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

174 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

84523. Фази регуляції секреторної функції підшлункової залози 44.07 KB
  Секреція підшлункового соку під час цієї фази повязана з реалізацією складнорефлекторних механізмів регуляції тобто умовних рефлексів вигляд запах їжі і з реалізацією безумовних рефлексів подразнення їжею рецепторів ротової порожнини.Обєм соку невеликий 20 від загального обєму соку який виділяється при їді; 3.Сік містить багато ферментів і має високу перетравлюючу силу. Він викликає виділення великої кількості підшлункового соку багатого бікарбонатами але бідного на ферменти так як основна його дія спрямована на протокові...
84524. Методи дослідження жовчовиділення у людини. Склад і властивості жовчі 48.34 KB
  Склад і властивості жовчі. Для збільшення надходження жовчі в дуоденум підшкірно можна вводити гормон ХЦКПЗ або через зонд концентрований розчин MgSO2 яєчний жовток чи глюкозу які стимулюють секрецію та виділення жовчі. В жовчі досліджують вміст жовчних кислот та інших компонентів. Даний метод базується на тому що у випадку порушення функції виділення жовчі в крові та в сечі концентрація жовчних пігментів підвищується а в калі навпаки понижується.
84525. Регуляція утворення і виділення жовчі. Механізми надходження жовчі в дванадцятипалу кишку 39.8 KB
  Механізми надходження жовчі в дванадцятипалу кишку. Механізм жовчоутворення та жовчовиділення: Утворення жовчі іде постійно але збільшується під час травлення під впливом складнорефлекторних механізмів які відносяться до 1ї фази жовчоутворення вигляд запах їжі звуки що супроводжують їду а також нейрогуморальних впливів які діють під час 2ї фази жовчоутворення та жовчовиділення. Механізм надходження жовчі в дванадцятипалу кишку: Вихід жовчі з жовчного міхура та її рух по жовчовивідних шляхах зумовлений різницею тисків в...
84526. Склад і властивості кишкового соку. Регуляція його секреції. Порожнинне і пристінкове травлення 42.9 KB
  Порожнинне і пристінкове травлення. Поняття про порожнинне та пристінкове травлення: Порожнинне травлення проходить в порожнині кишкового каналу за рахунок ферментів. Порожнинне травлення може забезпечити гідроліз до кінцевих продуктів але його тривалість дуже велика. Пристінкове травлення проходить на мембрані глікокалікса мікроворсинок ентероцитів за допомогою фіксованих ферментів активні центри яких направлені на субстрат.
84527. Всмоктування в травному каналі. Механізми всмоктування йонів натрію, води, вуглеводів, білків, жирів 44.89 KB
  Механізми всмоктування йонів натрію води вуглеводів білків жирів. Всмоктування це процес транспорту речовин із порожнини травного каналу у внутрішні середовища організму кров та лімфу. Найінтенсивніше процеси всмоктування проходять в верхніх відділах тонкого кишківника. Всмоктування в шлунку.
84528. Рухова функція кишок, види скорочень, їх регуляція 50.42 KB
  Рух тонкої та товстої кишок принципово не відрізняються хоча рухи товстої кишки складніші так як в ній хімус знаходиться протягом більш тривалого часу. Саме в цих місцях виникають мязеві скорочення що рухаються вздовж кишки в дистальному напрямку. Тонічні скорочення тривають близько 10 хв такі скорочення займають великі ділянки кишки. За рахунок тонусу зростає внутрішньокишковий тиск що покращує всмоктування і контакт хімусу та стінок кишки.
84529. Фізіологічні механізми голоду та насичення 40.95 KB
  Голод фізіологічний стан зумовлений зниженням концентрації поживних речовин у крові спрямований на відновлення їх балансу в крові. Насичення сума процесів що змушує організм відмовитися від приймання їжі при підвищенні рівня поживних речовин в крові до певного рівня. Активність обох центрів регулюється рівнем поживних речовин в крові інформація про котрий надходить від периферичних та центральних рецепторів глікорецептори ліпорецептори.
84530. Загальна характеристика системи кровообігу. Фактори, які забезпечують рух крові по судинах, його спрямованість та безперервність 43.29 KB
  Фактори які забезпечують рух крові по судинах його спрямованість та безперервність. СИСТЕМА КРОВООБІГУ ВИКОНАВЧІ ОРГАНИ МЕХАНІЗМИ РЕГУЛЯЦІЇ Нервові Гуморальні Серце Судини Хвилинний обєм крові ХОК який є адекватним потребам організму В залежності від потреби організму ХОК може змінюватися у дорослої людини від 5 л хв спокій до 30 л хв стан фізичного навантаження у добре тренованого спортсмена. Причиною руху крові по судинам та через камери серця є різниця градієнт тисків що створюється завдяки: нагнітальній насосній функції...
84531. Автоматія серця. Градієнт автоматії. Дослід Станіуса 45.23 KB
  Ця здатність є у структурах серця побудованих з атипічних кардіоміоцитів а саме в стимульному комплексі провідній системі серця: Пазуховопередсердний вузол nodus sinutrilis; Передсердношлуночковий вузол nodus trioventriculris; Передсердношлуночковий пучок або пучок Гіса; Ніжки пучка Гіса права та ліва; Волокна Пуркіньє. Ці елементи провідної системи серця носять назву центрів автоматії й мають певний порядок. Градієнт автоматії зменшення ступеня автоматії елементів провідної системи серця в напрямку від...