Исследование трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором
Цель работы
Ознакомиться с конструкцией, схемами включения, способами пуска в ход трехфазных асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором, рабочими характеристиками двигателя и их получением методом непосредственной нагрузки .
Программа лабораторных исследований
2.2.1 Ознакомиться с конструкцией и номинальными данными исследуемого двигателя.
2.2.2 Ознакомиться с электрической схемой, конструкцией лабораторного стенда, собрать схему исследований.
2.2.3 Провести пуск двигателя в ход:
- включением в сеть;
- с помощью реакторов, включенных в цепь статорных обмоток;
- переключением обмоток статора со звезды на треугольник.
2.2.4 Снять рабочие характеристики двигателя при соединении обмоток:
- в звезду;
- в треугольник.
2.2.5 Оформить отчет по лабораторной работе и подготовить ответы на контрольные вопросы.
Пояснения и указания к работе
Принцип работы асинхронного двигателя описан в учебниках [1-3]. В двигателе с короткозамкнутым ротором обмотка ротора чаще всего представляет собой литую или сварную «беличью клетку». Короткозамкнутая обмотка ротора не позволяет применить способ пуска, используемый в двигателях с фазным ротором (введение дополнительного сопротивления в цепь обмотки ротора).
При прямом пуске статорная обмотка включается в сеть номинального напряжения и пусковой ток может превысить номинальный ток в 5-7,5 раза. В ряде случаев такая перегрузка для питающей сети недопустима. В данной работе предусматривается пуск двигателя включением реакторов Р последовательно в цепь каждой фазы и переключением « звезда - треугольник ». Если в номинальном режиме фазные обмотки статора двигателя соединены в треугольник, то уменьшить пусковой ток можно, соединив их на время пуска в звезду. Линейный ток двигателя при таком пуске уменьшается в три раза. При достижении установившегося значения частоты вращения ротора обмотки статора переключаются в треугольник.
Тормозной момент на валу двигателя (нагрузка) регулируется с помощью электромагнитного тормоза. При изменении нагрузки изменяются все параметры режима работы двигателя: потребляемая мощность, ток статора, частота вращения ротора, коэффициент мощности, КПД. Величина нагрузочного момента отсчитывается с помощью стрелки, соединенной с качающимся статором тормоза.
Лабораторный стенд для исследования двигателя устроен следующим образом. На общей раме установлен двигатель и электромагнитный тормоз. Валы двигателя и тормоза соединены с помощью муфты. На пульте управления расположены: коммутационное поле для сборки схемы, электроизмерительные приборы, аппаратура управления двигателем и электромагнитным тормозом.
Схема исследования двигателя приведена на рис. 2.1.
Испытания и измерения
Пуск двигателя
Применение пуска по схеме « звезда - треугольник » позволяет снизить линейный пусковой ток в три раза. Инерционность установленных на стенде приборов не позволяет с необходимой точностью измерять броски тока. Поэтому в настоящей работе достаточно экспериментально установить качественное снижение пускового тока при использовании данного способа пуска. После сборки схемы и проверки её преподавателем переключатели S2, S3 установить в такие положения, чтобы получить исследуемый способ пуска, а затем подать напряжение на обмотку статора с помощью пускателя S1 и произвести измерение пускового тока. Записать показания амперметра А для трех пусковых способов.
 |
 |
2.4.2 Снятие рабочих характеристик
Под рабочими характеристиками асинхронного двигателя понимают зависимости P1, I1, h, cosj, n, M=f(P2) при U1=const, f1=const. Порядок снятия рабочих характеристик следующий. Запустить двигатель. Включить питание ЛАТРа и, плавно увеличивая ток возбуждения тормоза, установить наибольшую нагрузку двигателя в опыте, соответствующую току статора ( I, 1 - 1.2 ) Iн, где величина Iн берётся для принятой схемы соединения обмотки статора. Затем, разгружая двигатель уменьшением тока возбуждения тормоза в интервале от наибольшей нагрузки до холостого хода включительно, произвести измерение всех необходимых величин при 6 значениях момента нагрузки через примерно равные его интервалы и записать их в табл.2.1
Таблица 2.1
 № п/п | Опытные данные | Расчетные данные | Тип соединения обмотки | ||||||
| U1, B | I1, A | P1, Вт | M, Н.м | n, мин-1 | Р2, Вт | h, % | Cosj | ||
 | |||||||||
| D | |||||||||
C целью анализа рабочих характеристик при разных схемах соединений заполнить табл.2.2, используя значения, определенных из графических зависимостей рис. 2.2.
Таблица 2.2
| Схема соединения | Р2, Вт | Р1, Вт | I, A | h, % | cosj | М, Н.м | n, мин-1 |
| D | Рн | ||||||
| 0.5Рн | |||||||
| U | 0.5Рн |
 | |||
 |
2.5 Вопросы для контроля готовности студента к проведению
Лабораторной работы
2.5.1 Пояснить назначение элементов электрической схемы исследования двигателя.
2.5.2 Объяснить устройство и назначение элементов конструкции АД с короткозамкнутым ротором.
2.5.3 Перечислить и дать характеристику способам пуска двигателя [1-3].
2.5.4 Перечислить рабочие характеристики двигателя.
2.5.5. Каким образом регулируется мощность на валу двигателя?
2.5.6.По каким приборам производятся отсчёты при испытании двигателя.
Содержание отчета
Отчет по лабораторной работе должен содержать:
- программу лабораторного исследования;
- паспортные данные исследуемого двигателя;
- электрическую схему исследования;
- таблицы результатов исследования и расчетов;
- формулы для обработки результатов измерений и результаты расчётов;
- графики полученных зависимостей.
Отчёт должен быть подготовлен в соответствии с требованиями СТП ЮРГТУ [6].