Испытание асинхронного двигателя с фазным ротором - файл 1.doc

Испытание асинхронного двигателя с фазным ротором
скачать (949 kb.)

Доступные файлы (1):

1.doc

949kb.

03.12.2011 08:30

скачать

содержание

---

Смотрите также:
• Расчёт механических характеристик электропривода с фазным и короткозамкнутым ротором при динамическом торможении и частотном регулировании. Вариант №17 [ документ ]
• Вентильно-машинный каскад [ документ ]
• АД с КЗ ротором [ документ ]
• Расчетно-графическая работа - Расчёт трёхфазного асинхронного двигателя с фазным ротором [ расчетно-графическая работа ]
• Aсинхронный двигатель с фазным ротором [ документ ]
• Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором [ документ ]
• Выбор асинхронного электродвигателя по нагрузочной диаграмме [ документ ]
• Асинхронный двигатель 22 кВт [ документ ]
• Расчёт и построение регулировочных характеристик асинхронного двигателя с контактными кольцами и двигателя [ документ ]
• Выбор контакторов и магнитного пускателя для управления и защиты асинхронного двигателя. В-23 [ документ ]
• Анализ характеристик асинхронного двигателя 4А200L8У3 [ документ ]
• Анализ характеристик асинхронного двигателя 4А180М2У3 (30 кВт) [ документ ]

1.doc

1. Описание лабораторной работы

Лабораторная работа «Испытание асинхронного двигателя с фазным ротором».

Стенд №1, значение множителя «а» равно 0,6.

2. Цель работы

   1. 
      Ознакомиться с конструкцией асинхронных двигателей с фазным ротором
      
   2. 
      Освоить методику испытания асинхронного двигателя методом непосредственной нагрузки. Построить рабочие характеристики двигателя при закороченном роторе.
      
   3. 
      Установить влияние активного сопротивления в цепи ротора на рабочие, механические и электромеханические характеристики по экспериментальным данным
      
   4. 
      Освоить методику построения механических и электромеханических характеристик расчетным путем.
      
3. ^

   Объект испытания

Объектом испытаний являлся двигатель типа «АК-52/4»

Паспортные данные испытуемого асинхронного двигателя

Характеристика	Обозначение	Значение
Тип двигателя	-		АК 52/4
Номинальная мощность	Р2Н		4,5	кВт
Напряжение статора	U1Н	схема Υ	380	В
		схема Δ	220	В
Ток статора	I1Н	схема Υ	10,3	А
		схема Δ	17,8	А
ЭДС ротора	E2A	схема Υ	131	В
Ток ротора	I2Н		22	А
Скорость вращения	n2Н		1400
Коэффициент мощности	cosφH		0,83
Коэффициент полезного действия	η		80%
Число полюсов	2р		4

^ Параметры схемы замещения двигателя					АК 52/4
Коэффициент приведения					c1	=	1,04
Сопротивление фазы обмотки статора, при 20°C					r1-0	=	0,83	Ом
					x1	=	1,652	Ом
Сопротивление фазы обмотки ротора при 20°C					r2-0	=	0,187	Ом
					x2	=	0,455	Ом
Фазное напряжение статора					U1	=	220	В
Фазный ток статора					I1	=	10,3	А
Количество пар полюсов					p	=	2
Частота тока					f	=	50	Гц
Число фаз					m1	=	3
Коэффициент мощности фазы					cosφ1	=	0,83

Активные сопротивления схемы замещения заданы на температуру					ν0	=	20	°C
Рабочая температура двигателя					νx	=	75	°C
Расчетный коэффициент для меди					T	=	235	°C
^ Пересчет на рабочую температуру
	r= r0·(T+ νx)/(T+ ν0)
	r1= r1-0·(T+ νx)/(T+ ν0)			=0,83·(235+75)/(235+20)=			1,009	Ом
	r2= r2-0·(T+ νx)/(T+ ν0)			=0,187(235+75)/(235+20)=			0,227	Ом

