Исследование трехфазного короткозамкнутого асинхронного электродвигателя
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
|
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
|
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
|
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
|
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.