789

Исследование асинхронного двигателя с фазным ротором

Лабораторная работа

Производство и промышленные технологии

Получение практических навыков по эксплуатации, опытному и расчетному методам определения рабочих и механических характеристик асинхронного двигателя с фазным ротором, а также по оценке его эксплуатационных свойств.

Русский

2013-01-06

282.5 KB

175 чел.

Министерство образования и науки Российской Федерации

ФГБОУ ВПО «Самарский Государственный Технический Университет»

Лабораторная работа №2

«Исследование асинхронного двигателя с фазным ротором»

Выполнил: студент 3-ЭТ-6

Степашкин Иван

Приняли:

Зубков Ю.В.

Верещагин В.Е.

Самара 2012

Цель работыполучить практические навыки по эксплуатации, опытному и расчетному методам определения рабочих и механических характеристик асинхронного двигателя с фазным ротором, а также по оценке его эксплуатационных свойств.

Программа работы

1. Изучить устройство и элементы конструкции двигателя.

2. Определить экспериментально механические (естественную и искусственную с введенным в цепь ротора добавочным сопротивлением) характеристики двигателя.

3. Выполнить опыт холостого хода.

4. Выполнить опыт короткого замыкания.

5. Определить рабочую и механическую характеристики расчетным путем по круговой диаграмме.

Паспортные данные испытуемого двигателя

Номинальная потребляемая активная мощность = 98 Вт

Номинальная полезная механическая мощность = 35 Вт

Номинальное напряжение = 220 В

Номинальный ток обмотки статора = 0,35 А

Номинальный коэффициент мощности = 0,73

Номинальный коэффициент полезного действия = 0,36

Число пар полюсов = 2

Механические потери = 20 Вт

Магнитные потери = 33 Вт

Активное сопротивление фазы обмотки статора = 22,2 Ом

2.1. Определение естественной  при =,  и искусственной  при , =,  механических характеристик
трехфазного асинхронного двигателя с фазным ротором

2.1.1. Электрические схемы соединений

Рис. 2.1.1. Электрическая схема соединений тепловой защиты машины переменного тока

 

Рис. 2.1.2. Электрическая схема соединений для определения

механических характеристик
2.1.2. Перечень аппаратуры

Таблица 2.1.1

Обозначение

Наименование

Тип

Параметры

G1

Трехфазный источник питания

201.2

~ 400 В / 16 А

G2

Источник питания двигателя

постоянного тока

206.1

- 0…250 В /

3 А (якорь) /

- 200 В / 1 А (возбуждение)

G4

Машина постоянного тока

101.2

90 Вт / 220 В /

0,56 А (якорь) /

2×110 В / 0,25 А (возбуждение)

G5

Преобразователь угловых перемещений

104

6 вых. каналов / 2500 импульсов

за оборот

М1

Машина переменного тока

102.1

100 Вт / ~ 230 В /

1500 об/мин

А2, А7

Трёхфазная трансформаторная группа

347.1

3´80 В×А;

230 В / 242, 235, 230, 226, 220, 133, 127 В

А6

Трехполюсный выключатель

301.1

~ 400 В / 10 А

А9

Реостат для цепи ротора машины переменного тока

307.1

3 ´ 0…40 Ом / 1 А

А10

Активная нагрузка

306.1

220 В / 3´0…50 Вт

Р1

Блок мультиметров

508.2

3 мультиметра

0...1000 В /

0...10 А /

0…20 Мом

Р2

Измеритель мощностей

507.2

15; 60; 150; 300; 600 В /

0,05; 0,1; 0,2; 0,5 А.

Р3

Указатель частоты вращения

506.2

-2000…0…2000 об/мин

2.1.3. Описание электрической схемы соединений

Источник G1 – источник синусоидального напряжения промышленной частоты.

Источник питания G2 двигателя постоянного тока используется для питания нерегулируемым напряжением обмотки возбуждения машины постоянного тока G4, работающей в режиме генератора с независимым возбуждением и выступающей в качестве нагрузочной машины.

