Тема: Управление трехфазным асинхронным двигателем

1. Цель работы:

Знакомство с устройством, схемами включения, принципом действия и основными характеристиками асинхронного двигателя. Приобретение навыков по управлению работой асинхронного трехфазного двигателя.

2. Оборудование:

Трехфазный асинхронный электродвигатель, измеритель мощности, преобразователь частоты, магнитный пускатель, цифровой фототахометр.

1. Предварительное домашнее задание

- Изучить тему «Трехфазный асинхронный двигатель», содержание данной лабораторной работы и быть готовым ответить на все контрольные вопросы к ней.

- Начертить принципиальные электрические схемы исследуемых установок с включенными измерительными приборами.

- Ознакомиться с паспортными данными исследуемого трехфазного асинхронного двигателя и занести в табл. 1.

Таблица 1.

Тип двигателя	Ном. напряжение, В	Ном. ток, А	Ном. мощность, кВт	Ном. частота вращения, об/мин	Коэффициент полезного действия, %	Ном. коэффициент мощности

1. Порядок выполнения работы

1) Ознакомиться с лабораторной установкой

2) Пробный пуск двигателя.

Собрать электрическую схему для пробного пуска двигателя на холостом ходу (рис. 1). Обратить внимание при этом на схему соединения обмоток двигателя в соответствии с паспортными данными, учитывая, что выходное напряжение частотного преобразователя 220 В (при частоте 50 Гц).

Установить частоту питающего напряжения 50 Гц (ручка потенциометра RP2 «Установка частоты» - в крайнем правом положении). Тумблер SA4 установить в позицию «Стоп». Тумблер SA5 установить в позицию «Вперед».

После проверки схемы преподавателем произвести пробный пуск двигателя.

Включить электропитание стенда (автоматический выключатель на кожухе с тыльной стороны) и частотного преобразователя (выключатель SA3). Для пуска двигателя перевести тумблер SA4 в позицию «Пуск».

При пуске двигателя обратить внимание на направление вращения двигателя. Остановить двигатель (перевести тумблер SA4 в положение «Стоп»). Перевести тумблер SA5 в позицию «Назад». Запустить двигатель и обратить внимание на направление вращения двигателя. Остановить двигатель. Объяснить, из-за чего двигатель вращается в противоположную сторону.  

 

Рис.1

3) Снять регулировочную характеристику асинхронного двигателя n=f(f) при его работе на холостом ходу.

Для этого запустить двигатель (тумблер SA5 в позиции «Вперед») и изменяя частоту напряжения питания двигателя с помощью потенциометра RP2 «Установка частоты» измерять величину напряжения и скорость вращения ротора двигателя с помощью фототахометра. Результаты занести в табл. 2. По результатам измерений определить значение частоты напряжения питания при каждом измерении. При этом учесть, что в частотном преобразователе обеспечивается выполнение условия U/f= const, а наибольшее значение частоты напряжения преобразователя - 50 Гц.

                                                                                                                                                    Таблица 2.

U, В
n, об/мин
f, Гц

 

4) Собрать схему для снятия механических и рабочих характеристик асинхронного двигателя при соединении обмоток двигателя в треугольник (рис. 2).

При снятии механических и рабочих характеристик в качестве нагрузочной машины используется генератор постоянного тока с независимым возбуждением. Величина нагрузки генератора задается переключателем SA12 генератора постоянного тока. Перед пуском двигателя переключатели SA12 и SA11 генератора постоянного тока установить в позицию «0». У цифрового вольтметра установить режим измерения постоянного напряжения. Для этого тумблер SA7 установить в позицию «=». Переключатель предела измерения тока измерителя мощности установить в позицию «2А». Представить схему для проверки преподавателю.

 

 

Рис.2

 

 

5) Включить асинхронный двигатель (тумблер SA4 в позицию «Пуск»),

Установить на четвертой строке цифрового измерителя режим измерения угла сдвига фаз «Fi». В соответствии с табл. 3 записать показания приборов в режиме холостого хода двигателя (при отсутствии электропитания на обмотке возбуждения генераторе постоянного тока). Подать на обмотку возбуждения генератора постоянного тока электропитание с помощью выключателя SA10. Изменяя величину нагрузки генератора переключателем SA12, произвести измерения линейного напряжения питания U_Л, линейного тока I_Л, потребляемого двигателем, угла сдвига фаз Fi, частоты вращения n, напряжения якоря генератора U_ЯГ, тока якоря генератора I_ЯГ. Частоту вращения измерять цифровым фототахометром. Результаты измерений записывать в табл. 3. Выключить двигатель и генератор.

 

 

6) Для каждого режима работы провести вычисления тормозного момента М_т, создаваемого генератором постоянного тока на валу асинхронного двигателя, полезной мощности Р₂, коэффициента полезного действия исследуемого асинхронного двигателя η и скольжения s (табл. 3).