Содержание отчета:

Название и цель работы. Схемы проведения опытов, паспортные данные исследуемой машины. Информации по каждому опыту (название опыта, краткое описание опыта, экспериментальные и расчетные данные, построенные характеристики и диаграммы). Выводы.

Контрольные вопросы:

1. В чем сущность работы индукционного регулятора?

2. В каких пределах может изменяться вторичное напряжение и индукционного регулятора и от чего эти пределы зависят?

3. При каких условиях выходное напряжение индукционного регулятора будет равно нулю?

4. Объясните принцип построения векторной диаграммы для определения изменения выходного напряжения в схеме индукционного регулятора от угла поворота ротора.

5. Почему полное сопротивление асинхронной машины, включенной по схеме регулируемой реактивной катушки, имеет практически индуктивный характер?

6. Что такое электрический градус, при каких условиях он равен электрическому градусу?

7. Объясните, почему при повороте ротора в схеме фазорегулятора изменяется фаза выходного напряжения, а не его величина?

8. Почему при использовании стандартной асинхронной машины в схемах с неподвижным ротором длительные токи в обмотках должны быть значительно меньше номинальных?

9. Назовите области возможного применения схем с заторможенным ротором.

Лабораторная работа №9.

Тема:Асинхронный генератор.

Цель работы:знакомство с работой асинхронной машины в режиме генератора, получение его характеристик опытным путем.

Содержание работы:

1. Изучить устройство и принцип действия асинхронного генератора.

2. Исследовать работу генератора при возбуждении от сети (независимое возбуждение).

3. Исследовать работу генератора при возбуждении от конденсаторов (самовозбуждение):

• снять характеристику холостого хода;

• снять характеристики генератора при синхронной скорости вращения и необходимой расчетной емкости;

• снять характеристики генератора при постоянной частоте тока в нагрузке и необходимой расчетной емкости;

4. Проанализировать полученные результаты и сделать выводы.

Порядок выполнения работы:

1. Изучить устройство и принцип действия исследуемого генератора. Записать паспортные данные генератора и приводного двигателя.

2. Собрать схему для проведения исследований (рис.9.1).

2.1. Исследовать режим генератора при возбуждении от сети (независимое возбуждение).

Согласовать направления вращения приводного двигателя и асинхронной машины, включая поочередно двигатель постоянного тока при помощи QF3 (при пуске сопротивление реостата PR1 равно нулю) и асинхронную машину (QF4) в режиме двигателя на непродолжительное время. При несовпадении направлений вращения изменять порядок чередования фаз у асинхронной машины.

Снять характеристики генератора. Для этого генератор привести во вращение приводным двигателем и включить его в сеть. Включить питание стробоскопа. Характеристики снимать начиная с точки синхронной частоты (сектор вращающегося диска на валу машины неподвижен в свете стробоскопа) и далее, увеличивая частоту вращения до тока . Второй точке характеристики должно соответствовать скольжение, при котором. Изменение частоты вращения осуществлять изменением тока возбуждения приводного двигателя при помощи реостата PR1.

Скольжение определять при помощи стробоскопа, замеряя количество Nполных оборотов диска с сектором, укрепленного на валу агрегата, в свете стробоскопа за времяt. Отсчет времени вести по электрическому секундомеру. Число измеряемых полных оборотов должно быть 3…5. Данные занести в таблицу 9.1. После чего выключить установку, отключив сначала генератор от сети, а затем – и приводной двигатель.

Таблица 9.1. Характеристики генератора с независимым возбуждением.

Экспериментальные данные

Расчетные данные

В

А

о.е.

В

А

Вт

об.

с

Вт

Вт

Вт

о.е.

о.е.

о.е.

ВА

Сделать необходимые расчеты, используя выражения:

• мощность генератора, отдаваемая в сеть:

;

• мощность двигателя, потребляемая из сети:

;

• коэффициент полезного действия двигателя определяется по кривой (рис.9.2);

• мощность на валу генератора:

;

• полная мощность в цепи генератора:

;

• коэффициент мощности генератора:

;

• коэффициент полезного действия генератора:

;

• скольжение:

гдеN– число полных оборотов диска в свете стробоскопа за времяt.

