В режиме асинхронного генератора

Работа № 6. ИССЛЕДОВАНИЕ АСИНХРОННОЙ МАШИНЫ

Цель работы

Изучение способа включения асинхронной машины для работы в режиме генератора. Исследование рабочих свойств асинхронного генератора.

Программа работы

1. Изучить схему для экспериментального исследования асинхронного генератора.

2. Произвести пробный пуск асинхронного двигателя и двигателя постоянного тока.

3. Исследовать асинхронный двигатель в режиме асинхронного генератора.

4. Провести обработку экспериментальных данных, составить отчет и сделать заключение по работе.

Пояснения к работе

В лабораторной работе используются следующие модули:

– модуль питания стенда (МПС);

– модуль питания (МП);

– модуль автотрансформатора (ЛАТР);

– силовой модуль (СМ);

– модуль добавочных сопротивлений №2 (МДС2);

– модуль измерителя мощности (МИМ);

– модуль измерительный (МИ).

Перед проведением лабораторной работы необходимо привести модули в исходное состояние:

– переключатель SA1 модуля ЛАТР установить в нижнее положение, ручку автотрансформатора установить в крайнее положение против часовой стрелки;

– переключатель SA2 МДС2 установить в положение «1100».

Исследуемая асинхронная машина входит в состав электромашинного агрегата, включающего в себя собственно исследуемый генератор М1, приводной двигатель – машину постоянного тока – М2 и импульсный датчик скорости М3.

1. Снятие рабочих характеристик

Рабочие характеристики представляют собой зависимость мощности, подводимой к асинхронном генератору Р1, фазного тока I_Ф, КПД h_А.ГЕН, скольжения s от полной активной мощности, отдаваемой асинхронным генератором в сеть Р₂.

Для подключения асинхронной машины к сети переменного тока путем непосредственного включения асинхронного генератора на сеть собирается схема, представленная на рис. 1.

Рис. 1. Схема для исследования асинхронного генератора

Питание обмотки возбуждения двигателя постоянного тока (ДПТ) осуществляется от клемм «=220В» модуля питания. Последовательно с обмоткой возбуждения вводится добавочное сопротивление RP2 МДС2.

Для питания якорной цепи ДПТ используется модуль автотрансформатора.

Значение скорости наблюдать на индикаторе силового модуля.

Значения тока якоря I_Я, напряжения якоря U_Я можно определить с помощью приборов модуля измерительного. Для контроля параметров цепи статора последовательно с асинхронным электродвигателем включается измеритель мощности (МИМ).

2. Пробный пуск

Последовательным включением автоматов QF1 и QF2 произвести пробный пуск асинхронного двигателя. Одновременно наблюдать за током якоря ДПТ. Если ток якоря превышает значение 1А, следует выключить автоматы QF2 и QF1 и поменять полярность обмотки возбуждения ГПТ. Переключатель SA2 МДС2 перевести в положение «0».

3. Снятие рабочих характеристик

Рабочие характеристики представляют собой зависимости тока статора, мощности на валу, КПД и cosφ от активной мощности, отдаваемой в сеть.

Опыт проводится в следующей последовательности:

– включить автоматы QF1 и QF2 – запустится асинхронный двигатель;

– переключить SA1 автотрансформатора в верхнее положение;

– увеличивать скорость ДПТ, изменяя напряжение на якоре до достижения асинхронной машиной синхронного холостого хода. Если этого достигнуть не удалось, то следует с помощью переключателя SA2 МДС2 ослаблять обмотку возбуждения регулированием сопротивления RP2;

– дальнейшее увеличение напряжения на якоре или ослабление обмотки возбуждения приводит к переходу асинхронной машины в режим асинхронного генератора и отдаче в сеть активной мощности. Асинхронный генератор нагружать до тех пор, пока ток якоря ДПТ не будет равен номинальному току (1,3А).

Данные опыта заносят в табл. 1.

Таблица 1

Со стороны асинхронного генератора
Данные опыта	Расчетные данные
UФ	IФ	n	Р2	сosφ	s	hА.Ген
В	А	об/мин	Вт			%

Со стороны ДПТ
Опытные данные	Расчетные данные
UЯ	IЯ	MЭМ	IЯ0	M0	M1	P1
В	А	Н∙м	А	Н∙м	Н∙м	Вт

После окончания опыта перевести модули в исходное состояние.

Расчетные данные со стороны асинхронного генератора.

Полная активная мощность, отдаваемая асинхронным генератором в сеть переменного тока, Вт

Р₂ = P₁ – P_ХХ –DР_ЭМ,

где P_ХХ – потери холостого хода асинхронной машины (Приложение Б), Вт;

Потери в обмотке статора, Вт

,

где r_С – сопротивление обмотки статора (Приложение Б).

Коэффициент мощности асинхронного генератора

.

Скольжение асинхронного генератора

.

КПД асинхронного генератора

h_а.ген = .

Мощность, подводимая к асинхронному генератору от двигателя постоянного тока (определяется по расчетным данным этого двигателя), Вт

.

Полезный момент на валу двигателя постоянного тока, Н∙м

М₁=М_ЭМ–М₀.

Электромагнитный момент, создаваемый двигателем постоянного тока, Н∙м

М_ЭМ = С_М×I_Я.

Момент холостого хода двигателя постоянного тока, Н∙м

М₀ = С_М×I_Я0.

Коэффициенты С_М и I_Я0 принимаются по тарировочным кривым (Приложение В) в зависимости от угловой частоты вращения с учетом тока возбуждения.

По расчетным данным построить рабочие характеристики асинхронного генератора:

Р₁; I_Ф; сosφ; h_А.ГЕН; S = f (Р₂) при U_Ф = const и f= const.

Контрольные вопросы

1. В чем состоят достоинства и преимущества асинхронного генератора по отношению к синхронному генератору?

2. Указать недостатки асинхронного генератора.

3. Может ли асинхронный генератор работать без сети переменного тока?

4. Каким образом создается магнитное поле в асинхронном генераторе?

5. Области применения асинхронных генераторов.

Дата добавления: 2014-12-07