Коммерциялық емес  акционерлік қоғам

АЛМАТЫ ЭНЕРГЕТИКА ЖӘНЕ БАЙЛАНЫС УНИВЕРСИТЕТІ

Өнеркәсіп қондырғыларының  электржетегі және автоматтандырылуы кафедрасы

 

 

ЭЛЕКТР МАШИНАЛАРЫ

Асинхронды қозғалтқыштар

 

5В071800 – «Электр энергетикасы»

мамандығының барлық оқу түрі студенттеріне

зертханалық жұмыс орындауға арналған әдістемелік нұсқау

 

 

 

Алматы 2011

ҚҰРАСТЫРУШЫЛАР: Сагитов П.И., Шидерова Р.М, Алмуратова Н.К. Электр машинасы. 5В071800 – «Электр энергетикасы» мамандығының барлық оқу түрі студенттеріне зертханалық жұмыс орындауға арналған әдістемелік нұсқау. – Алматы: АЭжБУ, 2011. – 43бет.

 

         Әдістемелік нұсқауда стендтерге қатысты техникалық мәліметтер, жұмысты орындау бағдарламасы, дайындалу әдісі, тәжірибе жүргізу және алынған нәтижелерді талдау және бақылау сұрақтары берілген.

         Әдістемелік нұсқау 5В071800 – «Электр энергетикасы» мамандығының барлық оқу түрі студенттеріне арналған.

         Ьез.4, табл.8, атау. – 5.

 

         Пікір беруші: техн. ғыл. д-ры, проф. Мустафин М.А. 

 

          «Алматы энергетика және байланыс университетінің» коммерциялық емес акционерлік қоғамының 2010 ж. баспа жоспары бойынша басылады. 

 

          КЕАҚ «Алматы энергетика және байланыс университеті», 2011 ж. Ó

 

1 Зертханалық тақтаның (стендтің) сипаттамасы

 

         Зертханалық тақта (1 суреттті қара) зертханалық-машықтану сабақтарында трансформаторларды, асинхронды және синхронды машиналарды, сонымен қатар тұрақты ток машиналарын да зерттеу жүргізу үшін қолданылатын оқу құралы болып табылады.

 

1.1  Зертханалық стенд құрылысы

 

1.1.1 Инвертор.

Симметриялы үшфазалы торап жасау үшін арналған. Ол кернеу мен жиіліктің біркелкі реттелуін іске асырады. Кернеудің тапсырмасы жиіліктің тапсырмасынан тәуелсіз және U/f = const  режімінде орындала алады. Токты тұрақты ток түйінінде өлшейді, сонымен қатар шығыс сызықты кернеуді де.

Күштік бөлімі Mitsubishi ASIPM PS11035 (номиналды тоғы 7А; қуаты 1,5 кВт-қа дейін қозғалтқыштар үшін) күштік модулінің негізінде іске асырылған.

         Реттеу аралығы:

-         дискреттілігі 0,63 Гц жиілік тапсырмасының аралығы 0..163 Гц;

-         дискреттілігі 1В сызықтық кернеу тапсырмасының аралығы 0..220В. 

 

1.1.2 Кең-импульсті түрлендіргіштер.

Зәкір орамының қорегін және ТТҚ қозуын, сонымен қатар СҚ орамының қозуы.

 

Құрамы:

Күштік бөлім:

- ASIPM Mitsubishi PS11035 интеллектуалды күштік модуль, құрамына келесі блоктар кіреді:

а) IGBT-транзисторлардағы екіфазалы көпірлер ТТҚ зәкірінің

орамын қоректеу үшін қолданылады;

ә) қалған жартыкөпір синхронды машинаның қозу орамын қоректеу

үшін қолданылады.

- IRF840 өрістік транзистор – ТТҚ-ң қозу орамын қоректеу үшін.

Түрлендіргіштердің күштік қоректеуі, тұрақты және айнымалы тоқтар қозғалтқыштарының арасындағы энергия рекуперациясын жүзеге асыратын жиіліктік түрлендіргіштің тұрақты ток тізбегінен болады.

 

-         ATMega16 микроконтроллер, төмендегілерді іске асырады:

1) зәкірдің және қозу орамдарындағы токтардың индикациясын және өлшемін;

2) қозғалтқыштың айналу жылдамдығының индикациясын және өлшемін;

б) ТТҚ қозу орамының ток реттеуішінің жүзеге асырылуын;

в) КИТ зәкір жұмысының келесі жұмыс режімдерінің жүзеге асырылуын:

- зәкірдің тоғы бойынша кері байланысты бірконтурлы басқару жүйесі –

синхронды қозғалтқышты зерттеу кезінде қолданылады;

- қозғалтқыштың айналу жылдамдығымен және зәкір тоғы бойынша кері байланыстармен екіконтурлы басқару жүйесі – айнымалы ток қозғалтқыштарын зерттеу кезінде қолданылады;

- басқарудың тұйық жүйесін өшіру – тұрақты ток машинасын зерттеу кезінде қолданылады;

г) тумблерлер мен резисторлардың сұрауы;

д) компьютермен байланыс;

- HCPL-788J бөлектейтін күшейткіштің негізіндегі гальваникалық түйін платалы токтарды өлшеу үшін шунттар.