Преобразователь угловых перемещений G5 генерирует импульсы, поступающие на вход указателя частоты вращения Р3 электромашинного агрегата.

Испытуемый асинхронный двигатель М1 получает питание через выключатель А6 и трехфазные трансформаторные группы А2, А7 от трехфазного источника питания G1.

Реостат А9 служит для вывода энергии скольжения при испытании двигателя М1 с фазным ротором.

Активная нагрузка А10 используется для нагружения генератора G4.

С помощью мультиметра блока Р1 контролируется ток статорной обмотки и линейное напряжение испытуемого двигателя М1.

С помощью измерителя Р2 контролируются активная мощность, потребляемая испытуемым двигателем М1.

2.1.4. Указания по проведению эксперимента

  •  Убедитесь, что устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети электропитания.
  •  Соберите электрическую схему соединений тепловой защиты машины переменного тока.
  •   Соедините гнезда защитного заземления  устройств, используемых в эксперименте, с гнездом "РЕ" трехфазного источника питания G1.
  •  Соедините аппаратуру в соответствии с электрической схемой соединений.
  •  Переключатели режима работы источника G2 и выключателя А6 установите в положение "РУЧН.".
  •  Регулировочные рукоятки реостата А9 поверните против часовой стрелки до упора.
  •   Регулировочную рукоятку источника G2 поверните до упора против часовой стрелки, а регулировочные рукоятки активной нагрузки А10 – по часовой стрелке.
  •  Включите выключатели «СЕТЬ» блоков, задействованных в эксперименте.
  •  Активизируйте мультиметры блока Р1, задействованные в эксперименте.
  •  Включите источник G1. О наличии напряжений фаз на его выходе должны сигнализировать светящиеся лампочки.
  •  Установите переключателем в трехфазных трансформаторных группах А2, А7 такие напряжения вторичных обмоток трансформаторов, чтобы напряжение, измеренное вольтметром Р1.3, было равно номинальному напряжению двигателя М1.
  •  Осуществите пуск двигателя М1 нажатием кнопки «ВКЛ.» выключателя А6.
  •  Нажмите кнопку "ВКЛ." источника G2.
  •  Вращая регулировочную рукоятку источника G2 , изменяйте ток  статорной обмотки двигателя М1 и заносите показания амперметра Р1.1 (ток ), ваттметра измерителя мощностей Р2 (активная мощность  фазы двигателя М1) и указателя Р3 (частота вращения  двигателя М1) в табл. 2.1.2, определяя естественную механическую характеристику.

  Таблица 2.1.2

Естественная характеристика при U=U1n=216 В

, А

0.505

0.52

0.533

0.55

0.57

0.583

, Вт

18

30

38

40

50

50

, об/мин

1450

1390

1380

1320

1310

1290

Регулировочную рукоятку источника G2 поверните до упора против часовой стрелки.

  •  Установите суммарное сопротивление каждой фазы реостата А9 20 Ом.
  •  Вращая регулировочную рукоятку источника G2, изменяйте ток  статорной обмотки двигателя М1 и заносите показания амперметра Р1.1 (ток ), ваттметра измерителя мощностей Р2 (активная мощность  фазы двигателя М1) и указателя Р3 (частота вращения  двигателя М1) в табл. 2.1.3, определяя искусственную механическую характеристику.

Таблица 2.1.3

Искусственная характеристика при Rдоб=20 Ом

, А

0.5

0.51

0.52

0.53

0.536

, Вт

18

30

32

38

40

, об/мин

1390

1110

1050

950

890

Снимите искусственную характеристику при суммарном сопротивлении каждой фазы реостата А9 40 Ом.

 Искусственная характеристика при Rдоб=40 Ом

, А

0.5

0.505

0.507

0.51

0.515

0.519

, Вт

17

27

29

30

31

33

, об/мин

1310

950

900

840

750

650

  •  По завершении эксперимента отключите выключатель А6 и источник G1.

