2.3 Порядок выполнения работы

2.3.1 Осуществить реверс двигателя переключением SA1, замерить показания РА1, РW1 при реверсе. Сравнить показания приборов в первом и во втором случае.

2.3.2 После достижения установившейся частоты вращения вновь переключить SA1, дождаться установления частоты вращения и переключить QS1 из положения 1 в положение 2 (со схемы «звезда» на рабочую схему «треугольник»).

2.3.3 В установившемся режиме включить при максимальном значении сопротивления R_Н, ключ SA2, затем QF2. Изменяя R_Н и R_Ш увеличивать нагрузку до величины тока I₁=I_1Н (5…6 точек). Результаты измерения свести в таблицу 2.1

Таблица 2.1 Экспериментальные и расчетные данные

№

U1,В

I1, А

P1,Вт

U2,B

I2,А

n, об/мин

P2,Bт

cos

s

M2,Нм

2.3.4 Для снятия рабочих характеристик в однофазном режиме при нагруженном АД разомкнуть SА4. Сопротивления R_н и R_ш при этом должны быть максимальными. Снять 5-6 точек для построения рабочих характеристик в однофазном режиме. Результаты свести в таблицу 2.2.

Таблица 2.2 Экспериментальные и расчетные данные

№	U1,B	I1,А	U2,B	I2,А	P1,Bт	Р2, Вт	n,об/мин	S

2.4 Вопросы для самоконтроля знаний

1) Каковы основные узлы асинхронного двигателя и принцип действия ?

2) Как изменить направление вращения вала двигателя ?

3) Перечислите возможные режимы работы АД и в каких пределах изменяется скольжение в каждом из режимов?

4) Объясните вид рабочих характеристик АД.

5) Как зависит электромагнитный момент АД от скольжения?

6) Какие виды потерь имеют место в АД и как они определяются?

7)  В чем отличие рабочих характеристик АД для трехфазного и однофазного режимов питания?

8) Перечислите способы пуска АД с короткозамкнутым ротором.

9) Как осуществить реверс АД?

10)В каком режиме работает машина до остановки ротора и как изменяется при этом скольжение?

3 Лабораторная работа № 3 Исследование элементного нагрева и электрокалориферной установки

Цель работы. Изучение устройства и принципа действия электрокалориферной установки, определение опытным путем основных энергетических показателей установки.

3.1 Общие сведения

В изучаемой электрокалориферной установке нагрев воздуха осуществляется продувкой его посредством вентилятора через оребренные трубчатые электронагреватели (ТЭН), которые объединены в три секции и расположены со стороны всасывания воздуха; мощность нагрева регулируется ступенчато (100, 67, 33 ) посредством включения различного числа секций.

Все электрокалориферы должны соответствовать ТУ 3442-001-17711515-00 Сертификат соответствия № РОСС RU.АЯ04.В2797. Электрокалориферная установка состоит из установленных на общей раме калорифера ЭКО, центробежного вентилятора с электродвигателем и патрубка с мягкой вставкой. Калорифер ЭКО представляет собой каркас прямоугольного сечения, внутри которого в три ряда расположены оребренные трубчатые нагреватели – ТЭНы. Каждый ряд ТЭНов представляет собой автономную электрическую секцию, в которой нагреватели соединены в «звезду». Вентилятор соединяется с ЭКО через патрубок и мягкую вставку. Электрокалориферная установка работает на ступенях 100; 66,7 и 33,3 % или на 50 % от установленной мощности. В электрокалориферной установке ЭКОЦ-5 патрубок и мягкая вставка отсутствуют, т.к. малые вибрации позволяют установить калорифер непосредственно на вентилятор. Для управления ЭКОЦ применяются специально разработанные шкафы управления типа БУ, которые обеспечивают: подключение к сети; защиту от перегрузки и перегрева; автоматическое управление ЭКОЦ по установленной температуре (от 0°С до +120°С); индикация режимов работы установки и выбор подключенной мощности калорифера. Защиту электрокалориферной установки: от токов короткого замыкания; перегрузки по току; перегрева калорифера и индикацию аварийных режимов обеспечивает шкаф автоматического управления типа БУ. Для аварийного отключения калорифера предусмотрено температурное реле типа ТК-20, которое размыкает контакты при повышении температуры в корпусе ЭКО выше +140°С. Электрокалориферные установки серии ЭКОЦ предназначены для нагрева и подачи воздуха в системах создания микроклимата, в зданиях промышленного, коммунального, бытового, культурного, сельскохозяйственного назначения, а также торговых точек, ремонтных мастерских, гаражей и т.д. при условии, если окружающая среда невзрывоопасна и не содержит значительного количества токопроводящей пыли. Вид климатического исполнения УХЛ4 по ГОСТ 15150-69 для работы при температуре от минус 10°С до +40°С. Электрокалориферную установку ЭКОЦ и блок управления необходимо устанавливать в отдельном помещении с ограждающими конструкциями из несгораемых материалов, или в пристройке с непосредственным выходом на улицу, отделенной от основного здания глухой несгораемой стенкой (допускается устройство вентиляционного канала) и перекрытиями, предел огнестойкости которых должен быть не менее 0,75 час.

Для определения основных параметров электрокалориферной установки используют следующие расчетные соотношения.

Мощность нагревательных элементов Р_НЭ, кВт

P_НЭ =3U_Ф·I_Ф, (3.1)

где U_Ф ,I_Ф - фазные напряжения и ток соответственно.

Количество тепловой энергии, генерируемой электрокалорифером на нагрев Q_Т, кДж

Q_T = ρ_В·V_τ · C_В ·(Т_вых-Т_вх), (3.2)

где ρ_В – плотность воздуха, принимаем ρ_В =1,35 кг/м³;

V_τ – секундный расход воздуха, проходящего через нагреватель м³/с;

С_В – удельная изобарная теплоёмкость воздуха, С_В= 1 кДж/кг·К;

Т_вых и Т_вх – соответственно температура на выходе и входе.

Секундный расход воздуха, проходящего через нагреватель V_τ , м³/с:

V_τ = А·v_B, (6.3)

где А – сечение воздуховода, м²;

v_B – скорость воздушного потока, м/с.

Полная электрическая мощность, потребляемая электрокалорифером P_уст, кВт

P_уст=P_н.э.+ P_дв, (3.4)

где P_уст - потребляемая мощность установки, Вт;

P_н.э – мощность нагревательного элемента, Вт;

P_дв – мощность двигателя вентилятора, Вт.

Коэффициент полезного действия исследуемой электротехнологической установки

 = ρ_В·V_τ · C_В ·(Твых-Твх)/ P_уст. (3.5)