 

1.1.3 Сандық өлшеуіш құралдар.

Әрбір құрал ток пен кернеуді өлшей алады. Токты және кернеуді тура өлшеуден басқа есептеп шығарады:

-         айнымалы ток пен кернеудің әрекеттегі мәндері;

-         ток пен кернеудің арасындағы жылжу бұрышы;

-         активті қуат.

 


                                  сурет 1.1.

 

1.2  Стенд жұмысының ерекшеліктері

 

1.2.1 Индикация.

         Өлшенген мөлшерлердің бейнеленуі санды түрде жүргізіледі. Бұдан кейін келесі ерекшеліктер: өлшенген мөлшерге байқалмайтын өзгерту жасағанда кіші топ сандарында өзгеріс болады. Нақты өлшемдер кіші топ санының әрдайым өзгеріп тұруына жол беретін кедергілер арқылы жасалған тербелістер және индикатордың оқылмауынан тұрады. Бұл жетіспеушіліктен құтылу үшін индикацияның алдындағы сандар сүзгіш (фильтр) арқылы өтеді. Бұл өз қатарында индикацияның өлшемдердің тез өзгеруінің реакциясын ақырындатады: жіберу тоғы, қозғалтқыштың екпін/тежелуі, синхронды қозғалтқыштағы қозу тоғының тербелісі және т.б. Сондықтан кейбір зертханалық жұмыстардың өткізу әдісі стандарттық әдістен ерекшеленеді.

 

         1.2.2 Стендтің қосылуы.

         Стендті қосу алдында, түрлендіргіштің қосылуын басқарушы барлық тумблерлердің өшті «выключено» жағында тұрғанына көз жеткізу керек.

         Стендті қосқаннан кейін индикаторлардың тесті болады. Егер КИП-рдің біреуі қосылып қалған болса, тестіден кейін индикатор «OOPS» жазуын шығарады. Тумблерлер өшкеннен кейін КИТ-рдің платасы қалыпты жұмыс режіміне көшеді.

 

         1.2.3 Түрлендіргіштердің қорғанысының қосылуы.

         Түрлендіргіштердің күштік бөлігі тоқтың қысқаша тұйықталуынан және басқару тізбегіндегі кернеу (кернеу 13В-ден кіші болса) жетіспеушілігінен қорғағыштан тұратын күштік модульде құрастырылған.

         PA4, PV4, HZ1 индикаторларындағы инвертордың қорғағышы жұмыс істеген кезде, «OOPS» жанады.

         СҚ қозу орамдары (күштік модульден қорек алады) және ТТҚ зәкірінің орамдарының КИТ-ң қорғағышының жұмыс істеуі кезінде PА5 және РА7 индикаторларында соңғы өлшенген мәндер жанады.

         ТТҚ қозу орамдарында КИТ қорғағышының жұмыс істеуі кезінде РА6 индикаторында соңғы өлшенген мән жанады. Сонымен қатар, зәкір орамының қорегі және қозу орамының қорегі өшеді.

         Қорғағыш жұмыс істеген кезде түрлендіргішті өшіріп және қосу қажетті.

 

         1.2.4 Сандық құралдар.

         Әрбір құрал тоқ пен кернеуді өлшей алады. Әрбір түтікте: вольтметрдің бір түйіні, амперметрдің бір түйіні және құралдардың екінші түйіндерін қосатын жалпы нүктесі болады. Сондықтан, мысалға алатын болсақ, вольтметрдің кез келген бір тізбекке қосылуы, автоматты түрде амперметрдің  де бір түйінін сол тізбекке қосады. Егер «Трансформатордың қосылу топтарын анықтау» жұмысынан бөгеттер қалған болса немесе инвертор шығысында ваттметр қосылып тұрған болса, «Трансформаторлардың параллель жұмыстары» зертханалық жұмысын қосуға болмайды.

        

         2 Қауіпсіздік ережелерінің нұсқауы

 

         2.1 Бұйымды пайдалануда «Тұтынушылардың электр қондырғыларын техникалық пайдаланудағы ережелерін» және «Тұтынушылардың электр қондырғыларын пайдаланудағы техникалық қауіпсіздігінің ережелерін» сақтау керек.

         2.2 Бұйымды электр тоғымен зақымдану дәрежесіне қатысты қауіптілігі аз бөлмеде пайдалану керек.

         2.3 Бұйымның қорегін қосуды және жұмысты орындауды оқытушының рұқсатымен ғана жасау.

         2.4 Зертханалық жұмысты өткізу үшін электрлік сұлбаны құрастыру, техникалық қызмет көрсету стендтің қорегі өшіп тұрған кезде жүргізілуі керек.

         2.5 Стендтің корпусы жерге қосылуы керек. Жерге қосу контурының кедергісі 4 Ом-нан көп болмауы керек.

        

         3 Жұмысқа дайындық және орындалу реті

 

         3.1 Жұмысты бастамас бұрын берілген паспортты мұқият оқып, жасайтын зертханалық жұмыстың сұлбасымен толығымен танысу керек.

