Исследование трехфазного короткозамкнутого асинхронного электродвигателя
Исследование трехфазного короткозамкнутого асинхронного электродвигателя
Министерство образования
Российской Федерации
Пермский Государственный
Технический Университет
Кафедра электротехники и
электромеханики
Лабораторная работа № 6
«Исследование трехфазного
короткозамкнутого
асинхронного
электродвигателя»
Цель
работы: ознакомиться
с особенностями устройства трехфазного асинхронного электродвигателя с
короткозамкнутым ротором и исследовать основные свойства этого двигателя путем
снятия рабочих характеристик.
Табл. 1. Паспортные
данные электроизмерительных приборов
№
п/п
Наименованное
прибора
Заводской
номер
Тип
Система
измерения
Класс
точности
Предел
измерений
Цена деления
1
Вольтметр
М362
МЭ
1.5
250 В
10 В
2
Амперметр
М362
МЭ
1.5
10 А
0.5 А
3
Амперметр
Э30
ЭМ
1.5
5 А
0.2 А
4
Ваттметр
Д539
ЭД
0.5
1500
10
Рабочее
задание
1. Ознакомимся
с устройством исследуемого асинхронного короткозамкнутого электродви-гателя и
нагрузочной машины. Запишем их паспортные данные в табл. 2.
Табл. 2
Тип
UН, В
IН, А
PН, Вт
nН,
об/мин
M,
Нм
ηН
cosφ
Примечание
АОЛ32-4
380
2,4
1000
1410
6,77
78,5
0,79
П22
220
5,9
1000
1500
В этой
таблице для асинхронного двигателя указываются номинальные значения тока и
линейного напряжения при соединении обмоток в звезду. Номинальный вращающий
момент машины вычисляется по формуле .
2. Для
исследования асинхронного двигателя собирается электрическая цепь согласно рис. 1.
3. Рабочие
характеристики асинхронного двигателя снимаются следующим образом. Зашунтировав
амперметр и токовые катушки ваттметров, запускают асинхронный двигатель.
Проверяют направление вращения двигателя (оно должно совпадать с указанным на
стенде).
Тумблерами
отключают все секции сопротивления и подают постоянное напряжение 230 В на
обмотку возбуждения генератора. Убедившись, что ток в якорной цепи генератора
равен нулю, записывают показания всех приборов в табл 3. Скорость вращения
двигателя измеряется тахометром.
Затем,
увеличивая нагрузку на валу двигателя путем включения необходимого числа секций
, снимают показания приборов
еще 5 – 6 раз. Величину нагрузки можно контролировать по величине тока в
якорной цепи генератора. В процессе опыта максимальные значения токов генератора
и двигателя не должны превышать .
Табл. 3
№
I1, А
W, дел.
Uг, В
Iг, А
n, об\мин
Примечание
1
0,9
5
195
0
1486
U1 = 380 В,
Cw = 10 Вт/дел.
2
1,1
13
175
1,5
1436
3
1,38
22
165
2,5
1403
4
1,5
26
155
3,1
1381
5
1,8
33
140
4,0
1337
6
2,1
39
130
4,8
1297
7
2,4
46
115
5,6
1243
8
2,7
50
102
6,8
1206
9
3,0
56
90
7,2
1141
По данным
табл. 3 определяются:
мощность,
потребляемая двигателем из сети
полезная
мощность генератора постоянного тока
мощность,
передаваемая от двигателя к генератору (полезная мощность двигателя)
(значения КПД
генератора берутся из
графика , который строится
на основа-нии табл. 4. При этом номинальная мощность генератора берется из
табл. 2)
момент на
валу двигателя
где (Вт) и (об/мин)
скольжение
коэффициент
мощности двигателя
КПД двигателя
Результаты
расчетов сводят в табл. 5
Табл. 4
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
1,4
0,73
0,79
0,8
0,78
0,76
0,72
0,68
Табл. 5
№
P1, Вт
Pг, Вт
ηг
P2, Вт
s
n, об/мин
M, Нм
cos φ
ηд
Примечание
1
150
0
0
0,0
0,009
1486
0,00
0,253
0,000
n0 = 60f1/p =
= 1500 об/мин
2
390
262,5
0,758
346,3
0,043
1436
2,30
0,539
0,888
3
660
412,5
0,79
522,2
0,065
1403
3,55
0,727
0,791
4
780
480,5
0,796
603,6
0,079
1381
4,17
0,790
0,774
5
990
560
0,8
700,0
0,109
1337
5,00
0,836
0,707
6
1170
624
0,8
780,0
0,135
1297
5,74
0,846
0,667
7
1380
644
0,799
806,0
0,171
1243
6,19
0,874
0,584
8
1500
693,6
0,796
871,4
0,196
1206
6,90
0,844
0,581
9
1680
648
0,799
811,0
0,239
1141
6,79
0,851
0,483
По данным
табл. 5 строим графики зависимостей и .
Вывод: с увеличением момента
сопротивления на валу АД потребляемая мощность P1 и мощность на валу P2 возрастают, возрастает
и сила тока в обмотках статора I1, частота вращения вала n падает, скольжение s соответственно
увеличивается.
С увеличением
мощности нагрузки КПД АД вначале стремительно возрастает до наибольшего
значения в 0,89 при мощности на валу примерно 350 Вт. С дальнейшим
увеличением нагрузки КПД начинает уменьшаться. Коэффициент мощности АД cos φ при увеличении нагрузки
также поначалу возрастает, достигает наибольшего значения в 0,87 при мощности
примерно 800 Вт, а затем начинает падать.