Расчет момента

Момент на валу АД рассчитывается по формуле (7), заменяя в этой формуле ток на (т.к. приближенно можно считать их равными):

(8)

Для используемого АД р = 1, т = 3, Ом, w = 2π f.

Значение момента при критическом скольжении рассчитывается по формуле (7)

, Н·м, (9)

где Х ₁ = 3,39 Ом, = 5,4 Ом, т = 3.

Механическая характеристика при скорости вращения магнитного поля f = 50 Гц строится по четырем расчетным значениям М. Участок характеристики между М _2Н и М _КР изображается пунктирно, плавным продолжением основной кривой до пересечения с перпендикуляром, проведенным из точки М _КР, как показано на рис.12. Скорость вращения ротора n _КР определяется по формуле .

Таблица № 1 Результаты измерений для построения механической характеристики АД

М_Х – значение момента АД на холостом ходу АД и генератора при токе возбуждения равном нулю.

М_1Н – значение момента АД с нагрузкой при токе возбуждения генератора I_1B = 1,5 А.

М_2Н – значение момента АД с нагрузкой при токе возбуждения генератора I_2B = 2,5 А.

М_КР – критическое значение момента АД.

Рис. 12. Построение механической характеристики АД

Выполнение П4 задания

При выполнении задания по П4 необходимо иметь в виду, что момент, развиваемый АД, уравновешен моментом, возникающим на валу генераторной установки в результате превращения механической энергии в электрическую, которая в свою очередь преобразуется в тепловую энергию (нагрев реостата).

В связи с этим практический интерес представляет механическая характеристика п _г = f (М _г) рабочего механизма, которым в данном случае является генераторная установка (п _г – скорость вращения вала генератора при заданном сопротивлении нагрузки, подключаемой к выходу выпрямителя генераторной установки; М _г – крутящий момент на валу генератора). Для выявления этой зависимости необходимо выполнить следующие измерения.

1. Установить переключатель в положение «Откл.».

2. Подать напряжение сети на вход АД и в цепь возбуждения генератора.

3. Измерить обороты ротора АД п ₂, ток I_фА и выходное напряжение ГУ U _{вых в}. Методика измерения этого тока описана ранее, а скорость вращения ротора генератора с учетом разности диаметров шкивов определяется следующим образом:

п _г = 6/7· п ₂. (10)

По току I_фА и значению п ₂ рассчитывается момент на валу АД по формуле (7). Момент на валу генератора, с учетом (10), определяется как

М _г = 6/7· М.

Данные измерений п ₂, п _г, I_фА, f ₁, U _{вых в} заносятся в таблицу и по данным таблицы строится график зависимости п _г = f (М _г).

График зависимости п _г = f (М _г) наносится на механические характеристики АД.

Контрольные вопросы

1. Объясните устройство и принцип действия трехфазного асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором.

2. Как изменить направление вращения трехфазного АД?

3. Объясните частотную характеристику АД?

4. Как изменяется механическая характеристика АД с изменением питающего напряжения?

5. Как изменяется частота тока ротора АД с изменением нагрузки на валу?

6. Перечислите все виды потерь мощности в асинхронных электродвигателях.

7. Назовите способы регулирования частоты вращения асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором.

8. Увеличится или уменьшится момент на валу генератора, если ток нагрузки увеличится?

9. Для чего в автомобильной генераторной установке необходим электронный стабилизатор напряжения?

СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

1. Описать в чем состоит цель лабораторной работы.

2. Описание лабораторного стенда (тип двигателя, генераторная установка, пульт управления, упрощенная электрическая схема лабораторного стенда).

3. В чем заключается сущность регулирования оборотов АД.

4. Методика измерения зависимости оборотов АД п ₂ = f (М) при различной нагрузке.

5. Измерительные приборы, применяемые в ходе эксперимента.

6. Таблицы и графики, полученные в ходе эксперимента.

7. Выводы.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Асинхронные двигатели серии 4А: Справочник / А90 А.Э. Кравчик, М.М. Шлаф, В.И. Афонин, Е.А. Соболевская. – М.: Энергоиздат, 1982. – 504 с., ил.

2. Огорелков Б.И., Попов А.П. Общая электротехника. Учебное пособие для неэлектротехн. спец. ОмГТУ 2008 – 230 с.

3. А.А. Касаткин, М.В. Немцов Электротехника.– М.: Высшая школа 1999. 541 с.

4. Рекус Г.Г., Чесноков В.Н. Лабораторный практикум по электротехнике и основам электроники: Учеб. пособие для неэлектротехн. спец. вузов. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. шк., 2001 – 255 с.: ил.