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
10 А
0.5 А
3
Э30
ЭМ
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
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
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
0,9
5
195
0
1486
U1 = 380 В,
Cw = 10 Вт/дел.
1,1
13
175
1,5
1436
1,38
22
165
2,5
1403
26
155
3,1
1381
1,8
33
140
4,0
1337
6
2,1
39
130
4,8
1297
7
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
0,78
0,76
0,72
0,68
Табл. 5
P1, Вт
Pг, Вт
ηг
P2, Вт
s
n, об/мин
M, Нм
cos φ
ηд
150
0,0
0,009
0,00
0,253
0,000
n0 = 60f1/p =
= 1500 об/мин
390
262,5
0,758
346,3
0,043
2,30
0,539
0,888
660
412,5
522,2
0,065
3,55
0,727
0,791
780
480,5
0,796
603,6
0,079
4,17
0,790
0,774
990
560
700,0
0,109
5,00
0,836
0,707
1170
624
780,0
0,135
5,74
0,846
0,667
1380
644
0,799
806,0
0,171
6,19
0,874
0,584
693,6
871,4
0,196
6,90
0,844
0,581
1680
648
811,0
0,239
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.