         3.2 Жұмыстың принциптік сұлбасын дәптерге сызып алу. Сұлбалар арасындағы түйіндердің коммутациясын қалай жасауға болатынын ойластыру, олардың не үшін қолданылатынын, сұлбаның және оның элементтерінің жұмысын анықтау. Осыдан кейін бөгеттердің қосылған жерлері көрсетілген монтаждық сұлбасын сызу немесе осыған сәйкес аппараттар элементтерінің коммутациясы жүргізілетін қосылу кестесін құру.

         3.3 Сұлба құруды тек торап қорегі өшіп тұрғанда ғана жасау керек. Сұлбаны құрып болғаннан кейін, зертханалық жұмыстарға қоса жүрген суреттерге сәйкес дұрыс жалғанғандығын мұқият тексеру қажет. Сұлба монтажында қысқа тұйықталудың жоқтығына көз жеткізу керек. Осыдан кейін ғана зертханалық жұмысты орындауға оқытушыдан рұқсат алу керек. 

         3.4 Жұмысқа кіріспей тұрып, барлық тумблерлерді өшіріліп тұрған күйлеріне сәйкес төменгі жағдайға орнату керек. Жұмыс жүріп жатқан кезде, өлшеніп жатқан параметрлердің мөлшерлері паспорттық берілгендерінен асып кетпеуін бақылау керек.  

 

Зерттелетін объектілердің параметрлері

 

1 к е с т е - Трансформатор

Трансформатор түрі

ОСМ1

Бірінші орамның номиналды кернеуі

220 В

Екіншілік  орамның номиналды кернеуі

110 В

Екінші орамның номиналды қуаты

0,100 кВ∙А

Бос жүріс тогы

24%

Тұйықталу тогы

9%

ПӘК

87%

 

2 к е с т е - Электрмашиналық агрегат

ТТҚ

АҚ ҚТ

АҚ ФР

Түрі -2ПН901

Түрі – АИР71В6

Түрі –МТН-011

Номиналды қуаты-0,55 кВТ

Номиналды қуаты -0,55 кВТ

Номиналды қуаты -1,4 кВТ

Айналу жылдамдығы- 1500 айн/мин

Номиналды кернеу-380В

Номиналды кернеу -380 В

Номиналды ПӘК-67,5%

Айналу жылдамдығы - 1000 айн/мин

Айналу жылдамдығы – 1000 об/мин

Номиналды кернеу -220 В

Номиналды ПӘК -69%

Номиналды ПӘК -65%

Номиналды зәкір тогы-3,3 А

Номиналды сырғу-8,5%

Номиналды сырғу-8,5%

Номиналды қоздыру тогы-0,4 А

Cosφ-0,68

Cosφ-0,67

 

Номиналды ротор тогы-8,8А

 

3 к е с т е - Жүктемелік кедергі (R1…R9)

 

R1…R3

R4…R9

Түрі

ПЭВ-100

ПЭВ-30

Номиналды кедергі, Ом

51

22

Шашырау қуаты, Вт

100

30

 

4 к е с т е - Қосынды жүктеме (R10,R11)

 

R10,R11

Түрі

ПЭВ-100

Номиналды кедергі, Ом

220

Шашырау қуаты, Вт

100

 

2 Зертханалық жұмыс №1.  Қысқа тұйықталған роторлы үшфазалы асинхронды қозғалтқыштың зерттелуі

 

Жұмыстың мақсаты

Қысқа тұйықталған роторлы үшфазалы асинхронды қозғалтқыштың құрылымын оқып білу және оның сипаттамаларын алу амалдарын үйрену.

 

2.1 Қысқаша теориялық мәліметтер

 

2.1.1 Жалпы жағдайлар.

Асинхронды машиналарға тән ерекшелік тайғанаудың болуы, яғни ротордың айналу жиілігі мен статордың магнитті өрісінің теңсіздігі болып табылады. Осы себептен машинаны асинхронды деп атайды.

Асинхронды машинаның жұмысшы сипаттамаларын тұрғызу үшін берілгендерді алудың екі әдісі бар: тікелей жүктеме әдісі және жанама әдіс. Тікелей жүктеме әдісі, қозғалтқыштың керекті параметрлерінің өлшеулері бар бос жүрістен номиналды жүктеме режіміне дейінгі диапазондағы тәжірибелі зерттеулерімен қорытылады. Бұл әдіс әдетте қуаты 10-15 кВт аспайтын қозғалтқыштар үшін қолданылады.

Қозғалтқыш қуатының өсуімен қатар оның жүктемесінің есебі де қиындайды, электр энергиясының босқа кеткен шығыны және электр торабының тиелуі де көбейеді. Бұл әдістің қолданылуына шек қойылуына, әрқашан электр торабының артық салмаққа жол бермеуімен және керекті құрал-сайманның болмау себебінен болады.

Қолданылуы қозғалтқыштың қуатымен шектеліп қалмайтын аса әмбебап жанама әдіс кең қолданыс алған. Бұл әдіс – бос жүріс және қысқа тұйықталу екі тәжірибенің орындалуымен қорытылады.

Асинхронды қозғалтқыштардың бос жүріс және қысқа тұйықталу тәжірибелері трансформаторлардың осындай тәжірибелеріне ұқсас. Олардың қозғалтқышта айналып тұратын бөлігі – ротордың болуына басты түрде шартталған кейбір ерекшеліктері де бар. Сонымен қатар, бос жүріс режімінен қысқа тұйықталу режіміне өту кезінде қозғалтқыш орамдарының параметрлері өзгермейтін болып қалмайды, бұл статор мен ротордың тісті бетімен түсіндіріледі. Бұның бәрі тәжірибе жүргізуде және де олардың келесі нәтижелерін өңдеуде кейбір қиындықтарды тудырады.

