Порядок выполнения работы. 1. Изучите состав и функциональные возможности лабораторного стенда, назначение всех органов управления

1. Изучите состав и функциональные возможности лабораторного стенда, назначение всех органов управления, выведенных на панель, и их соответствие элементам принципиальной электрической схемы. Занесите паспортные данные исследуемого двигателя в таблицу 8.1 Журнала.

2. Выполните опыт холостого хода, для чего придерживайтесь следующих рекомендаций.

2.1. Соберите электрическую цепь по схеме, изображенной на рисунке 8.1. Используйте выводы источника питания, маркированные " ХХ".

2.2. Установите маховик регулятора автотрансформатора АТ в положение, соответствующее минимальному напряжению.

2.3. Замкните контакты QF. Плавно увеличивая выходное напряжение АТ, установите его равным номинальному напряжению питания статорной обмотки асинхронного двигателя.

2.4. Введите пусковые реостаты в цепь ротора асинхронного двигателя.

2.5. Произведите пуск асинхронного двигателя, замкнув контакты QS1. После того, как частота вращения ротора установится, выведите пусковые реостаты, зашунтировав их контактами QS2.

2.6. Снимите показания электроизмерительных приборов и занесите их в таблицу 8.2. Журнала.

2.7. Отключите выключатели QS1 и QF и установите маховик регулятора автотрансформатора АТ в положение, соответствующее минимальному напряжению.

3. Выполните опыт короткого замыкания, для чего придерживайтесь следующих рекомендаций.

3.1. Соберите электрическую цепь по схеме, изображенной на рисунке 8.1. Используйте выводы источника питания, маркированные " КЗ".

3.2. Используя тормозное приспособление, зафиксируйте ротор асинхронного двигателя, а его роторную обмотку замкните накоротко контактами QS2.

3.3. Убедитесь в том, что маховик регулятора автотрансформатора АТ установлен в положение, соответствующее минимальному напряжению.

3.4. Замкните контакты QF и QS1. Плавно увеличивая выходное напряжение АТ, установите номинальный линейный ток статорной обмотки асинхронного двигателя.

Производя опыт, следует помнить, что по обмоткам асинхронного двигателя протекают номинальные токи, в то время как ротор остается неподвижным и самовентиляция отсутствует. Поэтому, чтобы двигатель не перегрелся, опыт короткого замыкания должен быть проведен за минимально короткое время.

3.5. Снимите показания электроизмерительных приборов и занесите их в таблицу 8.3. Журнала.

3.6. Отключите выключатели QS1 и QF и установите маховик регулятора автотрансформатора АТ в положение, соответствующее минимальному напряжению.

4. Определите коэффициент приведения обмотки ротора к обмотке статора, для чего придерживайтесь следующих рекомендаций.

4.1. Отключите выводы роторной обмотки от пусковых реостатов, две фазы обмотки подключите к вольтметру, вывод третьей фазы оставьте свободным.

4.2. Замкните контакты QF и QS1. Плавно увеличивайте выходное напряжение АТ до тех пор, пока вольтметр роторной обмотки не покажет напряжение, соответствующее предельному значению его шкалы.

4.3. Показания вольтметров, измеряющих линейные напряжения на статорной и роторной обмотках асинхронного двигателя, занесите в таблицу 8.4. Журнала.

4.4. Отключите выключатели QS1 и QF и установите маховик регулятора автотрансформатора АТ в положение, соответствующее минимальному напряжению.

4.5. Используя данные опыта, рассчитайте коэффициент приведения (трансформации) ЭДС и токов исследуемого асинхронного двигателя.

5. По результатам проведенных опытов и с использованием теоретических сведений, изложенных в данных методических указаниях и другой учебной литературе, постройте упрощенную круговую диаграмму асинхронной машины. Нанесите на диаграмму шкалы к.п.д., скольжения и cosj₁. Рассчитайте и занесите в отчет масштабные коэффициенты тока, мощности и момента.

Помните, что при расчете фазовых сдвигов векторов тока в формулы (8.14) и (8.16) должны подставляться мощности, приходящиеся на фазу исследуемого двигателя!

6. Постройте рабочие характеристики асинхронного двигателя, для чего придерживайтесь следующих рекомендаций.

6.1. На пересечении дуги круговой диаграммы и перпендикуляра, восставленного из центра окружности к линии Р₂=0, отметьте точку, соответствующую максимальной полезной мощности двигательного режима.

6.2. Разделите дугу окружности, заключенную между точкой, соответствующей реальному холостому ходу и точкой, соответствующей максимальному значению мощности на валу на пять равных частей.