2.2. Опыт короткого замыкания трехфазного асинхронного двигателя
с фазным ротором

2.2.1. Электрическая схема соединений

Рис. 2.2.1. Электрическая схема соединений для опыта короткого замыкания

2.2.2. Перечень аппаратуры

Таблица 2.2.1

Обозначение

Наименование

Тип

Параметры

G1

Трехфазный источник питания

201.2

~ 400 В / 16 А

G5

Преобразователь угловых перемещений

104

6 вых. каналов / 2500 импульсов

за оборот

М1

Машина переменного тока

102.1

100 Вт / ~ 230 В /

1500 об/мин

М2

Машина постоянного тока

101.2

90 Вт / 220 В /

0,56 А (якорь) /

2×110 В / 0,25 А (возбуждение)

А2,А7

Трёхфазная трансформаторная группа

347.1

3´80 В×А;

230 В / 242, 235, 230, 226, 220, 133, 127 В

А6

Трехполюсный выключатель

301.1

~ 400 В / 10 А

Р1

Блок мультиметров

508.2

3 мультиметра

0...1000 В /

0...10 А /

0…20 Мом

Р2

Измеритель мощностей

507.2

15; 60; 150; 300; 600 В /

0,05; 0,1; 0,2; 0,5 А

Р3

Указатель частоты вращения

506.2

-2000…0…2000 об/мин

2.2.3. Описание электрической схемы соединений

Источник G1 – источник синусоидального напряжения промышленной частоты.

Преобразователь угловых перемещений G5 генерирует импульсы, поступающие на вход указателя частоты вращения Р3 электромашинного агрегата.

Испытуемый асинхронный двигатель М1 получает питание через выключатель А6 и трехфазные трансформаторные группы А2, А7 от трехфазного источника питания G1.

С помощью мультиметров блока Р1 контролируются ток и напряжение статорной обмотки испытуемого двигателя М1.

С помощью измерителя Р2 контролируются активная и реактивная мощности, потребляемые испытуемым двигателем М1.

2.2.4. Указания по проведению эксперимента

  •  Убедитесь, что устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети электропитания.
  •  Снимите кожух, закрывающий муфту, соединяющую вал машины постоянного тока М2 с валом двигателя М1, и закрепите на ней стопорное устройство.
  •  Соберите электрическую схему соединений тепловой защиты машины переменного тока.
  •  Соедините гнезда защитного заземления  устройств, используемых в эксперименте, с гнездом "РЕ" трехфазного источника питания G1.
  •  Соедините аппаратуру в соответствии с электрической схемой соединений.
  •  Переключатель режима работы выключателя А6 установите в положение "РУЧН.".
  •  Включите выключатели «СЕТЬ» блоков, задействованных в эксперименте.
  •  Активизируйте мультиметры блока Р1, задействованные в эксперименте.
  •  Включите источник G1. О наличии напряжений фаз на его выходе должны сигнализировать светящиеся лампочки.
  •  Нажатием кнопки «ВКЛ.» выключателя А6 подключите двигатель М1 к электрической сети.
  •  Быстро (менее чем за 10 с) в трехфазных трансформаторных группах А2 и А7 переключателем установите номинальные вторичные напряжения трансформаторов такими, чтобы ток обмотки статора (амперметр Р1.2) был равен номинальному (см. паспортные данные). Считайте и занесите в табл. 2.2.2 показания вольтметра Р1.1 (линейное напряжение  двигателя М1), амперметра Р1.2 (ток  статорной обмотки двигателя М1), а также ваттметра измерителя Р2 (активная  мощность, потребляемая одной фазой двигателя М1) и сразу после этого нажатием кнопки «ОТКЛ» выключателя А6 отключите двигатель М1 от электрической сети.

Таблица 2.2.2

, В

67

, А

0.6

, Вт

  •  Отключите источник G1.
  •  Отключите выключатели «СЕТЬ» блоков, задействованных в эксперименте.

