· При необходимости большей вариативности значений напряжения U, повторите эксперимент при закороченном линейном реакторе А14.
· Используя данные таблиц 4.2.2 и 4.2.3 постройте искомые характеристики холостого хода I0=f(U), Р0=f(U), cosφ0=f(U) трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором.
4.3. Снятие и определение характеристик короткого замыкания
IК=f(U), РК=f(U), ZК= f(U) трехфазного асинхронного двигателя
с короткозамкнутым ротором
- Электрическая схема соединений
- Перечень аппаратуры
- Описание электрической схемы соединений
- Указания по проведению эксперимента
Перечень аппаратуры
| Обозначение | Наименование | Тип | Параметры |
| G1 | Трехфазный источник питания | 201.2 | ~ 400 В / 16 А |
| G5 | Преобразователь угловых перемещений | 6 вых. каналов / 2500 импульсов за оборот | |
| М1 | Машина переменного тока | 102.1 | 100 Вт / ~ 230 В / 1500 мин- |
| М2 | Машина постоянного тока | 101.2 | 90 Вт / 220 В / 0,56 А (якорь) / 2×110 В / 0,25 А (возбуждение) |
| А2,А7 | Трёхфазная трансформаторная группа | 347.1 | 3´80 В×А; 230 В/242,235, 230, 226, 220, 133, 127 В |
| А6 | Трехполюсный выключатель | 301.1 | ~ 400 В / 10 А |
| Р1 | Блок мультиметров | 508.2 | 3 мультиметра
 0...1000 В /
0...10 А /
0…20 МОм
|
| Р2 | Измеритель мощностей | 507.2 | 15; 60; 150; 300; 600 В / 0,05; 0,1; 0,2;0,5 А. |
| Р3 | Указатель частоты вращения | 506.2 | -2000…0…2000 мин-1 |
Описание электрической схемы соединений
Источник G1 - источник синусоидального напряжения промышленной частоты.
Преобразователь угловых перемещений G5 генерирует импульсы, поступающие на вход указателя частоты вращения Р3 электромашинного агрегата.
Испытуемый асинхронный двигатель М1 получает питание через выключатель А6 и трехфазные трансформаторные группы А2,А7 от трехфазного источника питания G1.
С помощью мультиметров блока Р1 контролируются ток и напряжение статорной обмотки испытуемого двигателя М1.
С помощью измерителя Р2 контролируются активная и реактивная мощности, потребляемые испытуемым двигателем М1.
Указания по проведению эксперимента
· Убедитесь, что устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети электропитания.
· Снимите кожух, закрывающий муфту, соединяющую вал машины постоянного тока М2 с валом двигателя М1, и закрепите на ней стопорное устройство.
· Соберите электрическую схему соединений тепловой защиты машины переменного тока (стр. 14).
· Соедините гнезда защитного заземления " 
" устройств, используемых в эксперименте, с гнездом "РЕ" трехфазного источника питания G1.
· Соедините аппаратуру в соответствии с электрической схемой соединений.
· Переключатели режима работы источника G2 и выключателя А6 установите в положение "РУЧН.".
· В трехфазных трансформаторных группах А2 и А7 переключателем установите номинальные вторичные напряжения трансформаторов 242 В.
· Включите выключатели «СЕТЬ» блоков, задействованных в эксперименте.
· Активизируйте мультиметры блока Р1, задействованные в эксперименте.
· Включите источник G1. О наличии напряжений фаз на его выходе должны сигнализировать светящиеся лампочки.
· Нажатием кнопки «ВКЛ.» выключателя А6 подключите двигатель М1 к электрической сети.
· Быстро (менее чем за 10 с) считайте и занесите в таблицу 4.3.1 показания вольтметра Р1.1 (линейное напряжение U двигателя М1), амперметра Р1.2 (ток IК статорной обмотки двигателя М1), а также ваттметра измерителя Р2 (активная PК1 мощность, потребляемая одной фазой двигателя М1) и сразу после этого нажатием кнопки «ОТКЛ» выключателя А6 отключите двигатель М1 от электрической сети.
· Повторите необходимое количество раз процедуру подключения двигателя М1 к электрической сети, считывания показаний измерительных приборов и отключения двигателя М1 от электрической сети при различных более низких номинальных вторичных напряжениях трансформаторов групп А2 и А7.
Таблица 4.3.1
| U, В | ||||||||||
| IК, А | ||||||||||
| PК1, Вт |
· Отключите источник G1.
· Отключите выключатели «СЕТЬ» блоков, задействованных в эксперименте.
· При необходимости большей вариативности значений линейного напряжения повторите эксперимент с соединением вторичных обмоток трансформаторов группы А7 по схеме «звезда».
· Используя данные таблицы 4.3.1, вычислите соответствующие напряжению U значения полной активной мощности PК, потребляемой двигателем М1, и полного его сопротивления короткого замыкания ZK по формулам
PК= 3PК1,
ZK=U/ IК.
