Некоммерческое

Рабочие характеристики синхронного двигателя

жүктеу/скачать 446,99 Kb.

бет	12/13
Дата	11.10.2023
өлшемі	446,99 Kb.
	#184697

1 ... 5 6 7 8 9 10 11 12 13

Байланысты:
метод. указания лаб. асинхронные двигатели

U-образные характеристики СД
Внешний вид U -образные характеристик СД представлен на рисунке 2.
Контрольные вопросы
Приложение а

Рабочие характеристики синхронного двигателя

Схема для снятия рабочих характеристик представлена на рисунке 8.1.

^{Рабочие}^{характеристики}^{представляют собой}^{зависимости}^Ic^,^Р1^,^М2^,^h^и^cosj⁼^f(Р2⁾^при^Uc ⁼^{и I}в.сд ⁼^const^.
Снятие рабочих характеристик проводится в следующей последовательности:

^{установить}^ток^{возбуждения}^СД^Iв.сд ⁼^1А^,^{необходимо}^{учесть,}^что^{напряжение}^после^{диодного}^{выпрямителя}^{отличается от входного}^{напряжения на}^Kф^=1,11^:

переключателем SA1 модуля МДС №2 увеличивать нагрузку ГПТ пока синхронный двигатель не выпадет ^{из синхронизма или ток якоря ГПТ не достигнет номинального значения I}нагр ^{= I}я ^{≈ I}ян. ^(Iян. ^{= 1,3 А).}^Вышеэтого значения двигатель не нагружать! (SA1 в «0» не выводить!).

Данные опыта занести в таблицу 1 и табл. 2. Т а б л и ц а 1

Со стороны СД

Данные опыта

Расчетные данные

^Uф

^Iф⁼^Iс

^Рф

^Iв.сд

сosφ

^Р1

^рэл1

^Рст

^Рэм

^Мэм.сд

^М0

^М2

^Р2

Вт

Н×м

Вт

Т а б л и ц а 2

Со стороны ГПТ
Данные опыта				Расчетные данные
^Uя	^Iя	ⁱв	n	^См	^Мэм.гпт	^Iяо	^М0	^М2	^Р2
В	А	А	рад/с		Н×м	А	Н×м	Н×м	Вт

После проведения опыта установить модули в исходное состояние, отключить автоматы QF1 и QF2.

Расчетные данные.

^Р1 ^–^полная^{активная}^{мощность,}^{подводимая}^к^СД,^Вт:

^Р1 ⁼^mРф^;

сosφ – коэффициент мощности СД:
сosφ = ;

^рэл.1 ^–^{электрические}^потери^в^{обмотке}^{статора:}

^рэл.1 ⁼^Iс ^m1^Iс²^r1^;

^рст ^–^потери^в^стали^при^{напряжении}^Uф ⁼^Uс^;

^r1^–^{принимается}^из^{приложения}^Б,^а^потери^в^стали^из^{данных,}^{которые}^{получены}^при^{исследовании}асинхронного двигателя;

^Рэм ^–^{электромагнитная}^{мощность}^СД:^Рэм ⁼^Р1 ^-^рэл.1 ^-^рст^;
^w0 ^–^{синхронная}^{угловая}^{частота}^{вращения электродвигателя,}^рад/с:
;

^Мэм ^–^{электромагнитный}^{(полный)}^{момент,}^{развиваемый}^СД,^Н×м:
^Мэм ^{= ;}

^М0 ^–^{момент холостого}^хода^СД,^Н×м:

^М0 ^{= ;}
^Рмех.сд ^{– принимаются из приложения Б и равны механическим потерям асинхронного двигателя р}мех.ад^;^М2 ^–^{полезный}^{момент на}^СД,^Н×м:
^М2 ⁼^Мэм ^–^М0^;

^Р2 ^–^{полезная мощность}^на^{валу СД,}^Вт:

^Р2 ⁼^М2^w0^;

h – КПД синхронного двигателя:

h = 100%.

