Лабораторное исследование №1

Цель исследования: изучение устройства генератора постоянного тока независимого возбуждения и приобретение навыков экспериментального исследования его основных характеристик.

Выполнение лабораторного исследования:

1. Познакомиться с оборудованием и измерительными приборами, используемыми для проведения эксперимента.

2. Собрать схему экспериментальной установки. Включить резисторы и измерительные приборы PA1, PV1, PA_в. Статорные обмотки двигателя соединить по схеме треугольника и подсоединить к автоматическому выключателю . Проверить правильность собранной схемы и показать её преподавателю или лаборанту.

3. Установить регулятор в нулевое положение (поворачивать против часовой стрелки до упора). Разомкнуть ключ и подключить схему с помощью к трехфазной сети.

4. Снять восходящую и нисходящую ветви характеристики холостого хода генератора Для этого надо изменять с помощью регулятора ток возбуждения от до , а затем от до . Ток возбуждения следует изменять монотонно (в одном направлении). Полученные данные занести в таблицу.

Восходящая ветвь

, В	0	20	50	78	96	108	117	125
, мА	0	20	50	90	130	180	220	230

Нисходящая ветвь

, В	125	120	117	104	88	60	31
, мА	230	220	180	130	90	50	20

5. Снять внешнюю характеристику генератора . Для этого увеличить ток нагрузки с помощью резисторов до и установить напряжение генератора . Затем монотонно уменьшать от до , поддерживая с помощью регулятора . Полученные данные при уменьшении занести в таблицу.

	1,3	1,1	0,9	0,7	0,5	0,3	0
, В	100	102	105	107	109	112	115

6. Снять регулировочную характеристику генератора . Для этого установить и В. Уменьшая монотонно с помощью резисторов ток до нуля, поддерживать номинальное напряжение генератора В с помощью регулятора , уменьшая . Соответствующие значения и занести в таблицу.

, мА	180	160	150	140	130	120	110
	1,3	1,1	0,9	0,7	0,5	0,3	0

7. По полученным данным построить характеристики генератора и сделать выводы по проделанной работе.

Характеристика холостого хода

Внешняя характеристика (I_в=180 мА)

Регулировочная характеристика (U _G=100 В)

Механические характеристики для двигателя постоянного тока

Жесткая: Мягкая:

Расчет величин емкостей конденсаторов, необходимых для включения трехфазного двигателя в однофазную цепь

_{Величина тока в обмотках:}

Рабочая емкость:

Пусковая емкость:

=>

Лабораторное исследование №2

Цель исследования: изучить устройство и принцип действия трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. Научиться определять расположение зажимов каждой фазы обмотки статора двигателя, начала и концы об­моток.

Порядок выполнения экспериментальной части

1. Определить зажимы, принадлежащие отдельным обмоткам:

   1. любой из шести зажимов на клеммнике статора асинхронного двигателя присоединить через вольтметр (рис. 6.2) к одному из зажимов однофазной сети напряжением 220 В, а другой провод от сети поочередно присоединять к остальным зажимам клеммника статора до тех пор, пока стрелка вольтметра не отклониться (это будет указывать на принадлежность обоих зажимов к одной фазной катушке статорной обмотки).

2. обозначить найденные зажимы одной фазной катушки (например, 1-1);

3. аналогично найти следующие пары зажимов, принадлежащие второй и третей фазным катушкам статорной обмотки двигателя;

4. обозначить найденные пары зажимов второй и третей фазных катушек соответственно (например, 2-2 и 3-3).

В результате проделанной работы на клеммнике статора асинхронного двигателя могут быть проставлены обозначения, например:

2. Определить начала и концы фаз статорных обмоток двигателя:

   1. на зажимы одной из фазных катушек, например 3 - 3, включить вольтметр с необходимым пределом измерения (0...30 В);

   2. два любых зажима катушек первой фазы и второй фазы замкнуть между собой, например, два левых зажима 1 и 2;

   3. на оставшейся свободные зажимы катушек первой и второй фаз подать напряжение 220 В, например:

4. если вольтметр показывает напряжение, то это означает, что соединены два разноименных зажима (см. рис.). В силу этого можно обозначить зажимы 1 и 2, объединенные перемычкой, разноименными индексами C1 и С5 или С4 и С2. Если вольтметр показывает нулевое значение напряжения на зажимах третьей фазы, то перемычка соединяет одноименные зажимы катушек первой и второй фаз;

5. приняв эти обозначения условно за правильные, обозначить зажимы катушек первой и второй фаз, включены в сеть 220 В, соответственно как С1 и C5 или С4 и С2;

6. нанести полученные обозначения зажимов катушек первой и второй фаз на клеммнике статора (например, как показано на рис. 6.7);

7. обозначение зажимов катушки третьей фазы производиться аналогично описанному в пункте г), для чего собирается схема;

8. показать, на клеммнике статора полученные обозначения начал и концов фазных катушек (рис. 6.9);

9. по клеммнику статора, полученному в результате выполнения всей работы, собрать схему согласно варианту задания модуля и проверить работу асинхронного двигателя после включения в однофазную сеть питающего напряжения;

10. осуществить реверсирование асинхронного двигателя.

Механическая характеристика асинхронного двигателя

Под механической характеристикой принято понимать зависимость частоты вращения ротора в функции от электромагнитного момента n = f(M). Эту характеристику можно получить, используя зависимость M = f(S) и пересчитав частоту вращения ротора при разных значениях скольжения.

Так как S = (n₀ - n) / n₀, отсюда n = n₀(1 - S).

Участок 1-3 соответствует устойчивой работе, участок 3-4 – неустойчивой работе.

Точка 1 – идеальный холостой ход двигателя, когда n = n₀.

Точка 2 – номинальный режим работы двигателя, ее координаты М_н и n_н.

Точка 3 – критический момент М_кр и критическая частота вращения n_кр.

Точка 4 – пусковой момент двигателя М_пуск.

Пуск при пониженном напряжении

Этот способ применяют при пуске в ход мощных двигателей, для которых недопустимо прямое включение в сеть. Для понижения подводимого к обмотке статора напряжения используют дроссели и понижающие автотрансформаторы. После пуска в ход на обмотку статора подается напряжение сети.

Понижение напряжения производят с целью уменьшения пускового тока, но одновременно происходит уменьшение пускового момента. Поэтому этот способ пуска можно применять только при отсутствии нагрузки на валу, т.е. в режиме холостого хода.

Если, согласно паспортным данным, двигатель должен включаться в сеть по схеме треугольник, то для снижения пускового тока на время пуска в ход обмотку статора включают по схеме звезда.

Основные недостатки этого способа пуска: высокая стоимость пусковой аппаратуры и невозможность пуска с нагрузкой на валу.