Полученные результаты занесите в таблицу 4.3.2.
Таблица 4.3.2
| U, В | ||||||||||
| PК, Вт | ||||||||||
| ZK, Ом |
· Используя данные таблиц 4.3.1 и 4.3.2 постройте искомые характеристики короткого замыкания IК=f(U), РК=f(U), ZK=f(U) трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором.
4.4. Определение механической характеристики n=f(M)
трехфазного асинхронного двигателя
с короткозамкнутым / фазным ротором
- Электрическая схема соединений
- Перечень аппаратуры
- Описание электрической схемы соединений
- Указания по проведению эксперимента
Перечень аппаратуры
| Обозначение | Наименование | Тип | Параметры |
| G1 | Трехфазный источник питания | 201.2 | ~ 400 В / 16 А |
| G2 | Источник питания двигателя постоянного тока | 206.1 | - 0…250 В / 3 А (якорь) / - 200 В / 1 А (возбуждение) |
| G4 | Машина постоянного тока | 101.2 | 90 Вт / 220 В / 0,56 А (якорь) / 2×110 В / 0,25 А (возбуждение) |
| G5 | Преобразователь угловых перемещений | 6 вых. каналов / 2500 импульсов за оборот | |
| М1 | Машина переменного тока | 102.1 | 100 Вт / ~ 230 В / 1500 мин- |
| А2 | Трёхфазная трансформаторная группа | 347.1 | 3´80 В×А; 230 В/242,235, 230, 226, 220, 133, 127 В |
| А6 | Трехполюсный выключатель | 301.1 | ~ 400 В / 10 А |
| А9 | Реостат для цепи ротора машины переменного тока | 307.1 | 3 ´ 0…40 Ом / 1 А |
| А10 | Активная нагрузка | 306.1 | 220 В / 3´0…50 Вт; |
| Р1 | Блок мультиметров | 508.2 | 3 мультиметра
0...1000 В /
0...10 А /
0…20 МОм
|
| Р2 | Измеритель мощностей | 507.2 | 15; 60; 150; 300; 600 В / 0,05; 0,1; 0,2;0,5 А. |
| Р3 | Указатель частоты вращения | 506.2 | -2000…0…2000 мин-1 |
Описание электрической схемы соединений
Источник G1 - источник синусоидального напряжения промышленной частоты.
Источник питания G2 двигателя постоянного тока используется для питания нерегулируемым напряжением обмотки возбуждения машины постоянного тока G4, работающей в режиме генератора с независимым возбуждением и выступающей в качестве нагрузочной машины.
Преобразователь угловых перемещений G5 генерирует импульсы, поступающие на вход указателя частоты вращения Р3 электромашинного агрегата.
Испытуемый асинхронный двигатель М1 получает питание через выключатель А6 и трехфазную трансформаторную группу А2 от трехфазного источника питания G1.
Реостат А9 служит для вывода энергии скольжения при испытании двигателя М1 с фазным ротором.
Активная нагрузка А10 используется для нагружения генератора G4.
С помощью мультиметра блока Р1 контролируется ток статорной обмотки испытуемого двигателя М1.
С помощью измерителя Р2 контролируются активная мощность, потребляемая испытуемым двигателем М1.
Указания по проведению эксперимента
· Убедитесь, что устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети электропитания.
· Соберите электрическую схему соединений тепловой защиты машины переменного тока (стр. 14).
· Соедините гнезда защитного заземления " " устройств, используемых в эксперименте, с гнездом "РЕ" трехфазного источника питания G1.
· Соедините аппаратуру в соответствии с электрической схемой соединений.
· Переключатели режима работы источника G2 и выключателя А6 установите в положение "РУЧН.".
· Регулировочные рукоятки реостата А9 поверните против часовой стрелки до упора (при снятии механической характеристики асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором).
· Установите суммарное сопротивление каждой фазы реостата А9, например, 20 Ом (при снятии механической характеристики асинхронного двигателя с фазным ротором).
· Регулировочную рукоятку источника G2 поверните до упора против часовой стрелки, а регулировочные рукоятки активной нагрузки А10 - по часовой стрелке.
· Установите переключателем в трехфазной трансформаторной группе А2 номинальные напряжения вторичных обмоток трансформаторов, например, 127 В.
· Включите выключатели «СЕТЬ» блоков, задействованных в эксперименте.
· Активизируйте мультиметры блока Р1, задействованные в эксперименте.
· Включите источник G1. О наличии напряжений фаз на его выходе должны сигнализировать светящиеся лампочки.
· Пустите двигатель М1 нажатием кнопки «ВКЛ.» выключателя А6.
· Нажмите кнопку "ВКЛ." источника G2.
