Порядок проведення роботи

1. Скласти схему випробувань, використовуючи лабораторний стенд (Рис. 2 а). Записати паспортні дані машин, апаратів і приладів, ввімкнених у схему.

2. Зібрати схему випробувань. Зняти і побудувати характеристику моменту втрат .

3. Визначити момент інерції і маховий момент системи двигун - навантажувальна машина.

4. Зняти і побудувати механічні характеристики системи  у рушійному режимі для напруг .

5. Зняти і побудувати механічні характеристики системи  у режимі рекуперації для напруг .

6. Визначити  .

7. Розрахувати і побудувати механічні характеристики система  для рушійного і генераторного режимів роботи при всіх використаних значеннях напруг.

8. Зробити висновки по кожному з режимів і по роботі в цілому.

 

Методичні вказівки

1. Система  містить кілька електричних машин: приводний двигун, який обертає генератор, генератор і двигун постійного струму незалежного збудження.

В якірне коло навантажувальної машини ввімкнений рідинний реостат. Напругу в обмотку збудження генератора подають за допомогою потенціометра, в обмотці збудження навантажувальної машини необхідно ввімкнути повзунковий реостат.

Пуск, гальмування і регулювання частоти обертання двигуна проводиться зміною струму збудження генератора, тобто зміною величини  .

Основним гальмівним режимом системи  є режим рекуперації. При цьому ЕРС двигуна перевищує ЕРС генератора, струм в якірному колі і момент стають негативними, гальмівними. Двигун, обертаючись під дією сил інерції або зовнішніх сил. працює як генератор. Імператор переходить у режим двигуна, перетворює електричну енергію в механічну і віддає її двигуну. Момент на валу двигуна змінює знак, і він працює генератором, тобто рекуперує енергію в мережу.

Характеристики системи  у режимі рекуперації є продовженням характеристик рушійного режиму і знаходяться в другому квадранті.

Увага! Перед ввімкненням і вимкненням системи  струм в обмотці збудження генератора повинен дорівнювати нулю, напругу на обмотку збудження двигуна подають до ввімкнення генератора, а знімають після його зупинки.

2. Для того щоб зняти характеристику моменту втрат, розмикають якірні кола двигуна і навантажувальної машини. Вмикають приводний двигун генератора і переконуються в тому, що напруга генератора дорівнює нулю. Після цього підмикають якірне коло двигуна до якірного кола генератора (  в положенні І). Змінюючи напругу генератора, фіксують частоту обертання і струм досліджуваного двигуна. Дані заносять до табл. 2.1. Момент визначають за формулою  де  .

Таблиця 2.1

 

 

№ п/п	Дані замірів		Розрахункові дані		Примітки

 

3. Момент інерції і маховий момент визначають за такої) методикою. Знімають криву вільного вибігу досліджуваного двигуна і навантажувальної машини. Для цього розганяють двигун до встановленої швидкості при розімкненому колі якоря навантажувальної машини і фіксують частоту обертання, напругу і струм досліджуваного двигуна. Потім розмикають коло якоря досліджуваного двигуна і фіксують через кожні 3...4 с частоти обертання до повної зупинки.,

Приблизно можна вважати криву вільного вибігу прямою, тобто вважати вільний вибір рівносповільненим рухом. Тоді

4. Для одержання механічних характеристик системи  вмикають приводний двигун генератора. Плавно збільшуючи струм в обмотці, збудження генератора, встановлюють задане значення напруги. Попередньо ножі рідинного реостата в якірному колі навантажувальної машини необхідно підняти, а саму навантажувальну машину ввімкнути в режим динамічного гальмування (  в положенні ІІ). Зменшуючи опір рідинного реостата, фіксують струм, напругу, частоту обертання двигуна. Дані заносять до табл. 2.2.

Таблиця 2.2

 

№ п/п	Дані замірів			Розрахункові дані		Режим роботи

 

5. Для того щоб зняти механічні характеристики системи  у режимі рекуперації, необхідно перевірити напрям обертання обох машин при почерговому їх ввімкненні в рушійному режимі і добитися однакового напрямку обертання.

Шикають двигун, встановлюють задане значення напруги на ньому. Потім, зменшуючи опір в якірному колі навантажувальної машини, що працює в рушійному режимі, розганяють систему  до швидкості більшої від швидкості ідеального холостого ходу. Момент, коли настає режим рекуперації, можна проконтролювати по  /струм повинен змінити напрямок/. Коли знімають характеристику при , необхідно послабити потік збудження навантажувальної машини.

6. Визначити  за формулами (1.3)-(1.6).

7. Розрахунок та побудову механічних характеристик при  та інших і-х напругах виконують, виходячи з того, що характеристики лінійні і для їх побудови необхідні дві точки:  . Частота обертання ідеального холостого ходу при будь-якому значенні напруги , а при номінальній напрузі

 

Контрольні запитання і завдання

1. Пояснити, як знімають механічні характеристики системи  у рушійному режимі і режимі рекуперації.

2. В якій черговості вмикають електричні машини системи  і які параметри при цьому контролюють?

3. Які гальмівні режими можна одержати в системі ?

4. Чи можна повністю () загальмувати систему  в режимі рекуперації?

5. У кожному з режимів задатися точкою на експериментально знятій характеристиці і побудувати для навантажувальної машини характеристику, яка відповідає роботі двигуна в цій точці.

6. Як зміниться положення точки спільної роботи двигуна і навантажувальної машини (п.5) при почерговій зміні опорів у колах навантажувальної машини або генератора, при зміні положення перемикачів та ін.?

 

а

б

Рис. 2

 

Лабораторна робота 3

ДОСЛІДЖЕННЯ МЕХАНІЧНИХ ХАРАКТЕРИСТИК АСИНХРОННОГО ДВИГУНА З ФАЗНИМ РОТОРОМ

Мета роботи - вивчити режими роботи двигуна і перевірити відповідність експериментальних залежностей розрахунковим у рушійному і гальмівних режимах.