2.3. Опыт холостого хода трехфазного асинхронного двигателя
с фазным ротором

2.3.1. Электрическая схема соединений

Рис. 2.3.1. Электрическая схема соединений для опыта холостого хода

2.3.2. Перечень аппаратуры

Таблица 2.3.1

Обозначение

Наименование

Тип

Параметры

G1

Трехфазный источник питания

201.2

~ 400 В / 16 А

G5

Преобразователь угловых перемещений

104

6 вых. каналов / 2500 импульсов

за оборот

М1

Машина переменного тока

102.1

100 Вт / ~ 230 В /

1500 об/мин

М2

Машина постоянного тока

101.2

90 Вт / 220 В /

0,56 А (якорь) /

2×110 В / 0,25 А (возбуждение)

А2

Трёхфазная трансформаторная группа

347.1

3´80 В×А;

230 В / 242, 235, 230, 226, 220, 133, 127 В

А6

Трехполюсный выключатель

301.1

~ 400 В / 10 А

Р1

Блок мультиметров

508.2

3 мультиметра

0...1000 В /

0...10 А /

0…20 Мом

Р2

Измеритель мощностей

507.2

15; 60; 150; 300; 600 В /

0,05; 0,1; 0,2; 0,5 А

Р3

Указатель частоты вращения

506.2

-2000…0…2000 об/мин

2.3.3. Описание электрической схемы соединений

Источник G1 – источник синусоидального напряжения промышленной частоты.

Преобразователь угловых перемещений G5 генерирует импульсы, поступающие на вход указателя частоты вращения Р3 электромашинного агрегата.

Испытуемый асинхронный двигатель М1 получает питание через выключатель А6 и трехфазную трансформаторную группу А2, А7 от трехфазного источника питания G1.

С помощью мультиметров блока Р1 контролируются ток статорной обмотки и линейное напряжение испытуемого двигателя М1.

С помощью измерителя Р2 контролируются активная и реактивная мощности, потребляемые одной фазой испытуемого двигателя М1.

2.3.4. Указания по проведению эксперимента

  •  Убедитесь, что устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети электропитания.
  •  Соберите электрическую схему соединений тепловой защиты машины переменного тока.
  •  Соедините гнезда защитного заземления  устройств, используемых в эксперименте, с гнездом "РЕ" трехфазного источника питания G1.
  •  Соедините аппаратуру в соответствии с электрической схемой соединений.
  •  Переключатели трансформаторных групп А2, А7 установите в положение 220В.
  •  Переключатель режима работы выключателя А6 установите в положение "РУЧН.".
  •  Включите выключатели «СЕТЬ» блоков, задействованных в эксперименте.
  •  Активизируйте мультиметры блока Р1, задействованные в эксперименте.
  •  Включите источник G1. О наличии фазных напряжений на его выходе должны сигнализировать светящиеся лампочки.
  •  Подайте напряжение на двигатель М1 нажатием кнопки «ВКЛ.» выключателя А6.
  •  Меняя положение регулировочных рукояток трехфазных трансформаторных групп А2, А7, установите подводимое к двигателю М1 линейное напряжение  равным номинальному (см. паспортные данные). Занесите показания вольтметра Р1.1 (линейное напряжение ), амперметра Р1.2 (фазный ток  двигателя М1), а также ваттметра и варметра измерителя Р2 (активная  и реактивная  мощности, потребляемые одной фазой двигателя М1) в табл. 2.3.2.

