Некоммерческое

жүктеу/скачать 446,99 Kb.

бет	4/13
Дата	11.10.2023
өлшемі	446,99 Kb.
	#184697

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 13

Байланысты:
метод. указания лаб. асинхронные двигатели

Опыт холостого хода
Расчет параметров асинхронного двигателя
Снятие рабочих характеристик

Опыт короткого замыкания

Опыт короткого замыкания проводится при неподвижном (заторможенном) роторе s = 1 и пониженном ^{напряжении,}^при^{котором}^{ток статора}^{примерно}^равен^{номинальному}^току^{статора}^I1к ^≈^I1н^.

Схема для проведения опыта короткого замыкания представлена на рисунке 3.1.

Рисунок 3.1 - Схема для проведения опыта короткого замыкания

Асинхронный электродвигатель подключается через измеритель мощности модуля МДС1 непосредственно к модулю МП.

Торможение двигателя осуществляется путем установки металлического стержня в отверстие полумуфты. Понижение напряжения достигается включением добавочного сопротивления в цепь статора.

Ток статора, напряжение статора, мощность и коэффициент мощности электродвигателя измеряется модулем МИМ.

Опыт проводится в следующей последовательности:

включить автоматические выключатели QF1 и QF2 соответственное МПС и МП;

переключателем SA1 МДС№1 вводить сопротивление в цепь статора до тех пор, пока ток статора примерно будет равен номинальному.

Данные занести в таблицу 1. Т а б л и ц а 1

Данные опыта				Расчетные данные
^U1фк	^I1фк	^Р1фк	^сosφ1к	^Р1к	^DPЭЛ.СТ	^DPСТ	^РЭМ.К	^МЭМ.К	^zК	^rК	^хК
В	А	Вт		Вт	Вт	Вт	Вт	Н∙м	Ом	Ом	Ом

После проведения опыта отключить автоматические выключатели QF1, QF2, установить модули в исходное состояние.

Удалить металлический стержень из электромашинного агрегата.

По данным опыта короткого замыкания определить пусковой ток и пусковой момент при s=1. Трехфазная активная мощность при опыте короткого замыкания, Вт:

^Р1к ⁼^m1К^P1ФК^.

Электрические потери в цепи статора, Вт:
.

^Потери^в^стали^при^{напряжении}^U1к^,^Вт:

^DРСТ ^≈^DРСТ1 ^,

^{где DР}СТ1 ^{– потери в стали при номинальном напряжении, Вт.}Электромагнитная мощность при опыте короткого замыкания, Вт: ^РЭМ.К ⁼^Р1К ^–^DРЭЛ.СТ^–^DРСТ^.
Электромагнитный момент при опыте короткого замыкания, Н·м:
^МЭМ.К ^{= ,}^или^МЭМ.К ^{= .}

^{где n}1 ^{– синхронная частота вращения, об/мин;}^w1 ^{синхронная}^{угловая}^{частота}^{вращения,}^{рад/сек:}

где р – число пар полюсов (Приложение Б). Электромагнитный момент при номинальном напряжении, Н·м:

^МЭМ.Н ⁼^МЭМ.К ^.

Кратность пускового момента:
^Мп^{* = ;}

^МН ^{= ,}
^{где Р}2Н ^{и ω}Н ^{– номинальная мощность на валу и угловая номинальная частота вращения (Приложение Б).}Кратность пускового тока:

^IП^{* = .}

Опыт холостого хода

Исследование двигателя в режиме холостого хода проводится для одного значения напряжения, равного номинальному и позволяет оценить величину тока холостого хода, а также потери в стали при номинальном напряжении.

Схема для проведения опыта холостого хода представлена на рисунке 3.2.

Рисунок 3.2 - Схема для проведения опыта холостого хода

Ток статора, напряжение статора, мощность и коэффициент мощности электродвигателя измеряется модулем МИМ.

Опыт проводится в следующей последовательности:

включить автоматические выключатели QF1 и QF2 соответственное МПС и МП;

переключатель SA1 МДС№1 установить из положения «¥» в положение «0», напряжение принимает значение, равное номинальному, запускается асинхронный двигатель.

Данные опыта занести в таблицу 2. Т а б л и ц а 2

Данные опыта

Расчетные данные

^U1фн

^I10

^Р1ф

^Р10

^сosφ10

^DРЭЛ.СТ

^Р0m

^DРСТ

^DРСТ1

^I10^*

Вт

об/мин

рад/с

Вт

После проведения опыта отключить автоматические выключатели QF2, QF1, установить модули в исходное состояние.