Полезную мощность на валу СД можно определить также со стороны ГПТ:

^Мэм.гпт ^–^{электромагнитный}^момент^ГПТ,^Н×м:

^Мэм.гпт ⁼^См^×Iя^;

^М0.гпт ^{–момент}^{холостого}^{хода ГПТ,}^Н×м:

^М0.гпт ⁼^См^×Iя0^;

^См^{, I}я0 ^{– принимаются из Приложения Б}^{для соответствующей частоты вращения и тока возбуждения ГПТ;}^М2 ^–^{полезный}^{момент на}^СД,^Н×м:
^М2 ⁼^Мэм.гпт ^–^М0.гпт^;

^Р2 ^–^{полезная мощность}^на^{валу СД,}^Вт:^Р2 ⁼^М2^w0^.
^По^{опытным и}^{расчетным данным построить зависимости рабочих характеристик}^СД:^Iс^{, Р}1^,^М2^,^h^и^сosφ=^f(Р2^).

U-образные характеристики СД

^U^{-образные характеристики представляют собой зависимости тока статора}^Iс ^и^cosj^{от тока}^{возбуждения}^Iв.сд ^при^{моменте}^{нагрузки}^М⁼^{const: I}с^,^{cosj =}^f(Iв.сд^).

Схема для снятия U-образные характеристик СД представлена на рисунке 6.3.

Внешний вид U-образные характеристик СД представлен на рисунке 2.

Рисунок 6.3 - Внешний вид U-образных характеристик СД

Снятие U-образных характеристик СД проводится в следующей последовательности:

осуществить асинхронный пуск СД;

^{установить ток}^{возбуждения СД}^равным^Iв.сд ⁼^0,5А^;

^{переключателем}^SA1^модуля^МДС^№2^{установить}^ток^{нагрузки}^Iн ⁼^0,5А^,^что^{соответствует}^M⁼^const^.

ручкой автотрансформатора увеличивать ток возбуждения. Данные опыта занести в таблицу 3.

Т а б л и ц а 3

^Iн ⁼
^Uс^,^В
^Iс^,^А
^Рф^,^Вт
^Iв.сд^,^А
cosj

^{Увеличить}^{ток нагрузки}^до^Iн ⁼^1А^и^{повторить опыт.}Данные опыта занести в таблицу 3.
После проведения опыта установить модули в исходное состояние и отключить автоматы QF1 и QF2. По данным таблицы 3 построить семейство U-образных характеристик.

Контрольные вопросы

По каким признакам можно определить, что двигатель втянулся в синхронизм?

По каким признакам следует переключателем SA3 тиристорного регулятора напряжения включать ток возбуждения СД?

По каким приборам можно определить, что СД работает в режиме идеального холостого хода?

Почему при регулировании тока возбуждения меняется величина тока статора СД?

^Как^{изменяется характер зависимости}^Ic ^и^cosj^от^Iв.сн ^с^{изменением}^{нагрузки?}

Что такое выпадение СД из синхронизма, при каких условиях и каковы внешние признаки выпадения из синхронизма?

При каких условиях СД работает с отстающим током статора, а при каких с опережающим?

Как зависят ток статора и cosj от тока возбуждения?

Приложение а

Описание модулей стенда

Модуль питания стенда.

Модуль питания стенда предназначен для ввода трехфазного напряжения 380 В из сети в лабораторный комплекс, защиты комплекса от токов короткого замыкания, подачи силовых и низковольтных напряжений питания на модули стенда.

Внешний вид модуля приведен на рисунке 1.

Рисунок 1 - Модуль питания стенда

Модуль содержит автоматический выключатель QF1, вторичный источник питания ±15В, +5В. Подключение стенда к источнику питания, подача силового и низковольтного напряжений на модули выполняется с помощью соединительных кабелей, подключаемых с тыльной стороны модуля.

На лицевой части имеется индикация подачи силового напряжения по фазам A, B и С, а также низковольтных напряжений питания +5В, +15В и –15 В. Кроме этого возможен контроль и низковольтных напряжений с лицевой панели (выведены соответствующие клеммы напряжений и общего провода).

Модуль питания.

