Асинхронная машина с фазным ротором
Асинхронная машина с фазным ротором
1. Испытание трехфазной асинхронной машины с фазным ротором
Цель работы.
Целью работы является испытание асинхронной машины с фазным ротором в двигательном и генераторном режимах, режимах холостого хода и короткого замыкания, ознакомление со способом пуска машины в ход, обучение построению круговой диаграммы и ее использованию.
Программа работы.
Снять и построить рабочие характеристики машины с фазным ротором в двигательном и генераторном режимах:
I1; P1; Q1; M2; n; s; cosц; з = f (P2).
Таблица.1. Технические данные электрических машин постоянного и переменного тока, преобразователя угловых перемещений
|
Машина 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 H
|
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 стенда приведены в табл.2.
Таблица.2. Перечень и технические данные аппаратуры стенда
|
Обозначение/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
|
~ 380 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 / 30…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 мин1
|
|
|
2. Рабочие характеристики асинхронной машины с фазным ротором
Для снятия рабочих характеристик асинхронной машины с фазным ротором в двигательном и генераторном режимах машину постоянного тока необходимо использовать и в режиме генератора, и в режиме двигателя. Асинхронная машина испытывается в режиме двигателя по схеме рис. 3.1, а в режиме генератора - по схеме рис. 3.2.
Рис.3.1. Схема испытаний асинхронного двигателя
Рис. 3.2. Схема испытания асинхронного генератора
Опытные и расчетные данные, машины с фазным ротором в двигательном и генераторном режимах заносим в 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
|
cosц
|
M2,
Н·м
|
з,
%
|
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 результатов испытания
Скольжение асинхронной машины 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 обмотки статора, электрические потери в обмотки ротора и добавочные потери в машине.
Электрические потери в трехфазной обмотке статора найдутся как рэл1 = 3I12 r1
Добавочные потери в машине
Электрические потери в обмотке ротора
В режиме двигателя
В режиме генератора
Потери в стали сердечника статора машины механические потери в машине.
Коэффициент мощности, момент на валу двигателя и КПД находятся по формулам:
Мощность машины постоянного тока