1. Испытание трехфазнойасинхронной машины с фазным ротором
Цель работы.
Целью работы являетсяиспытание асинхронной машины с фазным ротором в двигательном и генераторномрежимах, режимах холостого хода и короткого замыкания, ознакомление со способомпуска машины в ход, обучение построению круговой диаграммы и ее использованию.
Программа работы.
Снять и построитьрабочие характеристики машины с фазным ротором в двигательном и генераторномрежимах:
I1;P1; Q1;M2; n; s; cosφ; η= f (P2).
Таблица.1. Технические данныеэлектрических машин постоянного и переменного тока, преобразователя угловыхперемещенийМашина постоянного тока (тип 101.2) Номинальная мощность, Вт 90 Номинальное напряжение якоря, В 220 Номинальный ток якоря, А 0,56
Сопротивление обмотки якоря и щеточного контакта Rа, Ом 70 – 80 Обмотка возбуждения имеет две обмотки – Е1–Е2 Е3–Е4 Возбуждение машины: независимое или параллельное – обмотки возбуждения соединяются последовательно; последовательное ‑ обмотки возбуждения соединяются параллельно. Номинальный ток отдельной обмотки возбуждения, А 0,25
Напряжение одной обмотки возбуждения Uf, В 110 В
Сопротивление одной обмотки возбуждения Rf, Ом 600 КПД, % 57,2 Направление вращения реверсивное
Номинальная частота вращения, мин–1 1500 Режим работы двигательный, генераторный Машина переменного тока (тип 102.1) Число фаз на статоре 3 Число фаз на роторе 3 Схема соединения обмоток статора
/> Схема соединения обмотки ротора Y
Сопротивление фазной обмотки Rа, Ом 24 Частота тока, Гц 50 синхронная машина Номинальная активная мощность, Вт 100 Номинальное напряжение, В 230 Номинальный ток статора, А 0,26 Ток возбуждения холостого хода, А 1,6 Номинальное напряжение возбуждения, В 22 Номинальный ток возбуждения, А 1,85
Номинальная частота вращения, мин–1 1500 асинхронная машина Номинальная полезная активная мощность, Вт 30 Номинальное напряжение, В 127 Номинальный ток статора, А 0,35 КПД, % 36
cos jH 0,73
Номинальная частота вращения, мин–1 1250 Преобразователь угловых перемещений (тип 104) Модель ВЕ 178А Число выходных каналов 6 Число импульсов за оборот в серии 2500
Диапазон изменения частот вращения вала, мин-1 0… 6000
Перечень и данные аппаратуры стендаприведены в табл.2.
Таблица.2. Перечень и техническиеданные аппаратуры стендаОбозначение/Тип Наименование Параметры G1/201.2 Трехфазный источник питания ~ 400 В / 16 А G2/206.1 Источник питания постоянного тока
= от 0 до 250 В/ 3 А (якорь)
= 220 В/ 1 А (возбужд.) G3/209.2 Возбудитель синхронной машины = от 0 до 40 В / 3,5 А А2/347.1 Трёхфазная трансформаторная группа ~ 3´80 ВА/ 230 В/242,235, 230, 226, 220, 133, 127 В А6, А8 /301.1 Трехполюсный выключатель ~ 400 В / 10 А А9/307.1 Реостат в цепи ротора машины переменного тока 3 ´ 0…40 Ом / 1 А А10/306.1 Активная нагрузка 220 В / 3´0…50 Вт; А11/308.1 Реостат 0…2000 Ом / 0.3 А А13/323.2 Реостат 2×0…100 Ом / 1 А Р1/508.2 Блок мультиметров
= ~ от 0 до 1000 В /
от 0 до 10 А / от 0 до 20 МОм Р2/507.2 Измеритель мощностей активной и реактивной
15; 60; 150; 300; 600 В /
0,05; 0,1; 0,2; 0,5 А. Р3/506.2 Указатель частоты вращения
минус 2000…0…плюс 2000 мин-1
2. Рабочиехарактеристики асинхронной машины с фазным ротором
Для снятия рабочиххарактеристик асинхронной машины с фазным ротором в двигательном и генераторномрежимах машину постоянного тока необходимо использовать и в режиме генератора,и в режиме двигателя. Асинхронная машина испытывается в режиме двигателя посхеме рис. 3.1, а в режиме генератора – по схеме рис. 3.2.
/>
Рис.3.1. Схемаиспытаний асинхронного двигателя
/>
Рис. 3.2. Схемаиспытания асинхронного генератора
Опытные и расчетныеданные, машиныс фазным ротором в двигательном и генераторном режимах заносимв таблицу №1
Таблица №1
U1 = 127В; f = 50 Гц; n1 = 1500об/мин
I1,
А
Pw,
Вт
Qw,
вар
n,
об/мин
IП,
А
UП,
В
P1,
Вт
P2,
Вт s cosφ
M2,
Н·м
η,
%
PП,
Вт Режим двигателя. 0,31 11 19 1190 0,01 3,6 33 11,926 0,207 0,28 0,0016 36,14 0,036 0,32 14 19 1150 0,08 27,9 42 4,194 0,233 0,34 0,00058 9,986 2,23 0,33 14,5 19 1100 0,11 36,6 43,5 5,003 0,267 0,345 0,00072 11,5 4,026 0,34 15 19 1050 0,13 43,9 45 4,965 0,3 0,35 0,00075 11,03 5,71 0,35 16 19 1000 0,15 48,7 48 6,196 0,33 0,36 0,00098 12,91 7,305 Режим генератора. 0,31 11 19 1350 0,01 4,3 52,615 33 0,1 0,28 0,004 62,72 0,043 0,32 13 19 1315 0,102 32,9 62,991 39 0,123 0,32 0,0047 61,91 3,35 0,33 14 19 1300 0,13 43,3 68,238 42 0,133 0,33 0,0051 61,56 5,63 0,34 15 19 1290 0,16 52,4 73,538 45 0,14 0,35 0,0055 61,19 8,38 0,35 16 19 1280 0,176 56,6 78,908 48 0,147 0,36 0,0059 60,83 9,96
Обработка результатовиспытания
Скольжение асинхронноймашины s определится как
/>
Р1 и Р2– потребляемая и полезная мощности асинхронной машины.
В режиме двигателя.
/>
/>
В режиме генератора
/>
/>
/>
Находим потери в стали сердечника статора машины U1=UH, механические потери в машине, электрические потери в обмоткистатора, электрические потери в обмотки ротора и добавочные потери в машине.
Электрические потери втрехфазной обмотке статора найдутся как рэл1 = 3I12r1
/>
Добавочные потери вмашине
/>
Электрические потери вобмотке ротора
В режиме двигателя
/>
В режиме генератора
/>
Потери в стали сердечника статора машины механические потери вмашине.
/>
/>
Коэффициент мощности,момент на валу двигателя и КПД находятся по формулам:
/>
/>
/>
Мощность машиныпостоянного тока
/>