Модуль питания предназначен для подачи трехфазного напряжения 380В на модули при наборе схемы, защиты подключенных модулей от токов короткого замыкания.

На лицевой панели модуля расположен автоматический выключатель QF2, клеммы трехфазного напряжения А, В, С, N (клеммы продублированы), индикация наличия фазных напряжений, клеммы фазного напряжения ~220В и выпрямленного напряжения =220В.

Внешний вид модуля приведен на рисунке 2.

Рисунок 2 - Модуль питания Модуль измерителя мощности.

Модуль измерителя мощности (ИМ) предназначен для измерения электрических параметров трехфазной сети переменного тока.

Внешний вид модуля приведен на рисунке 3.

Рисунок 3 - Модуль измерителя мощности На лицевой панели размещаются:

входные А, В, С и N (генератор) и выходные А1, В1, С1 и N (нагрузка) клеммы подключения модуля;

кнопка «Сеть» для подачи питания на измеритель мощности;

разъем подключения модуля к персональному компьютеру по последовательному порту RS-232;

кнопка фиксации показаний прибора.

Измеритель мощности содержит трехстрочный дисплей. В таблице 1 приведены измеряемые параметры.

Т а б л и ц а 1

Верхняя строка	^V1 ^–^фазное^{значение}^{напряжения;}^V12 ^–^{линейное}^{значение}^{напряжения;}^А1 ^–^фазное^{значение}^тока; А – среднее значение тока трех фаз; W – значение активной мощности; Var – значение реактивной мощности.
Средняя строка	^V2 ^–^фазное^{значение}^{напряжения;}

	^V23 ^–^{линейное}^{значение}^{напряжения;}^А2 ^–^фазное^{значение}^тока; V – среднее значение напряжения; WH – количество потребляемой активной мощности в час; VarH – количество потребляемой реактивной мощности в час.
Нижняя строка	^V3 ^–^фазное^{значение}^{напряжения;}^V13 ^–^{линейное}^{значение}^{напряжения;}^А3 ^–^фазное^{значение}^тока; PF – коэффициент мощности; HZ – частота сети.

Под трехстрочным дисплеем находятся кнопки управления:

DISPLAY – переключение показаний измеряемых величин;

CHANNEL – переключение показаний между фазами (только для значений W, WH, Var, VarH); MAX – переключение между максимальным, минимальным и действующим значением.

RESET – сброс показаний;

HOLD – фиксирование показаний.

Модуль добавочных сопротивлений № 1.

Модуль добавочных сопротивлений №1 применяется для создания регулируемой трехфазной активной нагрузки.

Действующие значения фазных токов не должны превышать 1А в длительном режиме и кратковременно допустима нагрузка до 1,5А.

Внешний вид модуля приведен на рисунке 4.

Рисунок 4 - Модуль добавочных сопротивлений №1

Модуль добавочных сопротивлений №2.

Модуль добавочных сопротивлений №2 используется в стенде для ввода добавочных сопротивлений в якорную цепь и цепь обмотки возбуждения машины постоянного тока.

Внешний вид модуля приведен на рисунке 5.

Рисунок 5 - Модуль добавочных сопротивлений №2

Шкала переключателя SA1, предназначенного для подключения к якорной цепи, имеет следующие деления 0, 20, 40, …, 160, ∞ Ом. Значения токов через эти сопротивления не должны превышать 1,0А в длительном режиме и кратковременно допустима перегрузка до 1,5А.

Предусмотрена защита по току резисторов RP1, срабатывание защиты сигнализируется светодиодом. В случае срабатывания защиты вывести переключатель SA1 в положение «∞».

Шкала переключателя SA2, предназначенного для подключения к цепи возбуждения, имеет следующие деления 0, 220, 440, 660, 880, 1100 Ом. Значения токов через эти сопротивления не должны превышать 0,25А в длительном режиме и кратковременно допустима перегрузка до 0,3А..

Силовой модуль.