Таблица 2.3.2

, В

215

, А

0.508

, Вт

10

, ВАр

65

  •  Отключите источник G1.
  •  Отключите выключатели «СЕТЬ» блоков, задействованных в эксперименте.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

33086. Поява української філософії 16.81 KB
  На час хрещення Русі християнська думка у Візантії набула вже розвиненого деталізованого та витонченого характеру. Разом із християнством та книжковою премудрістю вони стали елементом духовної культури Київської Русі. Звичайно розглядаючи духовну культуру Київської Русі ми повинні враховувати й традиції попередньої язичницької культури.
33087. Філософія 16-17 століття 13.27 KB
  Проте філософське мислення і пошук відповідей на основні життєві питання були притаманні українському народові здавна вони пов'язувалися з його світоглядом і релігією ще за дохристиянських часів. Все ж слов'янськоукраїнська основа і підхід мислення менш спекулятивний радше контемплятивний визначили характер філософської думки в Україні та її поширення. Серед українців назагал знаходимо мало чистих філософів зате філософське мислення прикметне для багатьох письменників мистців істориків суспільних теоретиків. Так само властивою для...
33088. Філософські погляди Г.Сковороди 18.33 KB
  Сковорода 1722-1794. Науку про людину та її щастя Сковорода вважав найважливішою з усіх наук. Не втративши авторитету проповідника та вчителя Сковорода прагнучи навчити як власним прикладом так і словом закликав почати філософське освоєння світу з простого: пізнати віру та любов у всій їхній повноті бо це і є пізнання людини. Поділяючи світ надвоє на істинне та тлінне віддаючи перевагу Вічності Богу Сковорода по суті пропонує подвійне співвідношення духовного та тілесного.
33089. Інтерес української філософії до проблем людини, її духовного світу 24.53 KB
  Шевченко 18141861. Шевченко продовжував кращі традиції суспільної думки філософа і поета Г. Головну причину поневірянь народних мас Шевченко вбачав у кріпацтві і гнобленні самодержавства. Шевченко називав їх палачами людоїдами .
33090. Філософія України першої половини ХІХ століття 29.14 KB
  Пануючій у дореформений період релігійноідеалістичній філософії в різних її різновидах і течіях починаючи від відверто містичної масонства і закінчуючи тривіальною метафізикою протистояли матеріалістичні вчення. в Європі набувають поширення і популярності ідеї представників німецької класичної філософії: Канта Фіхте Шеллінга Гегеля які поступово проникають і в Україну. Він активно виступав за розвиток науки і просвіти гостро критикував реакціонерів які заперечували читання лекцій з філософії у вузах. Під впливом Канта професор Лодій...
33091. Українська філософська та суспільно-політична думка другої половини XIX - XX століття 55.08 KB
  Пізнання він розумів як відображення зовнішнього світу людини засуджував агностицизм. У працях Що таке прогрес Роздуми про еволюцію в історії людства він намагався простежити розвиток від живої природи від простих частинок живої матерії до людини. Заперечуючи всяку владу людини над людиною він стверджує природне прагнення людини до добра. Це означає що вона розвивається за своїми законами незалежними від людини і людства і тому для її пояснення не потрібно залучати ні містику ні інші вигадки метафізиків та ідеалістів.
33092. Філософія української національної ідеї 31.64 KB
  Ми українець і як такий ми член нації яка не лише пригноблюється в русской державі в Росії й урядом а почасти і суспільністю панівної національності. Поет і прозаїк громадський діяч і політик науковий дослідник проблем історії й теорії літератури етнографії й фольклору політичної й економічної історії філософії досконалий знавець німецької польської російської мов він спрямовував усе своє надбання на народне відродження розвій української нації; збагачення української духовної культури. Франко був переконаний що...
33093. Поняття буття 12.67 KB
  Проблема буття виникла в епоху античності як своєрідна відповідь на її нові потреби. Буття на його думку гарант надійності і незнищенності світу та раз і назавжди заведеного порядку в ньому. Не змінюється лише буття тобто абсолютна думка.
33094. Матерія та її розуміння 15.73 KB
  Досліджуючи фундамент матерії сучасна фізика відкрила всезагальне перетворення матеріальних об'єктів. Простір і час це атрибути тобто суттєві властивості рухомої матерії. Однак філософи ідеалісти заперечують залежність часу і простору від матерії. Кантом простір і час апріорні й абсолютно порожні форми чуттєвого споглядання речей внутрішньо і споконвічно притаманні людській свідомості.