6.3. Для шести полученных точек – от реального холостого хода до режима максимальной мощности на валу, а также, для точки идеального холостого хода, используя круговую диаграмму, определите и занесите в таблицу 8.5 Журнала значения тока статора, полезной и потребляемой из сети мощности, электромагнитного момента, коэффициента мощности, скольжения и к.п.д.

В качестве базисной величины электромагнитного момента должен быть принят номинальный электромагнитный момент, который больше номинального момента двигателя на момент механических потерь и может быть приблизительно определен как

,

(8.23)

где DР₀₍₃₎ – мощность трех фаз двигателя, потребляемая в опыте холостого хода, Вт;

Р_н – номинальная мощность двигателя, Вт;

п_н – номинальная частота вращения, об/мин.

6.5. По данным таблицы 8.5 Журнала постройте зависимости , называемые рабочими характеристиками асинхронного двигателя.

7. Постройте пусковые характеристики асинхронного двигателя, для чего придерживайтесь следующих рекомендаций.

7.1. На пересечении дуги круговой диаграммы и перпендикуляра, восставленного из центра окружности к линии Р_эм=0, отметьте точку, соответствующую максимальному электромагнитному моменту двигательного режима.

7.2. Для точек, соответствующих скольжениям от 0 до 1, а также, точки, полученной в предыдущем пункте, используя круговую диаграмму, определите и занесите в таблицу 8.6 Журнала значения тока статора и электромагнитного момента машины.

7.3. По данным таблицы 8.6 Журнала постройте зависимости , называемые пусковыми характеристиками асинхронного двигателя.

Вопросы и задания для самопроверки.

1. Приведите формулы, с помощью которых производится переход от уравнения вращающегося ротора асинхронной машины к уравнению эквивалентного неподвижного ротора.

2. Как производится приведение обмотки ротора к обмотке статора?

3. Какой вид имеет векторная диаграмма асинхронной машины в различных режимах работы: двигательном, генераторном с рекуперацией энергии в сеть, торможения противовключением?

4. Изобразите диаграммы активной и реактивной мощности асинхронной машины в различных режимах работы: двигательном, генераторном с рекуперацией энергии в сеть, стоянки под током, торможения противовключением?

5. Выведите формулу электромагнитного момента асинхронной машины (8.3) настоящих методических указаний.

6. Как с помощью круговой диаграммы определить приближенно кпд асинхронного двигателя, работающего со скольжением 0, 6? Можно ли таким же образом находить кпд двигателя в номинальном режиме работы?

7. Объясните формулу (8.3) настоящих методических указаний.

8. Приведите формулы, с помощью которых производится переход от Т-образной к Г-образной схеме замещения.

9. Выведите зависимость М=f(s) с помощью Г-образной схемы замещения, сделайте ее анализ.

10. Что такое формула Клосса, в чем заключаются ее достоинства и недостатки?

11. Как построить круговую диаграмму асинхронной машины по известным параметрам Г-образной схемы замещения?

12. Как построить круговую диаграмму асинхронной машины по результатам опытов холостого хода и короткого замыкания?

13. В чем отличие упрощенной круговой диаграммы от уточненной круговой диаграммы?

14. Как построить механическую характеристику асинхронного двигателя с помощью круговой диаграммы?

15. Объясните, как при выполнении лабораторной работы была проведена линия нулевого электромагнитного момента?

16. Покажите, как изменится вид круговой диаграммы, если ее снимать

- при неноминальном напряжении,

- при введении активного сопротивления в цепь ротора,

- при введении активного сопротивления в цепь статора.

Как в каждом из этих случаев изменяется вид механической характеристики асинхронного двигателя, его пусковой ток?

17. Покажите, как с помощью круговой диаграммы определяются различные виды потерь в асинхронной машине?

18. Чем отличаются процессы пуска короткозамкнутого асинхронного двигателя и асинхронного двигателя с фазным ротором?

19. С помощью круговой диаграммы определите, какое активное сопротивление должна иметь каждая фаза пускового реостата исследуемого двигателя, чтобы его пусковой момент равнялся критическому моменту.

20. Объясните, почему некоторые параметры схемы замещения у короткозамкнутого асинхронного двигателя зависят от скольжения.

21. В чем заключается особенность конструкции глубокопазного ротора асинхронного двигателя и ее влияние на вид механической характеристики?

22. В чем заключается особенность конструкции двухклеточного ротора асинхронного двигателя и ее влияние на вид механической характеристики?

23. Дайте оценку точности круговой диаграммы, укажите область ее применения.