 

2.1.2 Бос жүріс тәжірибесі.

Берілген тәжірибе машинаның магниттік тізбек қасиетін үйренуге, бос жүріс кезіндегі шығындарды және номиналды жиілігі реттелетін кернеу көзінен қорек алатын асинхронды қозғалтқыштың таза механикалық қасиеттерін анықтауға мүмкіндік береді. Асинхронды қозғалтқыш негізінде болаттағы және механикалық шығынды жабуға кететін қуатты тұтынады.

Өзіміз білетіндей магниттейтін тоқ тораптан алынады. Бос жүріс сипаттамасын алу үшін n=const, f=const және U1=var кезінде бірнеше өлшемдер жүргізіледі. Кернеу аснхронды қозғалтқыштың тұрақты жұмысы бұзылмағанда  Uном   үштен бір бөлігіне дейін төмендейді. Одан кейінгі төмендеу кейбір қиындықтарды тудырады және көптеген жағдайларда ешқандай да қызықты нәтижелер көрсетпейді. Тәжірибе жүргізу кезінде, болаттағы шығынның өзгерісінің сипатын және магнит ағынын көбейткен кездегі магниттеуші күшті анықтау үшін кернеуді номиналдыдан жоғары етіп алу керек.

Асинхронды қозғалтқышты толық бағалау үшін бос жүріс шығындарын білу қажет, яғни олар механикалық шығын (Pмех)  және болаттағы шығын (Pст). Олар бос жүрісте қуатпен анықталады 0) статор орамындағы шығынды (PЭл1) ескеру арқылы. (PЭл1) өте аз болғандықтан,  Iкішілігі ескеріледі, (Pмех және Pст салыстырғанда байқалмайтын бөлік) – оларды елемейді, және бос жүріс шығындарын 0) –ға теңестіруге болады.

Бос жүріс тәжірибесіндегі асинхронды қозғалтқышты қоректеу, кең аралықтарда жиілікті және кернеуді өзгертуге мүмкіндік беретін кернеу Инверторы арқылы жүргізіледі. Сонымен қатар қозғалтқыш білігі механикалық жүктемеден бос болуы керек.

 

сурет 2.2 – Қысқатұйықталған роторлы асинхронды қозғалтқышты зерттеу

Тәжірибені қорек кернеуінен  бастайды, содан кейін құралдардың көрсеткіштерін 5-7 нүктелерінде алу үшін  кернеуді жайлап төмендетеді .  Сонымен қатар өлшемдердің біреуі номинады кернеуге UНОМ  сәйкес келуі керек.

Кернеулер мен тоқтардың сызықты мәндерін өлшейді, содан кейін (статор орамының байланыс сұлбасына тәуелді) бос жүріс тоғы мен кернеудің фазалық мәндерін анықтайды.

Өлшеулер мен есептеулер нәтижелері бойынша номиналды кернеуге сәйкес келетін, I0ном, Р0ном, (Рст+Pмех.ном) и cosφном өлшемдерін белгілейтін, бос жүріс I0, Р0, , cosφ0=f(U1) сипаттамаларын тұрғызамыз.

Егер ст + Pмех)=f(U1)  сызбаны, (U1=0) ординат өсімен қиылысқанға дейін жалғастыратын болсақ, Рмех  шығын өлшемін аламыз.

Магниттік және механикалық шығынның бұл бөлімі, тораптың өзгермейтін жиілігінде қозғалтқыштың роторының айналу жиілігі f1 бос жүріс режімінде n0 болуына негізделген, сонымен қатар, механикалық шығындар Рмех да өзгермейді. Сонымен қатар магнит ағыны Ф статордың ЭҚК-не Е1 тура пропорционал.

Бос жүріс режімі үшін U1=E1, сол үшін U1=0  және магнит ағыны Ф=0, және де, осыдан кейін магнит шығыны Рст=0.

Механикалық шығындардың өлшемін Рмех анықтап алғаннан кейін, магниттік шығынды Pст есептеуге болады:

, Вт.                                            (2.5)

МЕМ 7217-79 сәйкес тәжірибені бастамай тұрып асинхронды қозғалтқышты подшипникті қыздыру үшін быраз жаттықтыру керек:

АҚ үшін 11кВт-қа дейін         15 мин,

11 кВт-тан 110кВт                  30 мин,

110 кВт-тан жоғары               75 мин.

 

2.1.3 Қысқа тұйықталу тәжірибесі.

Қысқа тұйықталу тәжірибесі де бос жүріс тәжірибесіндегідей сұлба      (4.2 суретті қара) бойынша жүргізіледі, бірақ тоқты, кернеуді және қуатты өлшейтін құралдар өлшеу шектеріне сәйкес болып таңдалынуы керек. Қозғалтқыштың роторын қатты бекіту керек. Қысқа тұйықталу тәжірибесіндегі статор тогының шекті мәнін, қозғалтқыштың қатты қызып кетуін болдырмау үшін, қоректейтін тораптың жеткілікті тоқтық жүктемесінен тыс орнатады. Қуаты 1 кВт дейінгі қозғалтқыштар үшін  номиналды кернеуден бастап тәжірибе жүргізуге болады. Бұл жағдайда шекті тоқ . Қысқа тұйықталу тәжірибесін жүргізу барысында статор орамын жұлдызша етіп байланыстырған дұрыс.