Расчетные данные. ^{Коэффициент}^{мощности}^сosφ10^:

^сosφ10^{= ,}

^где^Р10 ^–^{активная}^{мощность}^трех^фаз,^Вт:

^Р10 ^{= m}1^Р1Ф^.

Электрические потери в цепи статора, Вт:

^DРЭЛ.СТ ⁼^m1 ^r1^.^.
Потери в стали сердечника статора при номинальном напряжении, Вт:
^DРСТ.1 ⁼^Р10 ^–DРЭЛ.СТ ^–^DРМЕХ.АД. ^–^DРМЕХ.МПТ^,

^где^r1 ^{– активное сопротивление}^{фазы статора при температуре окружающей среды, Ом (Приложение Б);}^DРМЕХ.АД. ^–^{механические}^потери^{асинхронного}^{двигателя,}^{Вт (Приложение}^Б);
^DРМЕХ.МПТ ^–^{механические}^потери^машины^{постоянного}^тока,^{Вт (Приложение}^Б).

Потери в стали сердечника статора при любом другом напряжении могут быть пересчитаны через квадрат напряжения:

^DРСТ ⁼^DРСТ.1 ^,

^{где DР}СТ ^{– потери в стали при любом значении напряжения U}1^{, Вт.}Значение тока холостого хода в относительных единицах:

^I10^{* = .}

Расчет параметров асинхронного двигателя

Опыт холостого хода и короткого замыкания позволяет рассчитать параметры асинхронного двигателя и построить схему замещения.

Из опыта холостого хода:

^{активное}^{сопротивление}^{намагничивающей}^цепи^rm^{≈ ;}
^полное^{сопротивление}^{намагничивающей}^цепи^zm^{≈ ;}
^{индуктивное}^{сопротивление}^{намагничивающей}^цепи^xm^{≈ .}Из опыта короткого замыкания:

^полное^{сопротивление}^zк ^{= ;}

^{активное}^{сопротивление}^rк ^{= ;}^r2^’⁼^rк ^–^r1^;

^{индуктивное}^{сопротивление}^хк ^{= ;}^х1 ^≈^х`2 ^{= .}

Т – образная схема замещения асинхронного двигателя представлена на рисунке 3.

Рисунок 3 - Т-образная схема замещения

Снятие рабочих характеристик

Схема для снятия рабочих характеристик, представлена на рисунке 9.4.

Рисунок 4.1 - Схема для снятия рабочих характеристик

Асинхронный двигатель подключается непосредственно к преобразователю частоты. Ротор электродвигателя включается по схеме «звезда» через сопротивления МДС№1.

Питание обмотки возбуждения двигателя постоянного тока через сопротивление RP2 модуля МДС2 осуществляется от клемм «=220В» модуля МП.

Якорная цепь машины постоянного тока подключается на сопротивление RP1 модуля МДС2.

Для измерения тока, частоты выходного напряжения статора, мощности двигателя и коэффициента мощности асинхронного электродвигателя используется модуль МИМ.

^{Значения тока якоря}^IЯ^,^{напряжения якоря}^UЯ ^{контролируются с помощью измерительных приборов.}Измерение тока ротора осуществляется с помощью прибора модуля МИ.
Текущее значение частоты вращения n агрегата также можно наблюдать на индикаторе СМ.

Рабочие характеристики снимаются при нескольких значениях сопротивления в цепи ротора ^{(рекомендуемое}^{значение}^{сопротивления}^RДОБ ^=50…200^Ом).

Опыт проводится в следующей последовательности:

переключателем SA1 модуля МДС1 ввести сопротивление (задается преподавателем);

включить автоматы QF1 и QF2 модулей МПС и МП, запустится асинхронный двигатель. Нагрузкой ГПТ служат сопротивления RP1 модуля МДС2;
переключателем SA1 МДС2, уменьшая сопротивление, увеличивать нагрузку ГПТ, пока ток якоря ГПТ не ^{достигнет}^{номинального}^{значения}^IНАГР ^{= I}Я ^≈^IЯН ^(IЯН ⁼^1,3А^).^Выше^этого^{значения}^{двигатель}^ненагружать! SA1 в «0» не выводить!

изменить сопротивление в цепи ротора и повторить опыт.

