Міністерство освіти І науки україни icon

Міністерство освіти І науки україни




НазваМіністерство освіти І науки україни
Сторінка2/2
Дата28.05.2012
Розмір0.55 Mb.
ТипДокументи
1   2
^

Ла­бо­ра­то­р­на ро­бо­та №4



Дослідження асинхронного двигуна з фазним ротором

(стенд № 1)


Ме­та ро­бо­ти - ви­зна­чен­ня екс­плу­а­та­цій­них вла­с­ти­во­с­тей аси­н­х­рон­но­го дви­гу­на з фазним ро­то­ром (з контактними кільцями) ме­то­дом без­по­се­ре­д­ньо­го на­ва­н­та­жен­ня.


4.1 Про­гра­ма ро­бо­ти

4.1.1 Ви­вчи­ти за ре­ко­ме­н­до­ва­ною лі­те­ра­ту­рі, уч­бо­вим пла­ка­там, ді­а­фі­ль­мам, кі­но­фі­ль­мам і ла­бо­ра­то­р­ним ма­ке­т­ним сте­н­дам конструкцію, прин­цип дії три­фа­з­но­го аси­н­х­рон­но­го дви­гу­на з фазним ро­то­ром, йо­го ме­ха­ні­ч­ні і ро­бо­чі ха­ра­к­те­ри­с­ти­ки і ме­то­ди­ку їх знят­тя, про­ве­ден­ня до­слі­ду без­по­се­ре­д­ньо­го на­ва­н­та­жен­ня аси­н­х­рон­но­го дви­гу­на і по­бу­до­ва ро­бо­чих і механічних ха­ра­к­те­ри­с­тик аси­н­х­рон­но­го дви­гу­на.

4.1.2 Здій­с­ни­ти пря­мий ав­то­тра­н­с­фо­р­ма­то­р­ний пуск аси­н­х­рон­но­го дви­гу­на і йо­го ре­верс.

4.1.3 Здійснити пуск асинхронного двигуна з введенням активного опору в ланцюг фазного ротора.

4.1.4 Зня­ти екс­пе­ри­ме­н­та­ль­ні да­ні аси­н­х­рон­но­го дви­гу­на з фазним ротором при рі­з­них активних опорах в ланцюзі фазного ротора методом безпосереднього навантаження і побуду­ва­ти йо­го природну і штучну ме­ха­ні­ч­ні та ро­бо­чі ха­ра­к­те­ри­с­ти­ки.

4.1.5 Про­ве­с­ти ана­ліз ме­ха­ні­ч­них і ро­бо­чих ха­ра­к­те­ри­с­тик аси­н­х­рон­но­го дви­гу­на з фазним ротором при різних активних опорах і зро­би­ти ви­сно­в­ки про йо­го екс­плу­а­та­цій­ні вла­с­ти­во­с­ті.


^ 4.2 Опис уста­но­в­ки, об­ла­д­нан­ня і при­ла­дів

Еле­к­т­ри­ч­на схе­ма для до­слі­джен­ня трифазного аси­н­х­рон­но­го дви­гу­на з фазним ротором на­ве­де­на на рис1. Ла­бо­ра­то­р­ний стенд за схе­мою рис.1 містить у собі ме­ха­ні­ч­но з’єд­на­ні на од­но­му ва­лі трифазного аси­н­х­рон­но­го дви­гу­на з фазним ротором та­хо­метр для ви­мі­рю­ван­ня ча­с­то­ти обе­р­тан­ня аси­н­х­рон­но­го дви­гу­на і еле­к­т­ро­ма­г­ні­т­не га­ль­мо для з'єд­нан­ня на­ва­н­та­жен­ня на ва­лу аси­н­х­рон­но­го дви­гу­на; щи­то­ві ви­мі­рю­ва­ль­ні при­ла­ди, апа­ра­ту­ру для пу­с­ку й зу­пи­н­ки аси­н­х­рон­но­го дви­гу­на.

