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.
|