Опыт короткого замыкания проводится при неподвижном (заторможенном роторе) и пониженном напряжении, при котором ток статора примерно равен номинальному току статора I1К ≈ I1Н.
Схема для проведения опыта короткого замыкания представлена на рисунке 1.
Рисунок 2.1 - Схема для проведения опытов короткого замыкания и холостого хода
Торможение двигателя осуществляется путем установки металлического стержня в отверстие полумуфты. Понижение напряжения достигается включением добавочного сопротивления в цепь статора.
Опыт проводится в следующей последовательности:
переключателем SA1 МДС1 вводить сопротивление в цепь статора до тех пор, пока ток статора примерно не будет равен номинальному току статора.
Данные занести в таблицу 1.
Опыт необходимо производить максимально быстро. Т а б л и ц а 1
Данные опыта
|
Расчетные данные
|
U1ФК
|
I1ФК
|
Р1ФК
|
сosφ1К
|
Р1К
|
ΔРэл.1
|
ΔРСТ
|
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, пусковой момент при s=1. Расчетные данные.
Трехфазная активная мощность при опыте короткого замыкания, Вт: Р1К=m1К∙P1ФК.
Электрические потери в цепи статора, Вт:
,
где m1 – число фаз обмотки статора;
r1 – сопротивление фазы статора (Приложение Б), Ом. Потери в стали при напряжении U1К, Вт:
,
где ΔРСТ1 – потери в стали при номинальном напряжении, Вт. Электромагнитная мощность при опыте короткого замыкания, Вт: РЭМ.К=Р1К –ΔРЭЛ.1–ΔРСТ.
Электромагнитный момент при опыте короткого замыкания, Н·м
,
где ω1 – синхронная частота вращения электродвигателя, рад/с. Электромагнитный момент при номинальном напряжении, Н·м:
.
Кратность пускового момента:
Номинальный момент электродвигателя, Н∙м:
,
где Р2Н – номинальная мощность на валу, Вт;
ωН – угловая номинальная частота вращения (Приложение Б), рад/с. Кратность пускового тока:
.
Опыт холостого хода асинхронного двигателя
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 1. Опыт проводится в следующей последовательности:
включить автоматические выключатели QF1 и QF2 соответственное МПС и МП;
переключатель SA1 МДС1 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
|
ω
|
Р10
|
сosφ10
|
ΔРЭЛ.1
|
ΔРСТ
|
I10*
|
В
|
А
|
Вт
|
рад/с
|
Вт
|
|
Вт
|
Вт
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
После проведения опыта отключить автоматические выключатели QF1, QF2, установить модули в исходное состояние.
Расчетные данные:
коэффициент мощности:
;
активная мощность трех фаз, Вт:
Р10 = m1Р1Ф.
Потери в стали сердечника статора при номинальном напряжении, Вт
,
где r1 – активное сопротивление фазы статора при температуре окружающей среды (Приложение Б), Ом; ΔРМЕХ.АД. – механические потери асинхронного двигателя (Приложение Б), Вт;
ΔРМЕХ.ДПТ – механические потери машины постоянного тока (Приложение Б), Вт.
Потери в стали сердечника статора при любом другом напряжении могут быть пересчитаны через квадрат напряжения:
.
Значение тока холостого хода в относительных единицах:
.
Снятие рабочих характеристик
Схема для снятия рабочих характеристик, представлена на рисунке 2.
Рисунок 2 - Схема для снятия рабочих характеристик асинхронного двигателя Асинхронный двигатель подключается непосредственно к преобразователю частоты.
Питание обмотки возбуждения двигателя постоянного тока (ДПТ) осуществляется от клемм «=220 В» модуля питания.
Якорная цепь машины постоянного тока подключается на сопротивление RP1 МДС2.
Для измерения тока, частоты выходного напряжения статора, мощности двигателя и момента асинхронного двигателя используется преобразователь частоты.
Измерение тока якоря и напряжения на якоре осуществляется с помощью приборов МИ. Текущее значение частоты вращения n агрегата наблюдать на индикаторе СМ.
Опыт проводится в следующей последовательности:
включить автоматы QF1 и QF2 модулей МПС и МП;
настроить преобразователь частоты (Приложение Г);
установкой SA1 модуля ПЧ в крайнее положение запустить асинхронный двигатель. Установить выходную частоту напряжения 50 Гц (RP1);
переключателем SA1 МДС2, уменьшая сопротивление, увеличивать нагрузку ГПТ пока ток якоря ГПТ не достигнет номинального значения (1,3А). Выше этого значения двигатель не нагружать! (SA1 в «0» не выводить!).
Опытные данные со стороны, как асинхронного двигателя, так и со стороны генератора, занести в таблицу 3. и 4.
Т а б л и ц а 3
Со стороны асинхронного двигателя
|
Данные опыта
|
Расчетные данные
|
I1Ф
|
P1
|
n
|
сosφ1
|
U1
|
ΔРЭЛ.1
|
ΔРСТ
|
РЭМ
|
s
|
ΔРЭЛ.2
|
РМЕХ
|
∑ΔP
|
Р2
|
МЭМ
|
η
|
А
|
Вт
|
об/мин
|
|
В
|
Вт
|
Вт
|
Вт
|
|
Вт
|
Вт
|
Вт
|
Вт
|
Н∙м
|
%
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 4
Со стороны ГПТ
|
Данные опыта
|
Расчетные данные
|
IЯ
|
UЯ
|
СМ
|
МЭМ
|
IЯО
|
М0
|
М2
|
Р2
|
η
|
А
|
В
|
|
Н∙м
|
А
|
Н∙м
|
Н∙м
|
Вт
|
%
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
После проведения опыта отключить автоматические выключатели QF1, QF2, установить модули в исходное состояние.
Расчетные данные со стороны асинхронного двигателя. Линейное напряжение на статоре, В:
.
Электрические потери в обмотке статора асинхронного двигателя, Вт;
,
где r1 – активное сопротивление фазы статора (Приложение Б); Потери в стали при напряжении U1Ф, Вт:
.
Электромагнитная мощность, Вт:
РЭМ = Р1 –ΔРЭЛ.1– ΔРСТ.
Скольжение:
.
Электрические потери в обмотке ротора, Вт: ΔРЭЛ.2 = РЭМ·s.
Суммарные потери в двигателе, Вт:
∑ΔР=ΔРЭЛ.1+ΔРСТ+ΔРЭЛ.2+ΔРМЕХ.АД.
Электромагнитный момент асинхронного двигателя, Н·м:
.
где ω1 – синхронная угловая частота вращения, рад/с. Полезный момент на валу двигателя, Н∙м: М2=МЭМ–М0.
Полезная мощность на валу двигателя, Вт: Р2=Р1–∑ΔР.
Коэффициент полезного действия, %:
.
Коэффициент мощности (расчетный):
.
Расчетные данные со стороны машины постоянного тока.
Электромагнитный момент ГПТ, Н·м:
МЭМ.ГПТ=СМ∙IЯ,
где СМ – 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), А.
Полный момент на валу ГПТ, Н∙м:
М2ГПТ = МЭМ.ГПТ + М0.
Полезная мощность на валу ГПТ, Вт:
Р2 = 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.
Достарыңызбен бөлісу: |