Қысқа тұйықталу тәжірибесіндегі статор тогының өзгеру диапазонын анықтап алғасын, қысқа тұйықталудың сәйкес кернеуін орнатып алып, тәжірибені бұл тоқтың шекті мәнінен бастайды. Содан кейін бұл кернеуді, тоқ өзінің орнатылған диапазонының төменгі шегіне жететіндей етіп ақырындап төмендетеді. Сонымен қатар, құралдардың көрсекіштерін 5-7 нүктелерінде алады, олардың біреуі статордың номиналды тоғына () сәйкес келуі керек.

Тәжірибенің созылуы минималды мүмкін болуы керек. Құралдардың соңғы көрсеткіштерін алғаннан кейін, қозғалтқышты өшіру керек және орамның температурасын анықтау үшін, статор орамының фазасының активті кедергісінің r1/ өлшемін алу керек. Статор орамының байланыс сұлбасына тәуелді, сызықты кернеу мен тоқтарды фазалық Uк және Iк  қайта санайды.

 

2.1  к е с т е– Қысқа тұйықталу тәжірибесіндегі кернеудің қайта саналуы

Номиналды фазалық кернеу U1ном, В

127

220

380

500

3000

6000

Қысқа тұйықталудың фазалық кернеуі UК.ном, В

33

58

100

130

800

1600

 

         Номиналдыға салыстырғанда төмендетілген кернеуде жүргізілген тәжірибе қанығуға түзету енгізуді қажет етеді (МемСТ7217-79). Бұл түзету қысқа тұйықталу тәжірибесінде, аса үлкен мәннен жоғары тоқ қисыққа жанама бойымен өспелі, кернеуден тәуелділігін суреттейтінін білдіреді.

         UК.ном  анықтау үшін 2.1 – кестедегі берідгендер бойынша сызба тұрғызу керек.

Қысқа тұйықталудың тоғы мен қуатын төмендегі өрнектер бойынша  номиналды кернеуде U1ном  қайта санайды:

                     , А;                                     (2.5)

                     , Вт.                                 (2.6)

         2.1.4 Қысқа тұйықталған роторлы үшфазалы асинхронды қозғалтқыштың жұмысшы сипаттамалары.

         Асинхронды қозғалтқыштың жұмысшы сипаттамалары (МЕМ7217-79)  арқылы, өзгермейтін қосымша кернеу U1 және оның жиілігі f1 шартымен, өлшемдердің Р1, I1, S, сosj  ,ПӘК пайдалы қуаттан Р2  тәуелділігі түсіндіріледі.

         Жұмысшы сипаттамаларды алғанда статор мен ротордың қыздырылған болуы қажет.

        

         2.2 Зертханалық жұмысты орындауға тапсырмалар

 

         2.2.1 Электр машиналары мен өлшеуіш құралдардың паспорттық берілгенлерін жазып алу.

         2.2.2 Стендтің қосылу реті және сызбасымен танысу.

         2.2.3 Бос жүріс сипаттамаларын алу.Бос жүріс шығындарын анықтау.

         2.2.4 Тежелген ротор кезіндегі қысқа тұйықталу сипаттамаларын алу. Қысқа тұйықталу шығындарын анықтау. Асинхронды қозғалтқыштың іске қосу моменті  және іске қосу тоғының қысқалығын анықтау.

         2.2.5 Номиналды кернеу және торап жиілігі кезіндегі асинхронды қозғалтқыштың жұмысшы сипаттамаларын тұрғызу және алу.

         2.2.6 Бос жүріс және қысқа тұйықталу тәжірибелерінің берілгендері бойынша домалақ диаграмма тұрғызу.

         2.2.7 Алынған берілгендерді өңдеу. Зертханалық жұмыс нәтижелеріне талдау жасау және егжей-тегжейлі есептеу жасау.

 

         2.3 Зертханалық қондырғымен жұмыстың орындалу реті

 

         2.3.1 Бос жүріс тәжірибесі

         Стендті үш фазалы торапқа қосамыз. (стандтің сол жақ төменгі жағындағы «Сеть» үш ажратқышын қатар қосамыз). Стендті қоспас бұрын (SA23, SA24, SA25, SA26) түрлендіргіштерінің қосылуын басқаратын тумблерлердің өшірілген күйде екеніне көз жеткіземіз. (RP1, RP2, RP3, RP4, RP5) түрлендіргіштің шығыс мәндерін беруші реттегіштердің шеткі сол жақта, ал (SA2, SA3, SA4, SA6, SA7) қосымша ажыратып қосқыштар өшірілген күйде екенін тексереміз.

         SA1 тумблері арқылы басқару сұлбасын жүйеге қосу.

         1) SA2 тумблері арқылы K3 жүргізгішін қосу және L1, L2, L3 дроссельдер контактілерін тұйықтау;

2)     Статор орамдарын «үшбұрыш» сұлбасы бойынша қосу үшін SА3 ажыратып қосқышын «Включено» жағдайына қою.

