Программа работы

- Изучить устройство и элементы конструкции двигателя.

- Определить экспериментальным путем следующие характеристики двигателя: холостого хода, короткого замыкания, рабочие, механические.

- Выполнить опыт «идеального» холостого хода.

- Определить рабочую характеристику двигателя расчетным путем по электрической схеме замещения.

Паспортные данные испытуемого двигателя:

Номинальная потребляемая активная мощность = 98 Вт,

Номинальная полезная механическая мощность = 35 Вт,

Номинальное напряжение =220 В,

Номинальный ток обмотки статора =0,35 А,

Номинальный коэффициент мощности =0,73,

Номинальный коэффициент полезного действия =0,36,

Число пар полюсов =2,

Механические потери =20 Вт,

Магнитные потери =33 Вт,

Активное сопротивление фазы обмотки статора =22,2 Ом

Электрическая схема соединений тепловой защиты машины
переменного тока

Перечень аппаратуры

Обозначение	Наименование	Тип	Параметры
А1	Машина переменного тока	102.1	100 Вт / 230 В ~ / 1500 мин-
G1	Трехфазный источник питания	201.2	400 В ~ / 16 А

7.1.1. Определение характеристик холостого хода , , трехфазного асинхронного двигателя
с короткозамкнутым ротором.

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
А14	Линейный реактор	314.2	3 ´ 0,3 Гн / 0,5 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.

Линейный реактор А14 служит для дополнительного понижения напряжения, подводимого к испытуемому двигателю М1.

С помощью мультиметров блока Р1 контролируются ток статорной обмотки и линейное напряжение испытуемого двигателя М1.

С помощью измерителя Р2 контролируются активная и реактивная мощности, потребляемые одной фазой испытуемого двигателя М1.

Указания по проведению эксперимента

· Убедитесь, что устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети электропитания.

· Соберите электрическую схему соединений тепловой защиты машины переменного тока.

· Соедините гнезда защитного заземления " " устройств, используемых в эксперименте, с гнездом "РЕ" трехфазного источника питания G1.

· Соедините аппаратуру в соответствии с электрической схемой соединений.

· Переключатель режима работы выключателя А6 установите в положение "РУЧН.".

· В трехфазных трансформаторных группах А2 и А7 установите номинальные вторичные напряжения трансформаторов 127 В и 127 В.

· Включите выключатели «СЕТЬ» блоков, задействованных в эксперименте.

· Активизируйте мультиметры блока Р1, задействованные в эксперименте.

· Включите источник G1. О наличии фазных напряжений на его выходе должны сигнализировать светящиеся лампочки.

· Осуществите пуск двигателя М1 нажатием кнопки «ВКЛ.» выключателя А6.

· Меняя положение регулировочных рукояток трехфазных трансформаторных групп А2 и А7, варьируйте подводимое к двигателю М1 линейное напряжение в диапазоне 100…250В и заносите показания вольтметра Р1.1 (линейное напряжение ), амперметра Р1.2 (фазный ток двигателя М1), а также ваттметра и варметра измерителя Р2 (активная и реактивная мощности, потребляемые одной фазой двигателя М1) в таблицу 7.1.1.

Таблица 7.1.1.

, В
, А
, Вт
, Вт

· Отключите источник G1.

· Отключите выключатели «СЕТЬ» блоков, задействованных в эксперименте.

· При необходимости большей вариативности значений напряжения , повторите эксперимент при закороченном линейном реакторе А14.

7.1.2. Определение характеристик короткого замыкания
, , при n=0 трехфазного асинхронного двигателя
с короткозамкнутым ротором.

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.

· Соедините гнезда защитного заземления " " устройств, используемых в эксперименте, с гнездом "РЕ" трехфазного источника питания G1.

· Соедините аппаратуру в соответствии с электрической схемой соединений.

· Переключатель режима работы 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 7.1.2. показания вольтметра Р1.1 (линейное напряжение двигателя М1), амперметра Р1.2 (ток статорной обмотки двигателя М1), а также ваттметра измерителя Р2 (активная 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 7.1.2.

, В
, А
, 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».

7.1.3. Определение рабочих характеристик , , , , , , при = , трехфазного асинхронного двигателя
с короткозамкнутым ротором.

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, 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
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.

Блок А10 используется для нагрузки генератора G4.

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.