· Вращая регулировочную рукоятку источника G2, изменяйте ток I статорной обмотки двигателя М1 и заносите показания амперметра Р1.1 (ток I), ваттметра измерителя мощностей Р2 (активная мощность P фазы двигателя М1) и указателя Р3 (частота вращения n двигателя М1) в таблицу 4.4.1.
Таблица 4.4.1.
| I, А | ||||||||||
| P, Вт | ||||||||||
| n, мин-1 |
· По завершении эксперимента отключите выключатель А6 и источник G1.
· Выключите выключатели «СЕТЬ» блоков, задействованных в эксперименте.
· Вычислите электромагнитный момент М двигателя М1 для каждого значения тока I из табл. 4.4.1. по формуле
H . м
и занесите его в таблицу 4.4.2.
Таблица 4.4.2.
| М, Н×м | ||||||||||
| n, мин-1 |
· Используя данные таблицы 4.4.2 постройте искомую механическую характеристику
n=f(M) трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым / фазным ротором.
4.5. Определение рабочих характеристик I=f(P2), P1=f(P2), s=f(P2), h=f(P2), cosj=f(P2), M=f(P2) трехфазного асинхронного двигателя
с короткозамкнутым / фазным ротором
- Электрическая схема соединений
- Перечень аппаратуры
- Описание электрической схемы соединений
- Указания по проведению эксперимента
Перечень аппаратуры
| Обозначение | Наименование | Тип | Параметры | ||
| G1 | Трехфазный источник питания | 201.2 | ~ 400 В / 16 А | ||
| G2 | Источник питания двигателя постоянного тока | 206.1 | - 0…250 В / 3 А (якорь) / - 200 В / 1 А (возбуждение) | ||
| G4 | Машина постоянного тока | 101.2 | 90 Вт / 220 В / 0,56 А (якорь) / 2×110 В / 0,25 А (возбуждение) | ||
| G5 | Преобразователь угловых перемещений | 6 вых. каналов / 2500 импульсов за оборот | |||
| М1 | Машина переменного тока | 102.1 | 100 Вт / ~ 230 В / 1500 мин- | ||
| А2 | Трёхфазная трансформаторная группа | 347.1 | 3´80 В×А; 230 В/242,235, 230, 226, 220, 133, 127 В | ||
| А6 | Трехполюсный выключатель | 301.1 | ~ 400 В / 10 А | ||
| А9 | Реостат для цепи ротора машины переменного тока | 307.1 | 3 ´ 0…40 Ом / 1 А | ||
| А10 | Активная нагрузка | 306.1 | 220 В / 3´0…50 Вт; | ||
| Р1 | Блок мультиметров | 508.2 | 3 мультиметра
0...1000 В /
0...10 А /
0…20 МОм
| ||
| Р2 | Измеритель мощностей | 507.2 | 15; 60; 150; 300; 600 В / 0,05; 0,1; 0,2;0,5 А. | ||
| Р3 | Указатель частоты вращения | 506.2 | -2000…0…2000 мин-1 | ||
Описание электрической схемы соединений
Источник G1 - источник синусоидального напряжения промышленной частоты.
Источник питания G2 двигателя постоянного тока используется для питания нерегулируемым напряжением обмотки возбуждения машины постоянного тока G4, работающей в режиме генератора с независимым возбуждением и выступающей в качестве нагрузочной машины.
Преобразователь угловых перемещений G5 генерирует импульсы, поступающие на вход указателя частоты вращения Р3 электромашинного агрегата.
Испытуемый асинхронный двигатель М1 получает питание через выключатель А6 и трехфазную трансформаторную группу А2 от трехфазного источника питания G1.
Реостат А9 служит для вывода энергии скольжения при испытании двигателя М1 с фазным ротором.
Активная нагрузка А10 используется для нагружения генератора G4.
С помощью мультиметров блока Р1 контролируются ток статорной обмотки испытуемого двигателя М1, ток и напряжение якорной обмотки генератора G4.
С помощью измерителя Р2 контролируются активная и реактивная мощности, потребляемые испытуемым двигателем М1.
Указания по проведению эксперимента
· Убедитесь, что устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети электропитания.
· Соберите электрическую схему соединений тепловой защиты машины переменного тока (стр. 14).
· Соедините гнезда защитного заземления " " устройств, используемых в эксперименте, с гнездом "РЕ" трехфазного источника питания G1.
· Соедините аппаратуру в соответствии с электрической схемой соединений.
· Переключатели режима работы источника G2 и выключателя А6 установите в положение "РУЧН.".
· Регулировочные рукоятки реостата А9 поверните против часовой стрелки до упора (при снятии механической характеристики асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором).
· Установите суммарное сопротивление каждой фазы реостата А9, например, 20 Ом (при снятии механической характеристики асинхронного двигателя с фазным ротором).