4. ^

   Расчет

   1. Расчетные формулы и результаты расчета

Вычисляемые значения характеристик двигателя

Скорость вращения магнитного поля двигателя

Ω₁ = 2·π·f/p

Ω₁=2·3,14·50/2=157,08 с^-1
Номинальная скорость вращения ротора

Ω_2H = π· n_2Н /30

Ω_2H =3,14·1400/30=146,61 с^-1
Номинальное скольжение

S_H=( Ω₁- Ω_2H)/ Ω₁

S_H =(157,08-146,61)/157,08=0,067
Номинальный момент на валу

M_2H= Р_2Н/ Ω_2H

M_2H =4500/146,61=30,694 Нм
Мощность на зажимах статора в номинальном режиме

P_1H=m₁·U₁·I₁·cosφ1

P_1H=3·220·10,3·0,83=5,6 кВт
Коэффициент приведения сопротивлений

K=Ke²

Ke= U_1Н/ E_2A·√3

Ke=220/131·1,732 = 2,909

K=Ke²

K=2,909²=8,462
Приведенное к статору активное сопротивление ротора

r’₂= K·r₂

r’₂=8,462·0,227=1,921 Ом
Приведенное к статору индуктивное сопротивление ротора

x’₂= K·x₂

x’₂=8,462·0,455=3,85 Ом
Активное сопротивление короткого замыкания

r_K= r₁+c₁·r’₂

r_K=1,009+1,04·1,921=3,007 Ом
Индуктивное сопротивление короткого замыкания

x_K= x₁+c₁·x’₂

x_K=1,652+1,04·3,85=5,656 Ом
Критическое скольжение на естественной характеристике

Sкр= (c₁·r’₂)/( r₁²+( x₁+ c₁·x’₂)²)^½

Sкр=(1,04·1,921)/(1,009²+(1,652+1,04·3,85)²) ^½=0,348
Максимальный момент двигателя

M_MAX=m₁/(2·c₁·Ω₁)·U₁²/( r₁+(r₁²+ x_к²)^½)

M_MAX=3/(2·1,04·157,08)•220²/(1,009+(1,009²+5,656²) ^½)=65,8 Нм
Пусковой момент двигателя

Mп=m₁/Ω₁·(U₁²·r’₂)/[(r₁+c₁·r’₂)²+(x₁+ c₁·x’₂)²]

M_П=3/157,08·(220²·1,921)/[(1,009+1,04·1,921)²+(1,652+1,04·3,85)²]

M_П=43,28 Нм
Кратность пускового момента

Кп=M_MAX/ M_2H

К_П=65,8/30,694=2,144
Кратность максимального момента

Км=Mп/ M_2H

К_М=43,28/30,694=1,41
Добавочное сопротивление в цепи ротора

r_д=а r₂

r_д=0,6·0,227=0,136 Ом
Приведенное добавочное сопротивление в цепи ротора

r'_д=К·r_д

r'_д=8,462·0,136=1,151 Ом
Сводная таблица результатов расчета

Название	Обозначение	Значение	Единица измерения
Скорость вращения магнитного поля двигателя	Ω1	157,08	с-1
Номинальная скорость вращения ротора	Ω2H	146,61	с-1
Номинальное скольжение	SH	0,067
Номинальный момент на валу	M2H	30,694	Нм
Мощность на зажимах статора в номинальном режиме	P1H	5,6	кВт
Коэффициент приведения сопротивлений	K	8,462
Приведенное к статору активное сопротивление ротора	r’2	1,921	Ом
Приведенное к статору индуктивное сопротивление ротора	x’2	3,85	Ом
Активное сопротивление короткого замыкания	rK	3,007	Ом
Индуктивное сопротивление короткого замыкания	xK	5,656	Ом
Критическое скольжение на естественной характеристике	Sкр	0,348
Максимальный момент двигателя	MMAX	65,8	Нм
Пусковой момент двигателя	MП	43,28	Нм
Кратность пускового момента	КП	2,144
Кратность максимального момента	КМ	1,41

