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

169 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

3905. ПК, як основа настільних видавничих систем 247.7 KB
  ПК, як основа настільних видавничих систем. Основні частини комп'ютера. Увідні та вивідні графічні пристрої. Означення, класифікація. Види пристроїв, що призначені для постійного зберігання інформації, їх технічні характеристики. Монітори, як пристрої для відображення інформації, Принцип роботи монітора. Технічні характеристики моніторів, що використовуються у сучасних НВС.
3906. Теорiя електроприводa 2.21 MB
  Теорiя електроприводa Методичнi вказiвки щодо практичних занять з навчальної дисципліни Теорiя електропривода для студентiв денної та заочної форм навчання за напрямами: у тому числі скорочений термін навчання...
3907. Інститут контрасигнації 78.5 KB
  Інститут контрасигнації Підзаконний нормативно-правовий акт (англ. by-law) — нормативний акт, який видається на основі закону, відповідно до закону і спрямований на його виконання шляхом конкретизації законодавчих приписів або встановлення перв...
3908. Творчий проект на виготовлення копілки 104.9 KB
  Дерев'яна Копілка – це насамперед практична та корисна річ. Копілки призначені для одноразового чи багаторазового використання. Крім того, копілки слугують гарною прикрасою інтер’єру та можуть самі по собі бути справжнім шедевром мистецтва.
3909. Тойнби. Постижение истории 33.95 KB
  А. Тойнби. Постижение истории Вызов побуждает к росту. Ответом на вызов общество решает вставшую перед ним задачу, чем переводит себя в более высокое и более совершенное с точки зрения усложнения структуры состояние. Отсутствие вызовов означает отсу...
3910. Політичні орієнтації сучасної української молоді 92.5 KB
  Політичні орієнтації сучасної української молоді Вступ Нинішній етап розвитку українського суспільства, який характеризується продовженням трансформаційних процесів у сфері суспільних цінностей та ідеалів, породжує серйозні модифікації глибинних вза...
3911. Решение систем линейных уравнений, работа с матрицами 376.95 KB
  Решение систем линейных уравнений, работа с матрицами Цель работы: Изучение возможностей пакета Ms Excel при решении задач линейной алгебры. Приобретение навыков решения систем линейных алгебраических уравнений и выполнение действий над матрицами ср...
3912. Эрос и цивилизация 124 KB
  Ерос та цивілізація Введение Стремительный рост интереса к эротике в нашем обществе удивления не вызывает. Слишком долго эта важнейшая сторона жизни всякого нормального человека находился под бессмысленным цензурным запретом. Беспокойство вызывает д...
3913. Томас Гоббс и его Левиафан 48.45 KB
  Биография, творчество до Левиафана Гоббс родился в семье приходского священника, окончил Оксфордский университет и долгое время был с семьей Кавендиша, герцога Девонширского в качестве воспитателя. Предпринимал длительные путешествия с этой семьей п...