· Регулировочную рукоятку источника G2 поверните до упора против часовой стрелки, а регулировочные рукоятки активной нагрузки А10 - по часовой стрелке.
· Установите переключателем в трехфазной трансформаторной группе А2 номинальные напряжения вторичных обмоток трансформаторов, например, 127 В.
· Включите выключатели «СЕТЬ» блоков, задействованных в эксперименте.
· Активизируйте мультиметры блока Р1, задействованные в эксперименте.
· Включите источник G1. О наличии напряжений фаз на его выходе должны сигнализировать светящиеся лампочки.
· Пустите двигатель М1 нажатием кнопки «ВКЛ.» выключателя А6.
· Нажмите кнопку "ВКЛ." источника G2.
· Вращая регулировочную рукоятку источника G2, изменяйте ток I статорной обмотки двигателя М1 и заносите показания амперметра Р1.1 (ток I), ваттметра и варметра измерителя мощностей Р2 (активная P11 и реактивная Q11 мощности фазы двигателя М1), указателя Р3 (частота вращения n двигателя М1), амперметра Р1.2 и вольтметра Р1.3 (ток Iа и напряжение Uа якорной обмотки генератора G4) в таблицу 4.5.1.
Таблица 4.5.1.
| I, A | ||||||||||
| P11, Вт | ||||||||||
| Q11, В×Ар | ||||||||||
| n, мин-1 | ||||||||||
| Ia, A | ||||||||||
| Uа, В |
· По завершении эксперимента отключите выключатель А6 и источник G1.
· Выключите выключатели «СЕТЬ» блоков, задействованных в эксперименте.
· Используя данные таблицы 4.5.1, вычислите для каждого значения тока I значения, полезной активной мощности Р2, полной потребляемой из сети активной мощности P1, полезного механического момента М, коэффициента мощности cosj, скольжения s и коэффициента полезного действия h асинхронного двигателя с короткозамкнутым / фазным ротором по формулам
и занесите полученные результаты в таблицу 4.5.2.
Таблица 4.5.2.
| I, A | ||||||||||
| P2, Вт | ||||||||||
| P1, Вт | ||||||||||
| М, Н×м | ||||||||||
| cos j | ||||||||||
| s, % | ||||||||||
| h, % |
· Используя данные таблицы 4.5.2 постройте искомые рабочие характеристики I=f(P2), P1=f(P2), s=f(P2), h=f(P2), cosj=f(P2), M=f(P2) трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым / фазным ротором.
5. ТРЕХФАЗНЫЕ СИНХРОННЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ
5.1. Снятие характеристики холостого хода E0=f(If)
трехфазного синхронного генератора
- Электрическая схема соединений
- Перечень аппаратуры
- Описание электрической схемы соединений
- Указания по проведению эксперимента
Перечень аппаратуры
| Обозначение | Наименование | Тип | Параметры |
| G1 | Трехфазный источник питания | 201.2 | ~ 400 В / 16 А |
| G2 | Источник питания двигателя постоянного тока | 206.1 | - 0…250 В / 3 А (якорь) / - 200 В / 1 А (возбуждение) |
| G3 | Возбудитель синхронной машины | 209.2 | - 0…40 В / 3,5 А |
| G5 | Преобразователь угловых перемещений | 6 вых. каналов / 2500 импульсов за оборот | |
| G6 | Машина переменного тока | 102.1 | 100 Вт / ~ 230 В / 1500 мин- |
| М2 | Машина постоянного тока | 101.2 | 90 Вт / 220 В / 0,56 А (якорь) / 2×110 В / 0,25 А (возбуждение) |
| Р1 | Блок мультиметров | 508.2 | 3 мультиметра
0...1000 В /
0...10 А /
0…20 МОм
|
| Р3 | Указатель частоты вращения | 506.2 | -2000…0…2000 мин-1 |
Описание электрической схемы соединений
Источник G1 - источник синусоидального напряжения промышленной частоты.
Источник питания двигателя постоянного тока G2 используется для питания регулируемым напряжением якорной обмотки и нерегулируемым напряжением обмотки возбуждения машины постоянного тока М2, работающей в режиме двигателя с независимым возбуждением.
Возбудитель G3 служит для питания обмотки возбуждения машины переменного тока G6, работающей в режиме синхронного генератора.
Преобразователь угловых перемещений G5 генерирует импульсы, поступающие на вход указателя частоты вращения Р3 электромашинного агрегата.
С помощью мультиметров блока Р1 контролируются ток возбуждения If и э.д.с. E0 испытуемого синхронного генератора G6.
Указания по проведению эксперимента
· Убедитесь, что устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети электропитания.
· Соберите электрическую схему соединений тепловой защиты машины переменного тока (стр. 14).
· Соедините гнезда защитного заземления " " устройств, используемых в эксперименте, с гнездом "РЕ" трехфазного источника питания G1.
