Задание для домашней подготовки

5.1.1Во время домашней подготовки уяснить цель лабораторной работы, изучить теоретический материал по теме «Асинхронные электродвигатели» [1, 2, 3]. Составить схему электрическую принципиальную исследуемой цепи, подготовить таблицы для записи показаний приборов, подготовиться к ответам на контрольные вопросы.

5.1.2 Составьте схему электрическую принципиальную.

Описание схемы электрической принципиальной (рис. 5.1).

Схема электрическая принципиальная состоит из асинхронного электродвигателя (АД) и механически связанного с ним генератора постоянного тока (ГПТ), который предназначен для создания момента нагрузки на валу АД; электроизмерительных приборов: для измерения силы тока в фазе АД – амперметр (рА1); для измерения линейного напряжения АД – вольтметр (рV1); для измерения активной мощности, которую потребляет асинхронный двигатель из сети – ваттметр (рW); для измерения частоты вращения АД – тахогенератор (BR); для измерения силы тока вцепи нагрузки ГПТ – амперметр (рА2); для измерения напряжения на зажимах генератора постоянного тока – вольтметр (рV3). Для создания момента сопротивления предусмотрен рамповый реостат (HL1-HL5), который включается выключателями (S1-S5).

Экспериментальное исследование

5.2.1  Проверьте работоспособность экспериментальной установки.

5.2.2 Проведите опыт холостого хода. Опыт проводится без нагрузки на валу (выключатели S1-S5 выключены). Замкните автоматический выключатель QF, установите номинальное напряжение на зажимах асинхронного двигателя (U₁ = U_1н).

5.2.3 Запишите показания приборов в таблицу 5.1.

Таблица 5.1– Результаты опыта холостого хода

В таблице обозначено:

U₁₀ – значение линейного напряжения холостого хода, В;

I₁₀ –значение фазного (линейного)тока холостого хода, А;

Р₁₀ – мощность трехфазного холостого ходу АД, Вт;

cosj₀ –коэффициент мощности АД при холостом ходе;

n₀ – частота вращения АД на холостом ходу,при номинальномнапряжении, об/мин;

М₀ – момент АД на холостом ходу, Нм.

Обработка результатов, выводы

5.2.2 По экспериментальным данным таблицы 5.1 определитепараметры схемы замещения при холостом ходе АД.

Параметрами холостого хода АД называются активное , индуктивное  и полное сопротивление  АД при холостом ходе.

Полное сопротивление ;

.

5.2.3 Рассчитайте значение момента при холостом ходе.

Момент при холостом ходе определяем по формуле:

,

где ω₀ – угловая скорость вращения АД, рад/с.

Угловая скорость вращения АД равна

.

5.2.4 Для оценки электромагнитных данных АД, определите:

–Отношение тока холостого ходак номинальному току (I_0%).

.

Номинальное значение тока определяется по паспортным данным АД.

.

– Определите отношение активной мощности при холостом ходе к номинальной мощности (Р_0%).

.

Номинальное значение активной мощности определяется по паспортным данным АД.

– Определите отношение момента при холостом ходе к номинальному моменту (М_0%).

Номинальное значение момента определяется по паспортным данным АД.

.

Содержание отчета

5.3.1 Наименование лабораторной работы.

5.3.2 Учебная цель лабораторной работы.

5.3.3 Схема электрическая принципиальная экспериментальной установки.

5.3.4 Паспортные данные исследуемого АД.

5.3.5 Экспериментальные и расчетные данные таблица 5.1.

5.3.5 Значения параметров схемы замещения АД при холостом ходе.

5.4.6Значения I_0%, Р_0%, М_0%.

5.4.7 Выводы.

Контрольные вопросы

1. Назовите основные элементы конструкции АД короткозамкнутым ротором.

2. Объясните принцип действия АД.

3. Привести номинальные величины, которые указываются в паспортеАД.

4. Как определить номинальный токАД по паспортным данным?

5. Что такое скольжение асинхронного двигателя и от чего оно зависит?

6.  Как создается вращающий момент на валу асинхронного двигателя?

7.  Как определяются и как маркируются начала и концы катушек обмотки статора?

8. Как производится реверсирование асинхронного двигателя?

9. Чем отличается короткозамкнутый ротор асинхронного двигателя от фазного?

10. Определить скорость вращения магнитного поля статора и скорость вращения ротора, если частота тока f= 50 Гц, числопар полюсов р= 2, номинальное скольжение Sн= 5%.

11. Магнитное поле статора асинхронного двигателя вращается с частотой          n = 1500 об/мин. Номинальное скольжение S=5%.Определить частоту вращения ротора.

12. Асинхронный двигатель с номинальной частотойвращения ротора 

n = 980 об/мин работает при номинальной частоте сети f= 50 Гц. Определить число пар полюсов статора и номинальное скольжение.

13. Асинхронный двигатель включен в трехфазную сеть- с линейным напряжением U =380 В. Потребляемая мощность двигателя 30 кВт, cosϕ=0,87. Определить потребляемый двигателем ток при соединении обмотки статора по схеме"звезда".

14. Трехфазный асинхронный двигатель с мощностью на валу 4кВт включен в сеть с напряжением 380/220 В.Определить фазные токи в обмотках статора, соединенных по схеме"треугольник", если к.п.д. двигателяη=0.68, а cosϕ= 0,8.

15. Поясните методику проведения опыта холостого хода.

Литература для самоподготовки

1. Вольдек А.И. Электрические машины. Учебник.– 3-е изд., перераб./ А.И.Вольдек.– Л.:Энергия, 1978. С. 356 – 366, С. 494– 505.

2. Мезин Е.К. Судовые элекрические машины. Учебник. / Е.К. Мезин. – Л.: Судостроение, 1985. С. 232 – 236, С. 242 – 245, С. 257–258.

3. Белов Д.В. Судовые элекрические машины. /Д.В. Белов, В.В. Кордюков – Л.: Судостроение, 1972. С. 310 –315, С. 322–326.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 6

«ОПЫТ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯС КОРОТКОЗАМКНУТЫМ РОТОРОМ»

Цель работы:освоить методикипроведения опыта короткого замыкания (к.з.) и анализа опытных данных.

Программа работы

Ø Уяснить цель работы.

Ø Выполнить задания для домашней подготовки.

Ø Выполнить экспериментальные исследования.

Ø Обработать результаты экспериментальных исследований, сделать вывод.

Ø Составить отчет.

Ø Ответить на контрольные вопросы.

Ø Защитить отчет.