Порядок выполнения работы

1.Ознакомиться с устройством асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором и электромагнитным тормозом, записать данные щитка двигателя.

2.Определить начало и концы фаз (обмоток) статора. Для этого необходимо сначала при помощи омметра определить зажимы каждой из фаз (обмоток). Затем соединить последовательно 2 обмотки и включить в сеть переменного тока, а к зажимам третьей обмотки подключить вольтметр. Если вольтметр покажет напряжение, то конец первой обмотки соединен с началом второй обмотки. Если же показание вольтметра приблизительно равно нулю, конец первой обмотки соединен с концом второй. Аналогичным образом находят начало и конец третьей обмотки.

3.По схеме соединения (рис.4) найти на стенде все входящие в неё аппараты и приборы, составить таблицу с их перечнем и указанием номинальных данных и характеристик каждого элемента схемы.

Потери в двигателе делятся на постоянные (или мало зависящие от нагрузки) и переменные, изменяющиеся с нагрузкой. К первой группе относятся механические потери, потери в стали на гистерезис и вихревые потоки, добавочные потери в обмотках и стали. К переменным потерям относятся потери в обмотках, зависящие от величины токов, т.е. потери на нагревание статора и ротора. Поскольку общие потери зависят от нагрузки, то и КПД двигателя является функцией нагрузки. При увеличении полезной нагрузки суммарные потери растут медленнее, чем полезная мощность, поэтому КПД резко возрастает, достигая своего максимального значения (65-95%) при нагрузке 0,7-0.8 от номинальной. В этом случае переменные потери равны постоянным. При дальнейшем росте нагрузки быстрое возрастание переменных потерь приводит к уменьшению η.

Описание установки

Испытание асинхронного двигателя проводится на лабораторной установке, состоящей из соединенных на одном валу электромагнитного тормоза и асинхронной машины.

Электрическая схема установки представлены на рис.4. Вольтметр V показывает напряжение на зажимах фазной обмотки статора, ваттметр W – фазную мощность, амперметр A₁-ток в цепи одной статорной обмотки, амперметр A₂ – ток в цепи электромагнитного тормоза.

Электрическая схема исследования трёхфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. A₁ – амперметр переменного тока на 1А; W – ваттметр на 1А, 300В; V – вольтметр переменного тока на 150 В; A₂ – амперметр постоянного тока на 1А.

1. Собрать схему, изображенную на рис.4 и дать её проверить преподавателю или лаборанту.

2. Снять рабочие характеристики асинхронного двигателя. Для этого пустить двигатель в холостую. Меняя момент нагрузки через 200г/см от 0 до 1200г/см (путём изменения тока возбуждения электронного тормоза), данные наблюдения записать в таблицу №1.

Таблица №1

ИЗМЕРИТЬ						ВЫЧИСЛИТЬ
№ п/п	M (г/см)	Uф (В)	Iф (А)	P1ф (Вт)	n2 (об/мин)	P2 (Вт)	η (%)	Cos(φ)	S1 (%)	P1=3P1Ф (Вт)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15

3. Выключить двигатель и переключить две любые фазы статора. Включить двигатель и убедиться, что направление вращения измениться.

СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЁТА

1. В отчёте должна быть представлена рабочая схема с перечнем маши, аппаратов, приборов и указанием их номинальных параметров.

2. Результаты испытаний должны быть представлены в виде графиков, построенным по данным наблюдения и вычислений. Для перевода кгм в Н необходимо величину момента умножить на 9,8. Полезная мощность Вт

3. Проанализировать полученные характеристики и дать оценку полученным результатам.

VI Ответить на следующие вопросы:

1.- Почему двигатель называется асинхронным?

2. Чем (конструктивно) отличается короткозамкнутый ротор асинхронного двигателя от фазного ротора?

3. По каким признакам можно определить двигатель с короткозамкнутым ротором с фазным ротором?

4. Что обозначает величина напряжения и тока, приведенного в паспорте двигателя?

5. Как из паспортных данных двигателя определить число пар полюсов вращающегося поля, число катушек в фазе статора?

6. Зависит ли количество клемм (выводов обмоток) на щитке двигателя от числа катушек в фазе статора?

7. Можно ли включить двигатель в сеть, если нет обозначений выводов обмоток статора?

8. Чем отличается пуск двигателя с короткозамкнутым ротором от пуска двигателя с фазным ротором?

9. Почему пусковой ток двигателя больше номинального тока?

10 Какие способы применяются для уменьшения величины пускового тока?

11 Что такое х.х. асинхронного двигателя?

12. Чем характеризуется режим короткозамкнутого двигателя?

13 Куда затрачивается мощность, получаемая из сети при режиме короткого замыкания?

14 Какую аналогию можно провести между работой асинхронного двигателя

и трансформатора?

