відхиливши корпус двигуна вліво спробуйте пальцями руки змінити напрямок обертання ротора двигуна. Якщо це не вдається, зменшіть струм двигуна змінним опором VR.
  7.  Зробіть висновок: Від яких факторів залежить напрямок обертання сінхронного двигуна без пускової обмотки?

2. Дослідження швидкості обертання двигуна від напруги живлення без пускової обмотки.   

  1.  Занотувати значення діаметрів валу ротора DV і діаметру фрікційного ролику DR.

DV=

DR=

K=

 

Розрахувати передаточне співвідношення редуктора K= DR/DV.

  1.  Відєнати пускову обмотку S2, виставиши перемикач SW у середнє “0”-положення.
  2.  Вивести змінний опір VR у крайнє праве положення (за годинниковою стрілкою).
  3.  Покласти вал ротора на фрікційний ролик.
  4.  Підєднати блок живлення.
  5.  Виміряти швидкість обертання n і струм живлення I в залежності  від напруги живлення U1 від максимального до мінимального значення. Результати занести в таблицю 1.
  6.  Виставити і виміряти напругу U1 між токами 2-3.
  7.  Виміряти падіння напруги UI на еталонному опорі RI між точками 1-2.
  8.  Підрахувати кількість обертів N фрікційного ролика за певний час t. Кількість обертів повинна бути не менше 10.

Таблиця 1

U1, V

UI, V

t, сек.

N, оберти

I, A

n, об./сек

  1.  Навести формулу для розрахунку швидкості обертання валу статора n за значеннями N, t і передаточного співвідношення редуктора K

n=

  1.  Навести формулу розрахунку струму I за напругою UI між контрольними гнiздами 1-2

I =

  1.  Розрахувати струм I і швидкість обертання статора n. Результати занести до таблиці 1.
  2.  Побудувати залежність швидкості обертання n і струму I від напруги живлення U1.

Залежність швидкості обертання n і струму I від напруги живлення U.


3. Дослідження напрямку обертання ротору двигуна з пускової обмоткою.

  1.  Підєнати пускову обмотку S2, виставиши перемикач SW у “I”-положення.
  2.  Вивести змінний опір VR у крайнє праве положення (за годинниковою стрілкою).
  3.  Підєднати блок живлення.
  4.  Для контролю напрямку обертання ротора двигуна покласти вал ротора на фрікційний ролик. Занотувати напрямок обертання ротора у таблицю 2.
  5.  Відхиливши корпус двигуна вліво спробуйте пальцями руки змінити напрямок обертання ротора двигуна на протилежний.
  6.   Перемкніть перемикач SW у “II”-положення.
  7.  Занотувати напрямок обертання ротора у таблицю 2.
  8.  Відхиливши корпус двигуна вліво спробуйте пальцями руки змінити напрямок обертання ротора двигуна на протилежний.

Таблиця 2

Положення перемикача SW

I

II

Напрямок обертання ролика

  1.  Зробіть висновок: Від яких факторів залежить напрямок обертання сінхронного двигуна з пусковою обмоткою?

  1.  Виміряйте напруги на обмотках статора S1, S2 і ємності C для максимальної напруги живлення. Результати вимірів занотуйте у таблицю 3.

Таблиця 3

U1, V

U2, V

UC, V

  1.   За допомогою циркуля побудуйте векторну діаграму напруг на обмотках статора S1, S2 і ємності C.
  2.  Виконайте оцінку зсуву фаз φ струму між основною обмоткою і пусковою обмоткою.  

φ=


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

79012. Идеалы и нормы науки. Мотивация научной деятельности 37 KB
  Историческая изменчивость идеалов и норм рождает потребность их разумного объяснения и применения. Внутренний мотив – это познавательная потребность – информация заключенная в объекте на который направлено внимание человека. Познавательная потребность характеризуется следующими основными критериями: интенсивное стремление субъекта к знанию и к познавательной деятельности на основании чего избирается его направленность; активный поиск ожидание информации; формулирование вопросов задач и проблемных ситуаций; ...
79014. Проблема классификации наук 54.5 KB
  Проблема классификации наук. Науки: гуманитарные естественные точные математические экономические макроэкономика логика психология. В конечном счете все проблемы по классификации наук проявляются как невозможность совершить упомянутую классификацию без нарушения логических правил: требования одного основания и правило запрещающее членам деления иметь общий элемент. проблемы в качестве своего источника имеют трудность отыскания такого единого основания деления которое было бы существенным признаком для любой науки Наука как целостное...
79015. Основные закономерности развития науки 37.5 KB
  Основные закономерности развития науки. Необходимо выделять внешнее и внутреннее развитие любой системы и рассматривать специфику того и другого видов развития в том числе и науки. Сам процесс развития науки также понимается далеко неоднозначно. cumultio увеличение накопление по сути дела сводит на нет и даже игнорирует качественные изменения которые происходят в структуре научного знания и вызываются изменением основных понятий и принципов науки особенно в ходе научных революций.
79016. Исторические типы рациональности: классическая, неклассическая, постклассическая науки 31.5 KB
  Исторические типы рациональности: классическая неклассическая постклассическая науки. Исторические типы научной рациональности. Три крупных стадии исторического развития науки каждую из которых открывает глобальная научная революция можно охарактеризовать как три исторических типа научной рациональности сменявшие друг друга в истории техногенной цивилизации. Причем появление каждого нового типа рациональности не отбрасывало предшествующего а только ограничивало сферу его действия определяя его применимость только к определенным типам...
79017. Саморазвивающиеся синергетические системы и стратегия научного поиска 57 KB
  Саморазвивающиеся синергетические системы и стратегия научного поиска. Между тем подлинная самоорганизация по самому смыслу этого термина означает именно изменение прежней организации порядка или структуры и появление нового порядка и структуры в результате изменения взаимодействия между элементами системы. Точнее говоря причины такого изменения поведения элементов системы их самоорганизации следует искать в процессе взаимодействия элементов системы с внешней средой. Как признается он сам в то время он решал частную проблему и не...
79018. Глобальный эволюционизм и современная научная картина мира 36 KB
  Глобальный эволюционизм и современная научная картина мира. Научная картина мира основа рационалистического мировоззрения опирающаяся на совокупный потенциал науки той или иной эпохи. В научной картине мира систематизируются научные знания полученные в различных дисциплинарных областях. Есть частная картина мира и общая картина мира.
79020. Проблема смысла и сущности техники 43 KB
  Проблема смысла и сущности техники. Сущность техники техника призвана усиливать органы и потенции человека в том числе и интеллектуальные. Узкий смысл понятия техники: под техникой понимается техническое устройство артефакт созданное человеком из элементов природы для решения конкретных культурных задач. Широкий смысл понятия техники: искусственный или организованный прием усиливающий улучшающий или облегчающий действие техника письма техника плавания техника вопросов и т.