Ча­с­ти­ни схе­ми, об­ве­де­ні пун­к­ти­ром, зі­бра­ні все­ре­ди­ні сте­н­да. По­да­ча й знят­тя на­пруги змін­но­го стру­му на вхід три­фа­з­но­го ЛА­Т­Ра здій­с­ню­єть­ся ав­то­ма­том пу­с­ко­вим (АП). Подача і зняття змінної напруги на однофазному ЛАТРі здійснюється контактором К шляхом натискання відповідно кнопок “Пуск1” і ”Стоп1”. Клю­чем S здійснюється комутація первинної обмотки од­но­фа­з­ного ЛАТРа, яким ре­гу­лю­єть­ся ве­ли­чи­на ви­пря­м­ле­но­го ви­пря­м­ля­чем В по­стій­но­го стру­му в об­мо­т­ці еле­к­т­ро­ма­г­ні­т­но­го га­ль­ма (Т) за А5, а напруга – за V14.

На­пру­га U1, що по­да­єть­ся до клем А1, В1, С1 на об­мо­т­ки ста­то­ра аси­н­х­рон­но­го дви­гу­на, регулю­єть­ся лі­вою ру­ч­кою три­фа­з­но­го ЛА­Т­Ра (лі­ве край­нє по­ло­жен­ня ру­ч­ки від­по­ві­дає мі­ні­ма­ль­ній на­пру­зі на аси­н­х­рон­но­му дви­гу­ні, пра­ве - ма­к­си­ма­ль­но­му). Ве­ли­чи­на ак­ти­в­ної по­ту­ж­но­с­ті, що спо­жи­ва­єть­ся аси­н­х­рон­ним дви­гу­ном з ме­ре­жі, ко­н­т­ро­лю­єть­ся за кі­ло­ва­т­ме­т­ром KW13. Тому що KW13 увімкнено через трансформатори струму (ТС), то його показання необхідно помножити на коефіцієнт трансформації струму (КТС=2). Лі­ній­ні стру­ми обмоток статора й на­пру­га – від­по­ві­д­но за А1, А2, А3, V15.

Пе­ре­ми­кач та­хо­ме­т­ра (П) слу­жить для пе­ре­ми­кан­ня та­хо­ме­т­ра при ре­ве­р­сі аси­н­х­рон­но­го дви­гу­на (управо – при обе­р­тан­ні аси­н­х­рон­но­го дви­гу­на за го­дин­ни­ко­вою, влі­во – при йо­го обе­р­тан­ні про­ти го­дин­ни­ко­вої стрі­л­ки).

Пакетний перемикач (ПП) служить для введення в ланцюг фазного ротора активних опорів. Він має три положення: RД=0; RД1=0,255 Ом; RД2=0,51 Ом.

Опір фазної обмотки статора r=0,59 Ом.




Рис.1


^ 4.3 По­ря­док ви­ко­нан­ня ро­бо­ти

4.3.1 За­пи­са­ти па­с­по­р­т­ні да­ні аси­н­х­рон­но­го дви­гу­на з фазним ротором за фо­р­мою, вка­за­ній на за­вод­сь­кій таб­ли­ч­ці.

4.3.2 Зі­бра­ти схе­му згідно із рис.1. По­ча­т­ко­ве по­ло­жен­ня апа­ра­ту­ри: асинхронний двигун вимкнено; ру­ч­ка три­фа­з­но­го ЛА­Т­Ра - у край­ньо­му лі­во­му по­ло­жен­ні, що від­по­ві­дає мі­ні­ма­ль­ній на­пру­зі, що по­да­єть­ся на асинхронний двигун; S – вимкнено (вниз); ру­ч­ка одно­фа­з­но­го ЛА­Т­Ра - у край­ньо­му лі­во­му по­ло­жен­ні, що від­по­ві­дає мі­ні­ма­ль­ній на­пру­зі, що по­да­єть­ся на еле­к­т­ро­ма­г­ні­т­не га­ль­мо Т (струм по А5 = 0), пе­ре­ми­кач П у пра­во­му по­ло­жен­ні, перемикач ПП - в положенні “О”.