2. ^

   Электрическая принципиальная схема

3. Результаты измерений и расчетов

Измеряно					Вычислено
U1	I1	P'1	n2	M'2	M2	P1	Ω2	P2	η	cosφ	S
В	А	кВт	об/мин	кГМ	Нм	кВт	с-1	кВт	%
^ Ротор закорочен
230	15,6	1,48	1390	2,75	26,95	4,44	145,56	3,92	88,3	0,71	0,073
230	14,5	1,32	1400	2,5	24,5	3,96	146,61	3,59	90,7	0,69	0,067
230	12,9	1,1	1410	2	19,6	3,3	147,65	2,89	87,6	0,64	0,060
230	11,4	0,87	1425	1,5	14,7	2,61	149,23	2,19	83,9	0,57	0,050
230	10,1	0,62	1440	1	9,8	1,86	150,8	1,48	79,6	0,46	0,040
230	9,1	0,38	1450	0,5	4,9	1,14	151,84	0,74	64,9	0,31	0,033
230	8,7	0,18	1472	0	0	0,54	154,15	0	0	0,16	0,019
^ Введено сопротивление в цепь ротора
230	13,1	1,14	990	2	19,6	3,42	103,67	2,03	59,4	0,66	0,340
230	11,1	0,88	1130	1,5	14,7	2,64	118,33	1,74	65,9	0,6	0,247
230	9,8	0,62	1245	1	9,8	1,86	130,38	1,28	68,8	0,48	0,170
230	8,8	0,4	1360	0,5	4,9	1,2	142,42	0,7	58,3	0,34	0,093
230	8,5	0,18	1450	0	0	0,54	151,84	0	0	0,16	0,033

^ Методика расчета

M₂= 9.8·M'₂ - момент на валу двигателя, Нм

P₁= k_тт·P'₁ - мощность на зажимах статора двигателя, кВт,k_тт –коэффициент трансформации трансформатора тока, равен 3.

Ω₂ = π· n₂/30 - угловая скорость вращения двигателя, с^-1

P2=M·Ω₂ - мощность на валу двигателя, кВт

η=( P₁ ·P₁) ·100% - коэффициент полезного действия двигателя

cosφ = P₁/(√3·U₁I₁) - коэффициент мощности

S =( Ω₁- Ω₂)/ Ω₁ - текущее скольжение

4. ^

   Графики характеристик АД по опытным данным

5. ^

   Расчет естественной и искусственной механической и электромеханической характеристик АД

   1. 
      Естественная характеристика
      

Sкр=с₁·r’₂/[r₁²+(x₁+ с₁·x’₂)²]^½

Sкр=1,04·1,921/[1,009²+(1,652+1,04·3,85)²]^½=0,348

Скольжение	0	Sн	Sн+(Sкр+Sн)/2	Sкр	Sкр+(1-Sкр)/2	1
	0	0,067	0,2075	0,348	0,674	1
Приведенный ток ротора I'2, А	0	7	18,3	25	31,8	34,3
Электромагнитный момент М, Нм	0	26,8	59,2	65,9	55	43,2
n2, об/мин	1500	1399,5	1188,8	978	489	0

2. 
   Искусственная характеристика
   

Sкр=с₁·(r’₂+r’_д)/[r₁²+(x₁+ с₁·x’₂)²]^½

Sкр=1,04·(1,921+1,151)/[1,009²+(1,652+1,04·3,85)²]^½= 0,556

Скольжение	0	Sн	Sн+(Sкр+Sн)/2	Sкр	Sкр+(1-Sкр)/2	1
	0	0,067	0,3115	0,556	0,778	1
Приведенный ток ротора I'2, А	0	4,5	17,5	25	28,8	31,2
Электромагнитный момент М, Нм	0	17,7	57,7	66	62,5	57,1
n2, об/мин	1500	1399,5	1032,8	666	333	0

3. 
   Графики механической и электромеханической характеристик
   

---

Скачать файл (949 kb.)

Поиск по сайту:  

---