Модуль силовой предназначен для упрощения набора силовых схем с электрическими машинами, а именно, для соединения силовых преобразователей с клеммами, расположенными на лицевой панели модуля с соответствующей мнемосхемой изображений электрических машин. Реальное подключение к электромашинному агрегату выполняется с тыльной стороны.

На силовом модуле асинхронный электродвигатель имеет выводы как статорной, так и роторной цепи, однако лабораторные стенды комплектуются машинами как с фазным, так и с короткозамкнутым ротором (комплектность зависит от варианта стенда). Если в лабораторном комплексе используется асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором, то выходы роторной цепи не используются.

На лицевой панели модуля имеется индикатор для отображения частоты вращения электродвигателей. Модуль содержит датчик напряжения (ДН) и датчик тока (ДТ). Датчики обеспечивают потенциальное разделение силовых цепей и цепей управления и позволяют получить напряжения, пропорциональные значениям входных силовых токов и напряжений.

Датчик тока включается в цепь последовательно, датчик напряжения – параллельно. При неправильном включении датчика тока возможен выход его из строя или срабатывание предохранителя на плате внутри модуля.

Внешний вид модуля приведен на рисунке 6.

Рисунок 6 - Силовой модуль

Преобразователь частоты.

Преобразователь частоты (ПЧ) обеспечивает преобразование переменного напряжения 3x380 В в трехфазное напряжение с регулируемыми значениями напряжения и частоты.

Модуль преобразователя частоты содержит:

преобразователь частоты Altivar 31;

силовые клеммы A, B, C подачи трехфазного напряжения на преобразователь;

силовые клеммы A1, B1, C1 для снятия выходного напряжения преобразователя;
выходы звена постоянного тока преобразователя «+», «–» ;

клеммы маломощных аналоговых сигналов управления преобразователя (XS1 – вход 1, XS3 – вход 2);

клеммы аналоговых выходов XS5;

универсальный цифровой вход LI6 (клемма XS9);

клеммы XS7, XS8 цифрового выхода 1;

потенциометр RP1 задания частоты/момента;

кнопку SB1 сброса внешней ошибки;

переключатель со средним положением SA1 для задания направления вращения;

тумблер SA2 для подачи сигнала на универсальный цифровой вход;

разъем XR1 в данном модуле не используется. Внешний вид модуля представлен на рисунке 7.

Рисунок 7 - Модуль частотного преобразователя

Подробное описание модуля Преобразователя частоты представлено в Приложении Д. Модуль однофазного трансформатора.

Модуль предназначен для исследования однофазного трансформатора. Внешний вид модуля приведен на рисунке 8.

Рисунок 8 - Модуль однофазного трансформатора

Сопротивление RP1 предназначено для введения добавочного сопротивления в первичную обмотку трансформатора, максимальный допустимый ток 1,2А.

Сопротивление RP2 предназначено для введения добавочного сопротивления во вторичную обмотку трансформатора, максимально допустимый ток 3,6 А.

На лицевую панель выведены клеммы первичной и вторичной обмоток трансформатора.

Модуль однофазного трансформатора.

Модуль предназначен для исследования однофазного трансформатора.

Внешний вид модуля приведен на рисунке 9.

Рисунок 9 - Модуль однофазного трансформатора

На лицевую панель выведены клеммы первичной и вторичной обмоток трансформатора.

Модуль измерительный.
Модуль измерительный служит для измерения сигналов постоянного и переменного тока и имеет в своем составе:

универсальный цифровой мультиметр;

вольтметр постоянного тока -250…0…250В;

амперметр постоянного тока -2…0…2А;

вольтметр переменного тока 0…250В;

амперметр переменного тока 0…2А. Внешний вид модуля приведен на рисунке 10.

Рисунок 10 - Модуль измерительный

жүктеу/скачать 446,99 Kb.

Достарыңызбен бөлісу:

1 ... 5 6 7 8 9 10 11 12 13

Некоммерческое

Рабочие характеристики синхронного двигателя

Рабочие характеристики синхронного двигателя

U-образные характеристики СД

Внешний вид U-образные характеристик СД представлен на рисунке 2.

Контрольные вопросы

Приложение а