ИЭ (13.03.02) / Лабы / Испытание СД / Отчёт СД_бригада№4
.docxСанкт-Петербургский Институт энергетики
Политехнический гр. №3231302/90201
Университет
Институт Энергетики
Лаборатория «Электрические «25» ноября 2021 г.
Машины» Работа принята преподавателем:
Сочава М. В.
Отчет о работе № 6
Испытания синхронного двигателя
СХЕМЫ СОЕДИНЕНИЙ
Рис. 1. Схема установки
Цель работы: ознакомление с работой синхронного двигателя, снятие рабочих и U-образных характеристик.
Номинальные данные машины:
𝑈н=220 В;
𝐼н=15,7 А;
𝑛н=1500 об/мин;
𝑟1=0,51 Ом,
𝑟в=2,8 Ом;
𝑅𝑎=0,3 Ом.
По указанию преподавателя pa0=110 Вт.
Рабочие характеристики.
Табл. 1. Результаты снятия рабочих характеристик, iв=6,5 А, СA=0,2 А/дел, Сw =40 Вт/дел
α1, дел |
α2, дел |
I1, дел |
I2, дел |
I3, дел |
Ia, А |
Ua, В |
iвг, А |
70 |
70 |
82 |
75 |
80 |
20 |
230 |
0,75 |
60 |
41 |
61 |
54 |
59 |
17 |
195 |
0,59 |
48 |
23 |
46 |
42 |
45 |
14 |
160 |
0,45 |
37 |
10 |
36 |
34 |
36 |
11 |
120 |
0,35 |
30 |
0 |
31 |
31 |
31 |
8 |
90 |
0,24 |
24 |
-5 |
26 |
29 |
29 |
5 |
60 |
0,12 |
Табл. 2. Перевод полученных значений в единицы измерения
α1, Вт |
α2, Вт |
P, Вт |
I1, А |
I2, А |
I3, А |
Iср, А |
2800 |
2800 |
5600 |
16,4 |
15 |
16 |
15,8 |
2400 |
1640 |
4040 |
12,2 |
10,8 |
11,8 |
11,6 |
1920 |
920 |
2840 |
9,2 |
8,4 |
9 |
8,87 |
1480 |
400 |
1880 |
7,2 |
6,8 |
7,2 |
7,07 |
1200 |
0 |
1200 |
6,2 |
6,2 |
6,2 |
6,2 |
960 |
-200 |
760 |
5,2 |
5,8 |
5,8 |
5,6 |
Пример расчета для первой строки:
= СA=82*0,2=16,4 А
= СW=70*40=2800 Вт
= =15,8 А
Вт
Табл. 3. Расчетные данные.
I, А |
P1, Вт |
Pa, Вт |
ращ, Вт |
рам, Вт |
Р2, Вт |
М2, Н*м |
рв, Вт |
η, % |
cosφ |
15,8 |
5600 |
4600 |
40 |
145,9 |
4896 |
31,2 |
118,3 |
85,6 |
1 |
11,6 |
4040 |
3315 |
34 |
105,4 |
3564 |
22,7 |
118,3 |
85,7 |
0,95 |
8,87 |
2840 |
2240 |
28 |
71,5 |
2449 |
15,6 |
118,3 |
82,8 |
0,85 |
7,07 |
1880 |
1320 |
22 |
44,1 |
1496 |
9,5 |
118,3 |
74,8 |
0,7 |
6,2 |
1200 |
720 |
16 |
23,4 |
869 |
5,5 |
118,3 |
65,9 |
0,5 |
5,6 |
760 |
300 |
10 |
9,1 |
429 |
2,7 |
118,3 |
48,8 |
0,35 |
Пример расчета для первой строки:
I= = =15,8 А
cosφ=
η= =
Ω=2πn/60=157 об/с
М2= = =31,2 Н*м
ра0=110 Вт
rа75=1.216 rа=0,36 Ом
ращ=2ΔUaI=40 Вт
Pa= IUa=4600 Вт