15 Какие составляющие входят в уравнение энергетического баланса эл. двигателя.

16 Какую информацию содержит механическая и рабочие характеристики?

Вопросы к экзамену по электротехнике.

Первые вопросы билетов

1. Законы физики, используемые в электротехнике.

2. Источник тока, его основные данные.

3. Измерительные приборы, способы их включения.

4. Класс точности прибора.

5. Определение переменного тока

6. Получение переменного тока

7. Активное сопротивление.

8. Индуктивное сопротивление, его природа.

9. Электрическая емкость, емкостное сопротивление.

10. Полное сопротивление в цепи переменного тока.

11. Мощность в цепи переменного тока.

12. Многофазные сети.

13. Фазные и линейные токи, напряжения.

14. Выпрямление переменного тока.

15. Трансформатор.

16. Асинхронные машины.

17. Синхронные машины

18. Машины постоянного тока.

19. Коллекторные двигатели.

Вторые вопросы билетов

1. Принцип получения однофазного переменного тока и основные его параметры: амплитуда, частота, период, фаза. Требование к синусоидальности

2. Действующие и средние значения периодических ЭДС, напряжений, параметры: амплитуда, частота, период, фаза. Мгновенная и средняя мощности в цепи переменного тока.

3. Цепь переменного тока, содержащая активное сопротивление, индуктивность, емкость. Метод векторных диаграмм

4. Цепи с последовательно соединенными активным, индуктивным и емкостным сопротивление. Резонанс напряжений.

5. Параллельное соединение R, L, и C. Резонанс токов.

6. Коэффициент мощности и его народнохозяйственное значение, Методы увеличения коэффициент мощности.

7. Многофазные цепи и области их применения. Соединение приемников и источников энергии звездой и треугольником.

8. Соотношение между фазными и линейными величинами токов и напряжения при симметричной и несимметричной нагрузках. Расчет трехфазных цепей.

9. Мощность трёхфазной системы и методы измерения активной и Реактивной мощности.

10. Катушка со стальным сердечником в цепи переменного тока. Схема замещений и векторная диаграмма.

11. Устройство и принцип действия однофазного трансформатора. Работа трансформатора на холостом ходу.

12. Основное условие работы трансформатор под нагрузкой. Векторная диаграмма. Внешняя характеристика. Потери на гистерезис и вихревые токи. Способы борьбы с ними. Потери, мощность и КПД трансформатора. Выбор трансформатора для конкретного устройства.

13. Трёхфазный трансформатор Назначение, устройство, принцип действия. Схемы и группы соединений обмоток трехфазного трансформатора. Измерительные трансформатор тока и напряжения.

14. Выпрямители электронные, ионные, полупроводниковые. Управляемые вентили. Одно- и двухполупериодные схемы выпрямления переменного тока, их характеристики. Принцип работы L и C фильтров.

15. Схемы умножения напряжения. Трехфазные одно- и двух- полупериоднве выпрямители.

16. Ваттметр, омметр, фазометр, счетчик энергии переменного тока. Приборы непосредственной оценки. Погрешность приборов. Классы очности и условные обозначения на шкалах. Устройство и принцип действия приборов электромагнитной, магнитоэлектрической, электродинамической, индукционной и т.д. систем Расширение пределов измерения приборов.

17. Устройство и принцип действия асинхронной машины.

18. Механическая и рабочая характеристики. Пуск в ход асинхронного двигателя с короткозамкнутым и фазным ротором. Реверсирование. Вращающий момент асинхронного двигателя.

19. Выбор способа соединения обмоток статора в зависимости от номинального напряжения и технических характеристик двигателя.

20. Устройство и принцип действия однофазных асинхронного двигателя. Включение трехфазных двигателей в однофазную цепь.

21. Генератор с независимым возбуждением и его характеристики

22. Реакция якоря.

23. Двигатели постоянного тока. Схемы соединения и принцип действия. Основное уравнение двигателя, ток якоря и скорость вращения. Реверсирование.

24. Реакция якоря, коммутация

25. Коллекторные двигатели переменного тока.

26. Двигатель с параллельным возбуждением, его характеристики, области применения

27. Синхронные машины, области применения.

28. Характеристики синхронного генератора.

Практические вопросы

1. Определить неизвестную емкость.

2. Определить параметры неизвестной индуктивности.

3. Определить ваттметром мощность одной лампочки, включенной под фазное и линейное напряжение

4. Подключить счетчик в однофазную цепь и подсоединить в качестве нагрузки лампу накаливания

5. Собрать однополупериодный выпрямитель на полупроводниковом диоде (используя справочник, определить максимальное выпрямленное напряжение и максимальный ток нагрузки.)

6. Определить число витков в неизвестном трансформаторе

7. Измерить коэффициент трансформации

8. Подключить асинхронный двигатель

9. Определить внутреннее сопротивление источника.

108