Тема: Сборка и наладка схемы пуска асинхронного двигателя.
Цель: произвести исследование электрических и механических свойств асинхронного двигателя и научиться снимать его рабочие характеристики.
Приборы и оборудование:
1. Трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором;
2. Ленточный тормоз с динамометрами;
3. Амперметр переменного тока 1 А;
4. Вольтметр переменного тока 450 В;
5. Ваттметр однофазный 1 А, 220 В;
6. Магнитный пускатель с копками управления;
7. Тахометр центробежный.
Теоретические сведения
Трехфазным асинхронным двигателем называется двигатель, у которого частота вращения ротора меньше частота вращения поля статора.
Двигатель имеет технические данные:
Тип АОЛ - 11/4; UН = 380 В; IН = 0,45 А; PН = 120 Вт; nН = 1400 об/мин; cosφ = 0,72.
Обмотки статора двигателя соединены в звезду с доступной нейтральной точкой. При этом потребляемая двигателем из сети мощность P1 определяется по формуле P1=3PФ, где PФ - мощность одной фазы обмотки статора, определяется с помощью ваттметра.
U1 и I1 - линейные значения напряжения и тока, определяется по показаниям вольтметра и амперметра. Из формулы
P1 = √3·U1··I1·cosφ имеем cosφ = P1/√3·U1··I1
Частота вращения магнитного поля статора n1 определяется по формуле:
n1=60·f/p
где f= 50 Гц - частота переменного тока;
p=2 - число пар полюсов.
Частота вращения ротора n2 определяется с помощью тахометра в об/мин.
Скольжение ротора двигателя s определяется по формуле по формуле:
s=(n1 - n2)/n2.
Вращающий момент на валу двигателя определяется по формуле:
M=F·l,
где F – сила, приложенная к валу ротора, определяется по разности показаний динамометра.
l=d/2=3 см = 3·10-2 м.
l – плечо этой силы,
d – диаметр шкива.
Полезная мощность на валу двигателя P2 определяется из уравнения
M=9,55·P2/n2.
по формуле: P2=M·n2/9,55.
Коэффициент полезного действия:
η=P2/P1.
Рабочие характеристики двигателя выражают зависимости частоты вращения n2, тока статора I1, подводимой мощности P1, момента на валу M, коэффициента мощности cosφ и К.П.Д. двигателя η от полезной мощности на валу двигателя P2.
Рабочие характеристики асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором имеют вид:
Схема соединения:
Порядок выполнения работы:
1. Ознакомиться с приборами и оборудованием, необходимыми для выполнения работы и записать технические данные электродвигателя и приборов.
2. Включить двигатель с помощью пусковой кнопки и измерить величину тока I1 , напряжение U1 , активную мощность PФ , скорость вращения n2 без нагрузки на валу..
3. Натягивая ленту тормоза, увеличить механическую нагрузку на валу. Проделать пять опытов, увеличивая силу натяжения F от 0 до 10 Н через 2 Н и измерять при этом I1 , U1 , PФ , n2 .
4. Вычислить для каждого опыта мощности P1 , P2 , вращающий момент М, К.П.Д. η, cosφ, скольжение ротора s.
Контрольные вопросы:
4.1. Устройство асинхронных двигателей
4.2. Потери и коэффициент полезного действия.
4.3. Принцип работы двигателей переменного тока.
4.5. Рабочие характеристики асинхронных трехфазных двигателей