· Соберите электрическую схему соединений тепловой защиты машины переменного тока.

· 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.".

· Регулировочную рукоятку источника G2 поверните до упора против часовой стрелки, а регулировочные рукоятки активной нагрузки А10 - по часовой стрелке.

· 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.

· Установите переключателем в трехфазных трансформаторных группах А2, А7 такие напряжения вторичных обмоток трансформаторов, чтобы напряжение, измеренное вольтметром Р1.3. было равно номинальному.

· Осуществите пуск двигателя М1 нажатием кнопки «ВКЛ.» выключателя А6.

· Нажмите кнопку "ВКЛ." источника G2.

· Вращая регулировочную рукоятку источника G2, изменяйте ток статорной обмотки двигателя М1 и заносите показания амперметра Р1.1 (ток ), ваттметра и варметра измерителя мощностей Р2 (активная и реактивная мощности фазы двигателя М1), указателя Р3 (частота вращения двигателя М1) в таблицу 7.1.3. Вольтметр Р1.3. указывает величину линейного напряжения обмотки статора.

Таблица 7.1.3.

, A
, Вт
, В×Ар
, мин-1

· По завершении эксперимента отключите выключатель А6 и источник G1.

· Выключите выключатели «СЕТЬ» блоков, задействованных в эксперименте.

7.1.4. Определение искусственной механической характеристики , при < , трехфазного асинхронного двигателя
с короткозамкнутым ротором.

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
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.

Блок А10 используется для нагрузки 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.

· 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.".

· 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 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.

· Осуществите пуск двигателя М1 нажатием кнопки «ВКЛ.» выключателя А6.

· Нажмите кнопку "ВКЛ." источника G2.

· Вращая регулировочную рукоятку источника G2, изменяйте ток статорной обмотки двигателя М1 и заносите показания амперметра Р1.1 (ток ), ваттметра измерителя мощностей Р2 (активная мощность фазы двигателя М1) и указателя Р3 (частота вращения двигателя М1) в таблицу 7.1.4.

Таблица 7.1.4.

, А
, Вт
,мин-1

· По завершении эксперимента отключите выключатель А6 и источник G1.

· Выключите выключатели «СЕТЬ» блоков, задействованных в эксперименте.

· Повторить регистрацию данных при положении переключателя в трехфазной трансформаторной группе А2 133 В.

7.1.5. Опыт «идеального» холостого хода асинхронного двигателя
с короткозамкнутым ротором.

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
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 постоянным напряжением обмотки возбуждения и обмотки якоря машины постоянного тока G4, работающей в режиме двигателя с независимым возбуждением и выступающей в качестве гонного двигателя.

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.

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.

· Соберите электрическую схему соединений тепловой защиты машины переменного тока.

· 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 выключателя А6 установите в положение "РУЧН.".

· В трехфазной трансформаторной группе А2 установите номинальное вторичное напряжение трансформатора 220 В.

· Включите выключатели «СЕТЬ» блоков, задействованных в эксперименте.

· Активизируйте мультиметры блока Р1, задействованные в эксперименте.

· Переключатель режима работы источника G2 установите в положение "РУЧН.".

· Регулировочные рукоятки источника G2 поверните против часовой стрелки до упора.

· Включите источник G1. О наличии фазных напряжений на его выходе должны сигнализировать светящиеся лампочки.

· Осуществите пуск двигателя М1 нажатием кнопки «ВКЛ.» выключателя А6.

· Включите выключатель "СЕТЬ" и нажмите кнопку "ВКЛ." источника G2.

· Вращая регулировочную рукоятку источника G2, разгоните двигатель М2 (генератор G6) до частоты 1500 мин^-1 и поддерживайте ее в ходе эксперимента неизменной.

· Снимите и занесите показания вольтметра Р1.3 (линейное напряжение ), амперметра Р1.1 (фазный ток двигателя М1), а также ваттметра и варметра измерителя Р2 (активная и реактивная мощности, потребляемые одной фазой двигателя М1) в таблицу 7.1.5.

Таблица 7.1.5.

, В
, А
, Вт
, Вт

· По завершении эксперимента у источника G2 поверните регулировочную рукоятку против часовой стрелки до упора, нажмите кнопку "ОТКЛ." и отключите выключатель "СЕТЬ".

· Отключите источник G1.

· Отключите выключатели «СЕТЬ» блоков, задействованных в эксперименте.