4.3.3 Здій­с­ни­ти пря­мий пуск аси­н­х­рон­но­го дви­гу­на з фазним ротором:

4.3.3.1 Ру­ч­ку три­фа­з­но­го ЛА­Т­Ра установити у край­нє пра­ве по­ло­жен­ня (по­в­зу­н­ки ЛА­Т­Ра вго­рі).

4.3.3.2 Натиснути “Пуск 1” і увімкнути S.

4.3.3.3. Уві­мкну­ти АП (впра­во) і зра­зу ж спо­сте­рі­га­ти стри­б­ки стру­му за А1, А2, А3 і по­ту­ж­но­с­ті по KW13; пі­с­ля роз­го­ну аси­н­х­рон­но­го дви­гу­на пе­ре­ко­на­ти­ся за А1, А2, А3 у зме­н­шен­ні стру­му, а за KW13 – у зме­н­шен­ні по­ту­ж­но­с­ті аси­н­х­рон­но­го дви­гу­на при йо­го ро­бо­ті на ХХ

4.3.3.4 Автоматом АП зу­пи­ни­ти аси­н­х­рон­ний дви­гун, а подачею ру­ч­ки одно­фа­з­но­го ЛА­Т­Ра в обмотку гальма струму за А52А зупинити обертання ротора. Потім вивести ручку од­но­фа­з­но­го ЛА­Т­Ра в крайнє ліве положення; ви­м­к­ну­ти S і натиснути “Стоп 1”.

4.3.3.5 Здій­с­ни­ти прямий пуск аси­н­х­рон­но­го дви­гу­на з фазним ротором для випадків, коли ПП в положенні 1, а потім у положенні 2.

Усі дії виконувати в послідовності, вказаній в пп. 4.3.3.1 – 4.3.3.4. Для кожного положення ПП “1” і “2” спостерігати за стрибками струму і потужності за А1, А2, А3­ і KW13 і порівняти їх із стрибками струму при положенні ПП – “0”.

Після зупинки асинхронного двигуна ПП у положенні “0”, а ручка трифазного ЛАТРа – у крайньому лівому положенні.

4.3.4 Здійснити автотрансформаторний пуск асинхронного двигуна з фазним ротором.

4.3.4.1 Уві­мкну­ти АП; “Пуск 1”, пла­в­но по­ве­р­та­ю­чи ру­ч­ку 1 три­фа­з­но­го ЛА­Т­Ра в край­нє праве по­ло­жен­ня (по­в­зу­н­ки ЛА­Т­Ра вго­рі), ко­н­т­ро­лю­ва­ти за А1, А2, А3 І  15 А, але по V15 U220 В.

4.3.4.2 Зу­пи­ни­ти аси­н­х­рон­ний дви­гун, як вка­за­но в пун­к­ті 4.3.3.4, за­па­м’я­та­в­ши на­пря­мок обе­р­тан­ня йо­го ро­то­ра (проти го­дин­ни­ко­вої стрі­л­ки).

4.3.5 Ви­ко­на­ти ре­верс аси­н­х­рон­но­го дви­гу­на:

4.3.5.1 По­мі­ня­ти мі­с­ця­ми дро­ти фаз А і В на асинхронному двигуні; пе­ре­ми­кач П та­хо­ме­т­ра по­ста­ви­ти у лі­ве по­ло­жен­ня.

4.3.5.2 Здій­с­ни­ти ав­то­тра­н­с­фо­р­ма­то­р­ний пуск згідно із п. 4.3.4.1. Як тільки пе­ре­ко­нались, що ро­тор аси­н­х­рон­но­го дви­гу­на обе­р­та­єть­ся за го­дин­ни­ко­вою стрі­лкою, а стрі­л­ка та­хо­ме­т­ра обе­р­та­єть­ся, як і ра­ні­ше за го­дин­ни­ко­вою стрі­л­ко­ю, ре­верс здій­с­не­но.

