Последовательная цепь переменного тока Трехфазные нагрузочные цепи

Лабораторные работы по теории электрических цепей

Испытание асинхронного короткозамкнутого двигателя Реверсирование двигателя

Поменяйте местами два любых провода, соединяющих клеммы трехфазной сети АВС со статорной обмоткой двигателя.

Пустите двигатель в ход, а затем остановите его. Убедитесь, что направление вращения изменилось на обратное.

Отключите автомат АП.

ОПЫТ 3. Обрыв фазы

Подключите линейный провод С к статорной обмотке двигателя через тумблер S2.

Отключите тумблер S2 и убедитесь, что пуск двигателя при оборванной фазе из неподвижного состояния невозможен. Обратите внимания на возросший ток статорной обмотки. (Во избежание повреждения двигателя продолжительность опыта не должна превышать нескольких секунд). Исследование магнитного поля машины постоянного тока методом моделирования электрическим полем Цель работы – экспериментальное построение и исследование картины магнитного поля в воздушном зазоре между полюсом и якорем и между двумя соседними полюсами машины постоянного тока на модели электрического поля постоянного тока в плоском проводящем листе.

Включите тумблер S2 и после разгона двигателя запишите частоту вращения и величину тока статора. Затем отключите фазу С тумблером S2 и сравните результаты измерений. Убедитесь, что двигатель продолжает вращаться почти с прежней скоростью. Однако, ток в оставшихся фазах возрастает. Результаты измерений приведите в отчете. Объясните указанные явления.

Обработка результатов измерений и расчетные формулы

Потребляемая активная мощность двигателя:

P1 = 3W [Вт].

(8)

где W [Вт] - показание ваттметра.

Момент М [Нм] на валу асинхронного двигателя определяется косвенным путем в зависимости от тока нагрузочного генератора IГ по градуировочной кривой M = F(IГ) (рис. 10).

Мощность на валу Р2:

 [Вт].

(9)

К.П.Д. двигателя, %:

, %

(10)

Коэффициент мощности:

.

(11)

Скольжение S определяется по формуле (3).

Рис. 10. Градуировочные кривые M = F(IГ)

По данным таблицы 2 постройте рабочие характеристики (рис. 6).

Рассчитайте и постройте механическую характеристику n = F(M) по паспортным данным двигателя.

Формулы расчета:

.

(12)

Критическое скольжение Sкр:

.

(13)

Номинальное скольжение:

.

(14)

Номинальный момент на валу:

,

(15)

где РН в [кВт] и nH в [об/мин] указаны в паспорте двигателя.

Максимальный момент Мmax:

Mmax = lmMH .

(16)

(значение lm = 1,8¸2,8 указывается преподавателем).

Задаваясь различным значением скольжения S от 0 до 1, вычислите 8-10 точек механической характеристики по формуле (12).

Частоту вращения определите по выражению

n = n0(1 - S).

(17)

Результаты расчета занесите в таблицу 3. По данным таблицы 3 постройте механическую характеристику двигателя. На этом же графике постройте рабочий участок механической характеристики, полученный экспериментальным путем (из таблицу 2). Сравните обе характеристики и оцените расхождение.

Таблица 3

S

0

SH

Sкр

0,3

0,5

0,7

0,8

0,9

1,0

M [Нм]

n [об/мин]

По другому признаку классификации нелинейные элементы можно разделить на инерционные и безынерционные. Инерционными называются элементы, характеристики которых зависят от скорости изменения переменных. Для таких элементов статические характеристики, определяющие зависимость между действующими значениями переменных, отличаются от динамических характеристик, устанавливающих взаимосвязь между мгновенными значениями переменных. Безынерционными называются элементы, характеристики которых не зависят от скорости изменения переменных. Для таких элементов статические и динамические характеристики совпадают.

Понятия инерционных и безынерционных элементов относительны: элемент может рассматриваться как безынерционный в допустимом (ограниченном сверху) диапазоне частот, при выходе за пределы которого он переходит в разряд инерционных.

В зависимости от вида характеристик различают нелинейные элементы с симметричными и  несимметричными характеристиками. Симметричной называется характеристика, не зависящая от направления определяющих ее величин, т.е. имеющая симметрию относительно начала системы координат: . Для несимметричной характеристики это условие не выполняется, т.е. . Наличие у нелинейного элемента симметричной характеристики позволяет в целом ряде случаев упростить анализ схемы, осуществляя его в пределах одного квадранта.


Испытание асинхронного короткозамкнутого двигателя