Результаты расчетов занести в таблицу 9.1.

По данным опытов и расчетов построить характеристики ,,,.

Проанализировать полученные результаты.

Рис.9.2. Зависимость двигателя П-12-У4.

3. Исследовать режим генератора при возбуждении от конденсаторов (самовозбуждение).

3.1. Рассчитать величину емкости, необходимую для возбуждения генератора при холостом ходе и синхронной частоте вращения до номинального напряжения.

Величина необходимой емкости на фазу может быть определена из выражения:

[мкФ], где- необходимая реактивная мощность конденсаторов, ВАр;

- число фаз ();

- частота сети ();

- напряжение, на которое включается емкость (в нашем случае).

Необходимую реактивную мощность можно определить из предыдущего опыта по точке;

.

Для проверки рассчитать емкость по паспортным данным асинхронной машины:

, где- номинальная мощность (указана на паспорте двигателя);

- тангенс, соответствующий(определяется как, гдеприведен в паспортных данных машины);

- номинальный КПД двигателя.

Если нагрузка генератора потребляет реактивный ток, расчетная емкость должна быть увеличена на величину, соответствующую реактивной мощности, потребляемой нагрузкой.

3.2. Снять характеристику холостого хода прии.

Привести генератор во вращение, включив приводной двигатель при помощи PR1 установить синхронную скорость вращении, при которой сектор диска неподвижен в свете стробоскопа (). Генератор при этом должен быть отключен от сети (QF4 выключен). При помощи QF2 включить магазин емкостей и установить величину емкости, равную расчетнойна каждую фазу (определена в пункте 3.1). Изменять емкость от расчетнойдо величины, при которой(генератор перестает возбуждаться). Скольжение поддерживать равным нулю. Данные занести в таблицу 9.2.

По данным отчета построить зависимость .

Проанализировать полученные результаты.

Таблица 9.2. Характеристика холостого хода в режиме самовозбуждения.

В	А	мкФ

3.3. Снять характеристики генератора при синхронной скорости вращения и расчетной емкости ().

Привести генератор во вращение, при этом он должен быть отключен от сети. Установить синхронную скорость вращения и поддерживать ее в процессе эксперимента, т.е. (сектор диска должен быть неподвижным в свете стробоскопа). Выключить магазин емкостей и установить рассчитанную в пункте 3.1 емкость. При помощи QF1 включить активную нагрузки и, включая секции нагрузки, нагружать генератор от токадо. Данные занести в таблицу 9.3.

Таблица 9.3. Характеристики генератора при и расчетной емкости.

Экспериментальные данные

Расчетные данные

В

А

о.е.

В

А

А

А

Гц

Вт

Вт

Вт

Вт

о.е.

о.е.

Произвести необходимые расчеты, используя выражения, приведенные в пункте 2.

Скольжение генератора:

, где- частота сети ();

- частота тока в нагрузке генератора.

Результаты расчета занести в таблицу 9.3.

По данным опыта построить характеристики ,,,,,.

Проанализировать полученные результаты.

3.4. Снять характеристики генератора при постоянной частоте тока в нагрузке и расчетной емкости().

В процессе нагрузки генератора частоту поддерживать постоянной, изменяя частоту вращения приводного двигателя. Скольжение определять при помощи стробоскопа. Данные занести в таблицу 9.4.

Таблица 9.4. Характеристики генератора при и расчетной емкости.

Экспериментальные данные

Расчетные данные

В

А

о.е.

В

А

А

А

Вт

об.

с

Вт

Вт

Вт

о.е.

о.е.

Произвести расчеты по выражениям, приведенным в пункте 2, и результаты занести в таблицу 9.4.

По результатам опыта построить характеристики ,,,,,.

Проанализировать полученные результаты.