Р2= Pa+ ращ+ I2rа75+ра0=4896 Вт
рв=iв2*rв=6,5*6,5*2,8=118,3 Вт
Рис. 2. Рабочие характеристики синхронного двигателя
Из полученных характеристик определяем:
При Р1н=5600 Вт
Р2н=4896 Вт
cosφн=1
ηн=85,6 %
М2н=31,2 Н*м
U-образные характеристики
Табл. 4. Результаты снятия U-образных характеристик, Cw=40 Вт/дел, СA=0,2 А/дел
α1, дел |
α2, дел |
I1, дел |
I2, дел |
I3, дел |
iв, А |
79 |
2 |
81 |
75 |
84 |
10,7 |
74 |
5 |
74 |
66 |
76 |
9,9 |
68 |
10 |
59 |
65 |
65 |
9 |
56 |
16 |
54 |
49 |
53 |
7,6 |
35 |
35 |
43 |
40 |
39 |
4,7 |
21 |
47 |
50 |
48 |
48 |
3 |
15 |
56 |
62 |
58 |
58 |
2,1 |
10 |
64 |
69 |
65 |
65 |
1,8 |
5 |
75 |
83 |
80 |
81 |
1,5 |
Табл. 5. Перевод полученных значений в единицы измерения
α1, Вт |
α2, Вт |
P, Вт |
I1, А |
I2, А |
I3, А |
Iср, А |
3160 |
80 |
3240 |
16,2 |
15 |
16,8 |
16 |
2960 |
200 |
3160 |
14,8 |
13,2 |
15,2 |
14,4 |
2720 |
400 |
3120 |
11,8 |
13 |
13 |
12,6 |
2240 |
640 |
2880 |
10,8 |
9,8 |
10,6 |
10,4 |
1400 |
1400 |
2800 |
8,6 |
8 |
7,8 |
8,13 |
840 |
1880 |
2720 |
10 |
9,6 |
9,6 |
9,73 |
600 |
2560 |
3160 |
12,4 |
11,6 |
11,6 |
11,87 |
400 |
2240 |
2640 |
13,8 |
13 |
13 |
13,27 |
200 |
3000 |
3200 |
16,6 |
16 |
16,2 |
16,27 |
Пример расчета для первой строки:
= СA=81*0,2=16,2 А
= СW=79*40=3160Вт
= =16 А
Табл. 6 Результаты расчета
I, А |
cosφ |
16 |
0,52 |
14,4 |
0,55 |
12,6 |
0,61 |
10,4 |
0,72 |
8,13 |
1 |
9,73 |
0,83 |
11,87 |
0,7 |
13,27 |
0,62 |
16,27 |
0,55 |
Пример расчета для первой строки:
I= = А
cosφ=
Табл. 7. Результаты снятия U-образных характеристик в режиме холостого хода при iвг=0 А, uг=0 В, Iг=0 А
α1, дел |
α2, дел |
I1, дел |
I2, дел |
I3, дел |
iв, А |
50 |
-29 |
73 |
71 |
77 |
11,1 |
44 |
-24 |
63 |
61 |
66 |
10,1 |
33 |
-20 |
53 |
52 |
55 |
9,2 |
31 |
-15 |
43 |
45 |
46 |
8,3 |
25 |
-10 |
33 |
35 |
35 |
7,4 |
65 |
-13 |
73 |
68 |
77 |
6 |
58 |
-7 |
63 |
58 |
66 |
5,8 |
50 |
-2 |
53 |
48 |
55 |
5,5 |
44 |
4 |
43 |
40 |
46 |
5,2 |
24 |
24 |
33 |
25 |
28 |
4,4 |
15 |
33 |
43 |
35 |
34 |
4,1 |
10 |
36 |
53 |
42 |
40 |
3,9 |
3 |
45 |
63 |
53 |
50 |
3,5 |
-3 |
52 |
73 |
60 |
61 |
3,3 |
-9 |
22 |
33 |
33 |
30 |
2,1 |
-14 |
28 |
43 |
43 |
40 |
1,2 |
-17 |
34 |
53 |
50 |
50 |
0,4 |
-19 |
35 |
56 |
54 |
54 |
0 |