4.3.5.3 Зу­пи­ни­ти аси­н­х­рон­ний дви­гун, як вка­за­но в пун­к­ті 4.3.3.4. Пе­ре­ми­кач П та­хо­ме­т­ра по­ста­ви­ти в пра­ве по­ло­жен­ня і по­мі­ня­ти мі­с­ця­ми дро­ти фаз А і В на асинхронному двигуні.

4.3.6 Зня­ти екс­пе­ри­ме­н­та­ль­ні да­ні аси­н­х­рон­но­го дви­гу­на з фазним ротором ме­то­дом без­по­се­ре­д­ньо­го на­ва­н­та­жен­ня при рі­з­них опорах в ланцюзі фазного ротора:

4.3.6.1 Здій­с­ни­ти пря­мий пуск аси­н­х­рон­но­го дви­гу­на як вка­за­но в пп.4.3.3.1 – 4.3.3.3.

4.3.6.2 Установити ру­ч­кою 1 трифа­з­но­го ЛА­Т­Ра по V15 U=Uн=220 В і за­пи­са­ти по­ка­зання при­ла­дів до табл.1.

4.3.6.3 Увімкнути S і, пла­в­но по­ве­р­та­ю­чи ру­ч­ку од­но­фа­з­но­го ЛА­Т­Ра управо (7 за­мі­рів не пе­ре­ви­щу­ю­чи за А1, А2, А3 І 18А), за­пи­су­вати щоразу по­ка­зи при­ла­дів в таб­л.1.

По­ка­зання та­хо­ме­т­ра з ме­тою еко­но­мії ча­су і то­ч­но­с­ті від­лі­ків не­об­хід­но за­пи­су­ва­ти та­ки­ми, які він по­ка­зує; і тіль­ки при об­ра­ху­н­ках зме­н­ши­ти у 2 ра­зи.

4.3.6.4 Ви­ве­с­ти ру­ч­ку од­но­фа­з­но­го ЛА­Т­Ра в лі­ве край­нє по­ло­жен­ня.

4.3.6.5 Установити ПП у положення “1” і повторити зняття даних за п.4.3.6.3.

4.3.6.6 Установити ПП у положення “2” і повторити зняття даних за п.2.3.6.3.

4.3.6.7 Ви­ве­с­ти ру­ч­ку од­но­фа­з­но­го ЛА­Т­Ра в край­нє лі­ве по­ло­жен­ня, вимкнути S, натиснути "Стоп 1“, вимкнути АП, вивести ручку трифазного ЛАТРа в крайнє ліве положення.

4.3.8.5 Роботу закінчено.


^ 4.4 Обробка результатів. Звіт

Підготувати звіт за наведеним нижче планом:

  1. Назва, мета і програма роботи.

  2. Паспортні дані асинхронного двигуна з фазним ротором згідно із формою, вказаною на заводській табличці.

  3. Схема установки згідно із рис.1.

  4. Табл.1 з експериментальними і розрахунковими даними.

Розрахункові формули

; ; ,

де М[Нм], n[об/хв], Р2[кВт];


; ,

де Р1[кВт];

m=3 – число фаз;

U1[B] – фазна напруга обмотки статора (в роботі обмотки статора з’єднані , тобто U=U);


Таб­ли­ця 1

Додатковий опір в ланцюзі фазного ротора

№ п/п

Ви­мі­ря­но

Підраховано

U1

IA

IB

IC

P1

n

M

I1

s

P2



сos 

В

А

А

А

кВт

об/хв

Нм

А

-

кВт

%

-

RД=0

1





































2





































3





































4





































5





































6





































7





































RД1> RД

1





































2





































3





































4





































5





































6





































7





































RД2> RД1

1





































2





































3





































4





































5





































6





































7





































І1[А] – фазний струм обмотки статора (при з’єднанні  І1 у схемі лінійний, тому

);

f=50 Гц – частота мережі;

р – число пар полюсів, для даного двигуна р=3.

