Лабораторная работа № 4
ИССЛЕДОВАНИЕ ТРЕХФАЗНОГО АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ
В НЕНОМИНАЛЬНЫХ И ОСОБЫХ РЕЖИМАХ
Экспериментальные исследования и обработка полученных результатов
1. Работа двигателя при изменении напряжения
2. Работа двигателя при несимметричном напряжении питания
3. Работа асинхронного двигателя при обрыве фазы обмотки ротора (однофазный ротор)
4. Работа двигателя с включенными в цепь ротора выпрямителями
ПРОГРАММА РАБОТЫ
1. Экспериментальная часть
1.1. Осуществить пуск асинхронного двигателя с контактными кольцами с использованием пускового реостата в цепи ротора.
1.2. Провести три опыта нагрузки двигателя* и снять зависимости
,
при коэффициенте регулирования напряжения ku= 0.7; 0.9; 1,1
(ku = U1/ U1н)
* Пункт 1.2 может выполнятся на стенде асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором; в этом случае пуск двигателя по п1.1. осуществляется переключением обмотки статора со звезды на треугольник
1.3. При номинальной нагрузке Мн и номинальном питающем напряжении записать показания n2, 11, P1. Провести опыт нагрузки при несимметричном напряжении питания обмоток статора и снять зависимости
,
.
Нагрузить асинхронный двигатель до значения критического момента и зафиксировать критическое скольжение sкр*
*Здесь, а также в п.2.2. изменение Мкр, sкр осуществляется при наличии амперметров с соответствующими пределами измерений - около трехкратных от номинального тока.
1.4. Осуществить пуск в ход асинхронного двигателя при номинальном напряжении питания статора и оборванной одной фазе ротора: первоначально с выведенным пусковым реостатом, затем с полностью введенным пусковым реостатом.
1.5. Снять зависимости частоты биения тока статора от момента нагрузки на валу двигателя (f1 – f3) = f(M) в режиме, соответствующем п. 1.4.
1.6. Провести опыт нагрузки синхронизированного асинхронного двигателя при однофазном питании обмотки статора и включенными в цепь ротора выпрямителями и снять зависимости 11, 12 , p1 = f(M) при U1 = U1н (ku=1) и s = 0
2. Обработка результатов эксперимента
2.1 . По опытным данным п.1 .2 рассчитать и построить зависимости
при трех значениях ки.
Провести графический анализ полученных характеристик, найти значения максимумов КПД и сosf .
Построить характеристики регулирования напряжения при максимальном КПД и максимальном сosf **
**При построении зависимостей rи=f(М) в качестве четвертой точки могут быть использованы номинальные данные двигателя при ки = 1.
2.2. По опытным данным первой части п. 1.3 определить номинальные значения КПД, сosf и скольжение асинхронного двигателя. Определить кратность максимального момента двигателя кт. В соответствии со второй частью п.1.3 построить зависимости
.
Определить кратность максимального момента двигателя при несимметричном напряжении питания.
2.3. В соответствии с п. 1.5 по частоте биения тока статора при М = 0,2 Мн определить скольжение ротора.
2.4. По опытным данным п. 1.6 построить рабочие (электромеханические) характеристики синхронизированного асинхронного двигателя.
при U1 = U1н (ku=1)
3. По результатам исследования
3.1. На основании рабочих характеристик, полученных в п. 2.1, объяснить влияние изменения напряжения U1 и момента на ток статора I1, сosf и КПД двигателя при различных нагрузках на валу.
3.2. Провести краткий анализ максимальных значений КПД и сosf при изменении напряжения и момента.
3.3. На базе рабочих характеристик, полученных в п.2.2, объяснить влияние несимметрии питающего напряжения на ток I1, сosf и КПД двигателя.
3.4. Сравнить значения кратностей максимального момента двигателя при номинальном напряжении и несимметричном напряжении питания. Объяснить различие.
3.5. Оценить точность определения скольжения ротора по частоте биения тока статора при несимметрии цепи ротора.
3.6. Сравнить энергетические показатели асинхронного двигателя при симметричном напряжении питания и синхронизированного асинхронного двигателя. Оценить перегрузочную способность машины в рассматриваемых случаях.