Табл. 8. Перевод полученных значений в единицы измерения
α1, Вт |
α2, Вт |
P, Вт |
I1, А |
I2, А |
I3, А |
Iср, А |
2000 |
-1160 |
840 |
14,6 |
14,2 |
15,4 |
14,73 |
1760 |
-960 |
800 |
12,6 |
12,2 |
13,2 |
12,67 |
1320 |
-800 |
520 |
10,6 |
10,4 |
11 |
10,67 |
1240 |
-600 |
640 |
8,6 |
9 |
9,2 |
8,93 |
1000 |
-400 |
600 |
6,6 |
7 |
7 |
6,87 |
650 |
-130 |
520 |
3,65 |
3,4 |
3,85 |
3,63 |
580 |
-70 |
510 |
3,15 |
2,9 |
3,3 |
3,12 |
500 |
-20 |
480 |
2,65 |
2,4 |
2,75 |
2,60 |
440 |
40 |
480 |
2,15 |
2 |
2,3 |
2,15 |
240 |
240 |
480 |
1,65 |
1,25 |
1,4 |
1,43 |
150 |
330 |
480 |
2,15 |
1,75 |
1,7 |
1,87 |
100 |
360 |
460 |
2,65 |
2,1 |
2 |
2,25 |
30 |
450 |
480 |
3,15 |
2,65 |
2,5 |
2,77 |
-30 |
520 |
490 |
3,65 |
3 |
3,05 |
3,23 |
-360 |
880 |
520 |
6,6 |
6,6 |
6 |
6,40 |
-560 |
1120 |
560 |
8,6 |
8,6 |
8 |
8,40 |
-680 |
1360 |
680 |
10,6 |
10 |
10 |
10,20 |
-760 |
1400 |
640 |
11,2 |
10,8 |
10,8 |
10,93 |
Пример перевода по части первой строки:
= СA=82*0,2=16,4 А
= СW=70*40=2800Вт
Пример перевода по части шестой строки (Сw=10 Вт/дел, СA=0,05 А/дел):
= СA=73*0,05=3,65 А
= СW=65*10=650 Вт
= =14,73 А
Вт
Табл. 9. Результаты расчета
I, А |
cosφ |
14,73 |
0,15 |
12,67 |
0,16 |
10,67 |
0,14 |
8,93 |
0,19 |
6,87 |
0,24 |
3,63 |
0,36 |
3,12 |
0,41 |
2,6 |
0,47 |
2,15 |
0,57 |
1,43 |
1 |
1,87 |
0,84 |
2,25 |
0,71 |
2,77 |
0,55 |
3,23 |
0,46 |
6,4 |
0,24 |
8,4 |
0,19 |
10,2 |
0,18 |
10,93 |
0,17 |
Пример расчета для первой строки:
I= = =14,73А
cosφ= =0,15
Рис. 3. U-образные характеристики синхронного двигателя
Из характеристик определяем:
Im=8,21 А
Im0=1,83 А
iв0=4,58 А
Вывод:
Рабочие характеристики
Из рабочих характеристик синхронного двигателя, полученных в ходе лабораторной работы были определены следующие номинальные величины:
Р1н=5600 Вт
Р2н=4896 Вт
cosφн=1
ηн=85,6%
М2н=31,2 Н*м
Вид полученных рабочих характеристик полностью совпадает с теоретическим видом этих характеристик (Рис. 2.).
U-образные характеристики
Из U-образных характеристик синхронного двигателя, полученных в ходе лабораторной работы были определены следующие величины:
Im=8,21 А
Im0=1,83 А
iв0=4,58 А
Вид полученных U-образных характеристик полностью совпадает с теоретическим видом (Рис. 3.).