         3) SA27 тумблері арқылы инвертордың басқарылуын  тәуелсіз режімге орнату;

         4) SA30 ажыратқышын «PW1» күйіне, SA31 ажратқышын «PW2» күйіне, SA32 ажратқышын «PV3» күйіне орнату;

         5) RP4 «Жиілікті тапсырыс» реттегіші арқылы f=50Гц орнату (HZ1 құрылғысы арқылы бақылау);

         6) RP5 «Кернеу тапсырысы» реттегіші арқылы кернеу мәнін U=0В орнату (PV4 вольтметрі арқылы бақылау);

         7) SВ1 тетігі арқылы зерттелетін қозғалтқышты инвертор шығысына қосу.

         8) SA26 тумблері арқылы инверторды қосу. RP5 кернеу реттегіші арқылы асинхронды қозғалтқыштың статорындағы кернеуді U=100В мәніне дейін көтеру (PV4 вольтметрі арқылы қадағалау). Бұл жағдайда қозғалтқыш роторының айналу жылдамдығы (105 рад/сек) синхрондыға тән болады. nО синхронды айналу жылдамдығын алу және Pмех механикалық шығындарды компенсациялау үшін желіге М3 қозғалтқыш режіміндегі машинаны қосу қажет болады. Ол үшін:

- SA34 тумблерін «НВ» күйіне орнату;

- SA25 тумблері арқылы ШИП2 қосу;

         - RP3 ток реттегіші арқылы ШИП2 қосымша М3 машинасына қоздыру тогының номиналды мәні (0,5А) беру (PА6 амперметрі арқылы қадағалау);

         - ШИП1 режімдерін орнату: SA20 «Тұйықталған БЖ өшіру», SA21 «Жылдамдық тапсырысы», SA22 «Қозғалтқыш режімі»;

-  SA23 тумблері арқылы ШИП1 қосу;

         - RP1 «Тапсырыс» реттегіші арқылы ШИП1 шығысындағы кернеуді баяу реттей отырып зерттелетін қозғалтқыш айналу жылдамдығын  синхрондыға дейін жеткізу. Синхронды айналу жылдамдығын дәлірек анықтау үшін РW1, РW2 ваттметрлерін пайдалануға болады.  Синхронды мән жақындаған сайын активті қуат нөлге дейін төмендейді;

         - n=nО күйінде өлшеуіш құрылғылар мәнін алу. М2 зерттелетін қозғалтқыштың кернеуін 100В ден 220В дейін көтере отырып 5÷6 мәнін алу. М3 қосымша қозғалтқыштың кернеуін өзгерте отырып, синхронды айналу жылдамдығын тұрақты ұстау (BR1 құрылғысы арқылы қадағалау). Алынған мәндерін 2.2 кестесіне енгізу.

 

2.3а к е с т е  - Бос жүріс тәжірибесінің берілгендері

Өлшеулер

U0, В

I0,  А

P01,  Вт

P02,  Вт

1

6

 

 

 

 

        

2.3б к е с т е - Бос жүріс тәжірибесінің берілгендері

Есептеулер

Uф0,  В

Iф0,  А

cosjо

jо, град

PЭЛ1, Вт

PМЕХ, Вт

PМ, Вт

1

 6

 

 

 

 

 

 

 

 

Тәжірибені бітірген соң:

- RP1 «Тапсырыс» реттегіші арқылы ШИП1 кернеуін нөлге дейін төмендетеміз (PV3 құрылғысы арқылы бақылаймыз);

- SA23 тумблері арқылы ШИП1 өшіреміз;

- Инвертордың шығысындағы кернеуді нөлге дейін төмендетеміз (PV4 құрылғысы арқылы қадағалау);

- SA26 тумблері арқылы инверторды өшіру;

- SB2 тетігі арқылы зерттелетін қозғалтқышты өшіру;

- RP3 ток реттегіші арқылы ШИП2 қосымша М3 машинасының қоздыру тогын нөльге теңестіру (PА6 амперметрі арқылы қадағалау);

- SA25 тумблері арқылы ШИП2 өшіру;

- «Торап» автоматын өшіру.

 

         2.3.2 Қысқа тұйықталу тәжірибесі.

         ЕСКЕРТУ!

         Статор тогы зерттелетін қозғалтқыштың 1,5∙IН мәнінен аспауы қажет.

Зерттелетін қозғалтқыштың роторы айналмайды.

Әр бір зерттеу уақыты 10 с аспауы қажет.

Зерттеу студенттер бригадасының жақсы дайындығын және ұйымшылдығын талап етеді. Олардың әрбіреуіне бір-екі құрылғыны қадағалау табысталады.

1) 1 суреттегі сұлбаны жинау.

2) Стендті үш фазалы торапқа қосамыз. (стандтің сол жақ төменгі жағындағы «Сеть» үш ажратқышын қатар қосамыз). Стендті қоспас бұрын (SA23, SA24, SA25, SA26) түрлендіргіштерінің қосылуын басқаратын тумблерлердің өшірілген күйде екеніне көз жеткіземіз. (RP1, RP2, RP3, RP4, RP5) түрлендіргіштің шығыс мәндерін беруші реттегіштердің шеткі сол жақта, ал (SA2, SA3, SA4, SA6, SA7) қосымша ажыратып қосқыштар өшірілген күйде екенін тексереміз.

