Трехфазный двигатель с короткозамкнутым ротором и соединением обмоток типа Звезда (1084418), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Рис. 4.

Увеличение тормозного момента до М_т2, вызовет уменьшение оборотов машины, так как тормозной момент станет больше вращающего момента.

С уменьшением оборотов увеличивается скольжение, что в свою очередь вызывает возрастание ЭДС и тока в роторе. Благодаря этому увеличивается вращающий момент двигателя.

Этот процесс заканчивается тогда, когда вращающий момент М₂, развиваемый двигателем, станет равным М_т2. При этом, устанавливается скорость вращения меньшая, чем n₁. Свойство автоматического установления равновесия между тормозным и вращающим моментами называется саморегулированием.

Момент сопротивления (тормозящий момент) на валу двигателя создается генератором постоянного тока (ГПТ).

При питании ОВ генератора от постоянного источника возникает ток возбуждения I_В, создающий основное магнитное поле машины Ф.

Чаще всего используют два способа включения ОВ - к независимому источнику питания (независимое возбуждение) и параллельно цепи якоря генератора (параллельное возбуждение).

Вал якоря ГПТ, будучи соединенным с валом асинхронного двигателя, приводится им во вращение, в результате чего индуцируется в обмотках якоря ЭДС Е, а на выходе генератора появляется напряжение U, питающее нагрузку генератора, ток цепи якоря I_я взаимодействует с магнитным полем возбуждения Ф и создает тормозящий момент М:

М = С_М * Ф * I_Я (7)

где: С_М - конструктивный коэффициент машины.

Величина тормозящего момента зависит от величины нагрузки генератора и, следовательно, от I_Я и от тока возбуждения I_В, создающего магнитный поток Ф.

Основные характеристики генератора:

а) характеристика холостого хода: Е = f₆(I_В);

б) внешняя характеристика: U = f₇(I);

где: I - ток в нагрузке генератора.

2. Методика эксперимента.

В соответствии со стандартами на испытание двигателей создать нагрузку на валу можно тарированным двигателем постоянного тока, работающем в режиме генератора. В этом случае полезную мощность P₂ можно рассчитать как:

(8)

где P_ЭЛ – электрическая мощность, выделяемая в нагрузке;

η_Г – КПД генератора постоянного тока;

U_Г – напряжение на нагрузке генератора;

I_Г – ток нагрузки генератора.

Кривая КПД, как функция полезной мощности от коэффициента нагрузки β=P_ЭЛ/P_ЭЛ (P_ЭЛн – номинальное значение электрической мощности), представлена на рис. 5. Возрастание кривой КПД при малых значениях полезной мощности объясняется низкими значениями потерь короткого замыкания. С ростом нагрузки влияние потерь короткого замыкания возрастает (эти потери зависят от квадрата тока нагрузки), и рост КПД замедляется.

После достижения максимального значения КПД уменьшается и становится равным нулю в режиме короткого замыкания. В генераторах постоянного тока максимальное значение КПД достигается, как правило, при β=0.7…0.8.

Максимальное значение коэффициента полезного действия машин постоянного тока мощностью более 10 кВт составляет 0,85…0,96, причём большие значения соответствуют машинам большей мощности. У машин мощностью до 50 Вт он существенно меньше и составляет всего 0,15…0,5.

В первом приближении можно считать, что КПД нагружаемого генератора постоянно и равно 0,7. Такое допущение приведет к значительной ошибке определения полезной мощности на валу только в режимах, близких к режиму холостого хода (расчетное значение P₂ будет занижено).

Рис. 5.

С увеличением нагрузки эта ошибка будет уменьшаться.

Исследование режимов работы асинхронного двигателя проводятся на модульном учебном комплексе МУК-ЭП1, который состоит из:

− блока питания двигателя постоянного тока БПП1;

− блока питания асинхронного двигателя БПА1;

− электромашинного агрегата МА1-АП.