  1. Побудова природної та штучної механічних характеристик асинхронного двигуна з фазним ротором: n=f(M); i M=f(s).

Природна механічна характеристика при RД=0; штучні при RД1> RД і RД2> RД1.

Їх приблизний вигляд показано на рис.2 і рис.3.





Масштаби, що рекомендуються:

ММ=2Нм/см; Мn=100об/хв/см

Рис.2




Масштаби, що рекомендуються:

ММ=2Нм/см; Мs=0,1/см

Рис.3


Формули, що необхідні для побудови цих характеристик

[Hм],

де Рн [кВт]; nн [об/хв];

Мн0(1,11,6)Мн; (1,62,5)МК; ;

; nк0=n0(1-Sк0); ;

; ; ;

; .





Масштаби, що рекомендуються:

; ; ; ;

; ; .

Рис.3


Як усі характеристики M=f(s) (див. рис.3.), а по ним і n=f(M) (див. рис.2), а особливо штучні їх ділянки, які не знімалися : а0 б0, а1 б1, а2, б2) можна побудувати за формулою Клосса

; ; ,

де Ме і МU – моменти відповідно для природної та штучної характеристик асинхронного двигуна.

6. Побудова в одній системі координат для трьох значень додаткових опорів у ланцюзі фазного ротора (RД=0, RД1=0,255 Ом, RД2=0,51 Ом) робочих характеристик двигуна з фазним ротором: S, , сos , I, n, M=f(P2)­, приблизний вигляд яких тільки для випадку RД=0 (природна х-ка) наведено на рис.4.

Щоб характеристики добре переглядалися в одній системі координат їх необхідно виконати для кожного випадку в різних кольорах.

7. Аналіз природних і штучних механічних характеристик при різних опорах у ланцюзі фазного ротора асинхронного двигуна і висновки про його експлуатаційні властивості.


Контрольні запитання

  1. Схема, конструкція і принцип роботи асинхронного двигуна з фазним ротором.

  2. Порядок прямого і автотрансформаторного пуску асинхронного двигуна, його реверс.

  3. Чому при прямому пуску асинхронного двигуна з введенням у ланцюг фазного ротора додаткового опору стрибки струму і потужності спостерігаються меншими, ніж при відсутньому додатковому опорі?

  4. Порядок побудови природної та штучної механічних і робочих характеристик за даними досліду безпосереднього навантаження.

  5. Чому при введенні додаткових опорів в ланцюг фазного ротора збільшується пусковий момент і зменшується пусковий струм?

  6. Чи зміниться синхронна частота обертання по АД з фазним ротором при введенні додаткового опору в ланцюг фазного ротора?

  7. Чому не змінюється Мк при введенні додаткового опору в ланцюг фазного ротора?

  8. Як впливає введення додаткового опору в ланцюг фазного ротора?

  9. Як зміняться ковзання і втрати асинхронного двигуна із збільшенням додаткового опору, що вводиться в ланцюг фазного ротора?

  10. Як зміниться частота обертання і частота струму ротора асинхронного двигуна при введенні додаткового опору в ланцюг фазного ротора?



^ СПИСОК ЛIТЕРАТУРИ

1. Копылов И.П. Электрические машины: Учеб. для вузов. -М.: Энергоатомиздат, 1966, - Гл. 3.

2. Брускин Д.Э. и др. Электрические машины: В 2-х ч. - Ч. I: Учеб. для электротехн. спец. вузов. - 2-е изд. перераб. и доп./Д.Э.Брускин, А.Е.Зорохович, В.С. Хвостов. -М.: Высш.шк., 1987. - Гл. 4.

3. Вольдек А.И. Электрические машины: Учеб. для студентов высш. техн. учебн. завед. - 3-е изд., перераб. - Л.: Энергий, 1978. - Гл. 24, 25, 26, 28.


