Лабораторная работа: 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.