В качестве исследуемого асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором использован АИР63А4 (220 В, 0.25 кВт, 1395 об./мин.). Автоматическая коммутация обмоток двигателя и подключение измерительных приборов к нему осуществляется в блоке БПА1.

В качестве нагрузки использован двигатель постоянного тока ПЛ073У3 (220 В, 180 Вт, 1500 об./мин.). Автоматическая коммутация обмоток двигателя и подключение измерительных приборов осуществляется в блоке БПП1.

При работе с комплексом МУК-ЭП1 необходимо соблюдать следующую инструкцию.

Работа с БПА1.

Включите БПА1 в сеть. Установите нажатием кнопки «Звезда» соответствующий режим коммутации обмотки асинхронного двигателя и измерительных приборов. Включение питания обмоток АД осуществляется нажатием кнопки «Пуск/Стоп». Отключение режима двигателя осуществляется повторным нажатием кнопки «Пуск/Стоп».

Регулировка частоты сети при внешнем управлении осуществляется регулятором F_ИНВ.

Внимание: Запуск АД должен осуществляться при отсутствии нагрузки на валу.

Работа с БПП1.

Включите БПП1 в сеть. Установите нажатием кнопки «Торможение» соответствующий режим коммутации обмоток двигателя постоянного тока и измерительных приборов. Для запуска ДПТ в режиме торможения необходимо в блоке БПП1 нажать кнопку «Пуск/Стоп». Остановка ДПТ осуществляется повторным нажатием кнопки «Пуск/Стоп».

Работа с тахометром.

Измерение частоты вращения производится при помощи тахометра, который расположен в электромашинном агрегате МА1-АП. В случае возникновения аварийной ситуации нажмите кнопку аварийного останова типа «Грибок», расположенной на передней панели машинного агрегата МА1-АП.

Схема работы комплекса после коммутации блоков представлена на рис. 6.

Рис. 6.

Порядок выполнения работы.

1. Перед включением все ручки вывести в положение «0».

2. Включить «сеть».

3. Включить БПА1.

1. включить БПА1 в сеть.

2. нажать кнопку «Звезда ».

3. включить питание обмоток АД, нажать кнопку «Пуск/Стоп ».

1. Включить БПП1.

1. включить БПП1 в сеть.

2. включить кнопку «Торможение » (установите соответствующий режим коммутации обмоток двигателя постоянного тока и измерительных приборов).

3. запустить ДПТ, нажать кнопку «Пуск/Стоп ».

1. Измерение частоты вращения производится при помощи тахометра, который расположен в МА1-АП.

1. в случае возникновения аварийной ситуации «Блокировка » нажать кнопку «Грибок ».

1. Выставить F_ИНВ=30 Гц и нажать кнопку «Пуск/Стоп » БПП1. Провести измерения. Заполнить табл. 1.

2. Изменяя сопротивление ГПТ провести измерения и записать в табл. 1 при F_ИНВ=30 Гц для 7 опытов.

Таблица 1.

1. Выключить БПП1.

2. Повторить п.6. и п.7. для 6 опытов при F_ИНВ=40 Гц. Измерения записать в табл. 2.

Таблица 2.

1. Выключить БПП1.

2. Повторить п.6. и п.7. при F_ИНВ=50 Гц. Измерения записать в табл. 3.

Таблица 3.

1. Перед выключением все ручки вывести в положение «0» и выключить БПП1 и БПА1.

2. По данным табл. 3., построить характеристики М(Р₂), I(Р₂), n(Р₂), S(Р₂), cos φ (Р₂), η(Р₂).

1. По данным табл. 3, построить характеристики n(M) при F_ИНВ= 50 Гц, F_ИНВ=40 Гц, F_ИНВ=30 Гц.

2. Сделать вывод.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА

Трехфазный двигатель с короткозамкнутым ротором и соединением

Характеристики

Список файлов книги