         3) SA1 тумблері арқылы басқару сұлбасын жүйеге қосу.

         4) SA2 тумблері арқылы K3 жүргізгішін қосу және L1, L2, L3 дроссельдер контактілерін тұйықтау;

         5) Статор орамдарын «үшбұрыш» сұлбасы бойынша қосу үшін SА3 ажыратып қосқышын «Включено» жағдайына қою.

         6) SA27 тумблері арқылы инвертордың басқарылуын  тәуелсіз режімге орнату;

         7) SA30 ажыратқышын «PW1» күйіне, SA31 ажратқышын «PW2» күйіне, SA32 ажратқышын «PV3» күйіне орнату;

         8) RP4 «Жиілікті тапсырыс» реттегіші арқылы f=50Гц орнату (HZ1 құрылғысы арқылы бақылау);

         9) RP5 «Кернеу тапсырысы» реттегіші арқылы кернеу мәнін U=0В орнату (PV4 вольтметрі арқылы бақылау);

         М2 қозғалтқышының роторы айналмас үшін, жылдамдықты реттейтін екі контурлық жүйеде жұмыс істейтін М3 қосымша машинасын қосамыз. Ол үшін:

         - SA34 тумблерін «НВ» күйіне орнату;

- SA25 тумблері арқылы ШИП2 қосу;

         - RP3 ток реттегіші арқылы ШИП2 қосымша М3 машинасына қоздыру тогының номиналды мәні (0,5А) беру (PА6 амперметрі арқылы қадағалау);

         - ШИП1 режімдерін орнату: SA20 «Тұйықталған БЖ қосу», SA21 «Жылдамдық тапсырысы», SA22 «Генератор режімі»;

-  SA23 тумблері арқылы ШИП1 қосу;

         - RP1 «Тапсырыс» реттегіші арқылы ШИП ротордың айналу жылдамдығын нөльге қою (BR1 құрылғысы арқылы қадағалау);  

         - SA26 тумблері арқылы инверторды қосу;

         - RP5 кернеу реттегіші арқылы асинхронды қозғалтқыштың статорындағы кернеуді U=90В мәніне дейін көтеріп 5÷6 мән алу (PV4 вольтметрі арқылы қадағалау). Алынған мәндерін 2.3 кестесіне енгізу.

Тәжірибені бітірген соң:

- Инвертордың шығысындағы кернеуді нөлге дейін төмендетеміз (PV4 құрылғысы арқылы қадағалау);

- SB2 тетігі арқылы зерттелетін қозғалтқышты өшіру;

- SA26 тумблері арқылы инверторды өшіру;

- SA23 тумблері арқылы ШИП1 өшіру;

- RP3 ток реттегіші арқылы ШИП2 қосымша М3 машинасының қоздыру тогын нөльге теңестіру (PА6 амперметрі арқылы қадағалау);

- SA25 тумблері арқылы ШИП2 өшіру;

- «Торап» автоматын өшіру.

 

3.3 к е с т еҚысқа тұйықталу тәжірибесінің берілгендері

Өлшеулер

 

Uк, В

Iк, А

Pк,  Вт

 

1

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

Есептеулер

UФк,  В

IФк,  А

cosjк

jк, град

Zк,  Ом

Xк,  Ом

rк,  Ом

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.3.3 Жұмыс сипаттамаларын зерттеу.

1) 1 суреттегі сұлбаны жинау.

2) Стендті үш фазалы торапқа қосамыз. (стандтің сол жақ төменгі жағындағы «Сеть» үш ажратқышын қатар қосамыз). Стендті қоспас бұрын (SA23, SA24, SA25, SA26) түрлендіргіштерінің қосылуын басқаратын тумблерлердің өшірілген күйде екеніне көз жеткіземіз. (RP1, RP2, RP3, RP4, RP5) түрлендіргіштің шығыс мәндерін беруші реттегіштердің шеткі сол жақта, ал (SA2, SA3, SA4, SA6, SA7) қосымша ажыратып қосқыштар өшірілген күйде екенін тексереміз.

         3) SA1 тумблері арқылы басқару сұлбасын жүйеге қосу.

         4) SA2 тумблері арқылы K3 жүргізгішін қосу және L1, L2, L3 дроссельдер контактілерін тұйықтау;

         5) Статор орамдарын «үшбұрыш» сұлбасы бойынша қосу үшін SА3 ажыратып қосқышын «Включено» жағдайына қою.