Опытные данные со стороны, как асинхронного двигателя, так и генератора, занести в таблицу 3. Т а б л и ц а 3

^U1Ф^{, В}
^I1Ф^,^А
^P1^,^Вт
n, об/мин
^сosφ1
^DРЭЛ.СТ^,^Вт
^DРСТ^,^Вт
^РЭМ^,^Вт
s
^DРЭЛ.Р^,^Вт
^DРМЕХ.АД^,^Вт
^DРЭЛ.ДОБ^,^Вт
∑DР, Вт
^Р2^,^Вт
^МЭМ^,^Н×м
η, %
^IЯ^,^А
^UОВ^,^В
^СМ
^МЭМ^,^Н×м
^IЯО^,^А
^М0^,^Н×м
^М2ГПТ^,^Н×м
^Р2ГПТ^,^Вт

После проведения опыта установить все переключатели модулей в исходное состояние, отключить автоматические выключатели QF2, QF1.

Частота вращения электродвигателя, рад/с:
.

Электрические потери в обмотке статора асинхронного двигателя, Вт:

^DРЭЛ.СТ ⁼^m1 ^r1^,

^{где r}1 ^{– активное сопротивление фазы статора, приводится в паспортных данных двигателя (Приложение Б),}Ом.

Потери в стали сердечника статора при номинальном напряжении, Вт: ^DРСТ.1 ⁼^Р10 ^–DРЭЛ.1 ^–^DРМЕХ.АД. ^–^DРМЕХ.МПТ^,

^DРМЕХ.АД. ^{– механические потери асинхронного двигателя, Вт (Приложение Б);}^DРМЕХ.МПТ ^{– механические потери машины постоянного тока, Вт (Приложение Б).}^Потери^в^стали^{при напряжении}^U1ф^,^Вт:

^DРСТ ⁼^DРСТ1 ^.

Электромагнитная мощность, Вт:

^РЭМ ⁼^Р1 ^–^DРЭЛ.1^–^DРСТ^.

Скольжение:

s = или s = . Электрические потери в обмотке ротора, Вт:

^DPЭЛ.Р ⁼^РЭМ^·s.

Электрические потери в добавочных сопротивлениях ротора, Вт: ^DРЭЛ.ДОБ^=3∙I2²^∙RДОБ^.

Суммарные потери в двигателе, Вт:

^∑DР⁼^DРЭЛ.СТ⁺^DРСТ⁺^DРЭЛ.Р⁺^DРЭЛ.ДОБ^.

Полезная мощность на валу двигателя, Вт: ^P2^=P1^-∑DР.

Полезный момент на валу двигателя, Н∙м:

.

Электромагнитный момент двигателя, Н∙м:

,
где - синхронная угловая частота вращения электродвигателя, 1/с. Коэффициент полезного действия, %:

η = 100%.

Коэффициент мощности (расчетный) :

^сosφ1 ^{= .}
Электромагнитный момент ГПТ, Н·м:

^МЭМ.ГПТ ⁼^СМ^IЯ^,

^{где С}м ^{– принимается из тарировочной кривой (Приложение В).}Момент холостого хода ГПТ, Н∙м:
^М0 ⁼^См^Iя0

^где^IЯ0 ^–^ток^{холостого}^хода,^{принимается}^из^{тарировочной}^кривой^машины^{постоянного}^тока^{(Приложение}В) и пропорционален механическим потерям и потерям в стали ГПТ, А.

Полный момент на валу ГПТ, Н∙м:

^М2ГПТ ⁼^МЭМ.ГПТ ⁺^М0^.

Полезная мощность на валу ГПТ, Вт:

^Р2ГПТ ⁼^М2ГПТ^ω.

Рабочие характеристики представляют собой графически изображенные зависимости тока статора, потребляемой из сети активной мощности, частоты вращения, скольжения, электромагнитного момента, КПД и коэффициента мощности от полезной мощности на валу двигателя:

^I1^,^Р1^,^n,^s,^Мэм^,^η,^сosφ1 ⁼^f(P2⁾^при^f1 ⁼^const^и^U1 ⁼^const.

^По^данным^опыта^{построить}^{механическую}^w⁼^f(M2⁾^и^{электромеханическую}^w⁼^f(I1⁾^{характеристики.}

жүктеу/скачать 446,99 Kb.

Достарыңызбен бөлісу:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 13

Некоммерческое

Опыт короткого замыкания

Опыт холостого хода

Расчет параметров асинхронного двигателя

Снятие рабочих характеристик