Методичні вказівки щодо виконання лабораторних робіт з навчальної дисципліни “Електричні машини” з розділу “Асинхронні машини” для студентів денної та заочної форм навчання за напрямами 6.050702 – «Електромеханіка» і 6.050701 – «Електротехніка та електротехнології»(у тому числі для скороченого терміну навчання)


Укладачі: к.т.н., професор В.О.Некрасов,

к.т.н., доцент А.В.Некрасов,

д.т.н., с.н.с., професор А.П. Ращепкін,

асист. Р.М. Донченко,

асист. В.В. Ромашина


Відповідальний за випуск к.т.н., доц. В.Д. Стрижак


Підп. до др. _______________. Формат 60х84 1/16. Папір тип. Друк ризографія.

Ум. друк. арк. _____. Наклад ________ прим. Зам. №__________. Безкоштовно.


Видавничий відділ КНУ імені Михайла Остроградського

39614, м. Кременчук, вул. Першотравнева, 20

1   2

Схожі:

Міністерство освіти І науки україни iconПоложення про нагородження нагрудним знаком "А. С. Макаренко" Міністерства освіти І науки України
Міністерству освіти І науки України Міністерство освіти І науки Автономної Республіки Крим, управління освіти І науки обласних, Київської...
Міністерство освіти І науки україни iconПоложення про нагородження нагрудним знаком "Василь Сухомлинський" Міністерства освіти І науки України
Міністерству освіти І науки України Міністерство освіти І науки Автономної Республіки Крим, управління освіти І науки обласних, Київської...
Міністерство освіти І науки україни iconПоложення про нагородження нагрудним знаком "Софія Русова" Міністерства освіти І науки України
Міністерству освіти І науки України Міністерство освіти І науки Автономної Республіки Крим, управління освіти І науки обласних, Київської...
Міністерство освіти І науки україни iconРішення про нагородження Нагрудним знаком ухвалюється Колегією Міністерства освіти І науки України, затверджується наказом Міністра І публікується в газеті "Освіта України"
Міністерству освіти І науки України Міністерство освіти І науки Автономної Республіки Крим, управління освіти І науки обласних, Київської...
Міністерство освіти І науки україни iconРішення про нагородження Нагрудним знаком ухвалюється Колегією Міністерства освіти І науки України, затверджується наказом Міністра І публікується в газеті "Освіта України"
Міністерству освіти І науки України Міністерство освіти І науки Автономної Республіки Крим, управління освіти І науки обласних, Київської...
Міністерство освіти І науки україни iconРішення про нагородження Нагрудним знаком ухвалюється Колегією Міністерства освіти І науки України, затверджується наказом Міністра І публікується в газеті "Освіта України"
Міністерству освіти І науки України Міністерство освіти І науки Автономної Республіки Крим, управління освіти І науки обласних, Київської...
Міністерство освіти І науки україни iconМіністерство освіти І науки україни 01135, м. Київ, проспект Перемоги
Міністерства освіти і науки України від 17. 04. 2009 року №341 «Про затвердження Плану дій щодо вдосконалення викладання дисципліни...
Міністерство освіти І науки україни iconПоложення про нагородження нагрудним знаком "Петро Могила" Міністерства освіти І науки України
Міністерство освіти І науки Автономної Республіки Крим, управління освіти І науки обласних, Київської І севастопольської міських...
Міністерство освіти І науки україни iconМіністерство освіти І науки україни пр. Перемоги
Міністерство освіти і науки Автономної Республіки Крим, управління (департаменти) освіти і науки обласних, Київської і Севастопольської...
Міністерство освіти І науки україни iconМіністерство освіти І науки україни пр. Перемоги
Міністерство освіти і науки, молоді та спорту Автономної Республіки Крим, управління (департаменти) освіти і науки обласних, Київської...
Міністерство освіти І науки україни iconМіністерство освіти І науки україни пр. Перемоги
Міністерство освіти і науки, молоді та спорту Автономної Республіки Крим, управління (департаменти) освіти і науки обласних, Київської...
Додайте кнопку на своєму сайті:
Документи


База даних захищена авторським правом ©zavantag.com 2000-2013
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації
Документи