         6) SA27 тумблері арқылы инвертордың басқарылуын  тәуелсіз режімге орнату;

         7) SA30 ажыратқышын «PW1» күйіне, SA31 ажратқышын «PW2» күйіне, SA32 ажратқышын «PV3» күйіне орнату;

         8) RP4 «Жиілікті тапсырыс» реттегіші арқылы f=50Гц орнату (HZ1 құрылғысы арқылы бақылау);

         9) RP5 «Кернеу тапсырысы» реттегіші арқылы кернеу мәнін U=0В орнату (PV4 вольтметрі арқылы бақылау);

         10) SA26 тумблері арқылы инверторды қосу;

         11) SВ1 тетігі арқылы зерттелетін қозғалтқышты инвертордың шығысына қосу;

         12) RP5 кернеу реттегіші арқылы асинхронды қозғалтқыштың статорындағы кернеуді U=220В номиналды мәніне дейін көтеру (PV4 вольтметрі арқылы қадағалау);

         Зерттелетін қозғалтқыштың білігіне механикалық жүктеме тудыру үшін, желіге қозғалтқыш режіміндегі М3 қосымша машинаны қосу қажет болады. Ол үшін:

         - SA34 тумблерін «НВ» күйіне орнату;

- SA25 тумблері арқылы ШИП2 қосу;

         - RP3 ток реттегіші арқылы ШИП2 қосымша М3 машинасына қоздыру тогының номиналды мәні (0,5А) беру (PА6 амперметрі арқылы қадағалау);

         - ШИП1 режімдерін орнату: SA20 «Тұйықталған БЖ өшіру», SA21 «Ток тапсырысы», SA22 «Генератор режімі»;

-  SA23 тумблері арқылы ШИП1 қосу;

         - RP1 «Тапсырыс» реттегіші арқылы ШИП қосымша М3 машинасының зәкір тізбегіндегі токты көтере отырып 5÷6 мән алу. Алынған мәндерін 2.4 кестесіне енгізу.

 

2.4а  к  е с т еЖұмыстық сипаттамалары

Өлшеулер

IДПТ,А

I1, А

U1, В

P1,Вт

ω,с-1

1

6

 

 

 

 

 

 

2.4б  к е с т еЖұмыстық сипаттамалары

 

Есептеулер

n, об/мин

I1Ф, А

U1Ф, В

s

cosj

Mэм, Н×м

ΔM, Н×м

M2, Н×м

P2, Вт

h

1

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тәжірибені бітірген соң:

- RP1 «Тапсырыс» реттегіші арқылы ШИП1 кернеуін нөлге дейін түсіру (PV3 құрылғысы арқылы қадағалау);

- SA23 тумблері арқылы ШИП1 өшіру;

- Инвертордың шығысындағы кернеуді нөлге дейін төмендету (PV4 құрылғысы арқылы қадағалау);

- SB2 тетігі арқылы зерттелетін қозғалтқышты өшіру;

- SA26 тумблері арқылы инверторды өшіру;

- RP3 ток реттегіші арқылы ШИП2 қосымша М3 машинасының қоздыру тогын нөльге теңестіру (PА6 амперметрі арқылы қадағалау);

- SA25 тумблері арқылы ШИП2 өшіру;

- «Торап» автоматын өшіру.

         Қысқа тұйықталған роторлы асинхронды қозғалтқыштың тәжірибелік мәндері бойынша бір координаттар жүйесінде жұмысттық сипаттамаларын тұрғызу:

I1 , P1, n, s, cosj, М, h=f(P2).

Тәуелсіз қоздырылатын тұрақты ток қозғалтқышының электрмагниттік моменті              

           ,                                (2.7)

ТТҚ коэффициенті                    .                               (2.8)

ТТҚ білігіндегі пайдалы момент

 ,                                           (2.9)

мұнда - ТТҚ магниттік, механикалық және қосымша шығындардан пайда болатын иін күші.

                        ,                                            (2.10)

мұнда 

                    .                                               (2.11)

Осы шығындарды табу үшін экспериметтік әдісті пайдаланамыз.

ТҚ ТТҚ бос жүріс кезінде қозғалтқыш режіміне қосады. Ia0 зәкір тогын бос жүріс режімінде және келтірілген U0 кернеуін өлшеп, Р0 бос жүріс кезіндегі қуатты есептеуге магнитті және механикалық шығындарды қосады:

.                                  (2.12)

 

Бос жүріс режімі үшін:

            ,В.                            (2.13)

Номиналды жүктеме режімі үшін:

            ,В.                           (2.14)

ЭҚК үшін , U0, бос жүріс кезіндегі кернеудің мәні:

                       (2.15)

мұнда  - зәкір тізбегіндегі орамалардың кедергілерінің соммасы (Ом);

 - щеткалардағы кернеудің түсуі =2В;

 және  - номиналды жүктеме және бос жүріс режімдеріндегі зәкір тізбегіндегі токтар.

МемСТ бойынша компенсациондық орамаларсыз қосымша шығындар РД берілген шығындардан 1% болады:

                    , Вт.                                         (2.16)

ТТҚ қуаты (электрлік және берілген қуат):

                     , Вт.                                          (2.17)

Қысқатұйықталған роторлы асинхронды қозғалтқыштың пайдалы қуаты:

                    , Вт.                                         (2.18)

Қысқатұйықталған роторлы асинхронды қозғалтқыштың ПӘК-і:

                   , [%].                                      (2.19)

2.4 Алынған мәндер сараптамасы

 

Сараптамасында асинхронды қозғалтқыштың алынған мәндерін дөңгелек диаграммасынан алынған және паспорттық берілгендерімен салыстыру қажет.

Жұмыстық сипаттамаларына сараптама жасай отырып алынған графиктерді түсіндіру қажет. Мысалы, ток графигі координаттар басынан аспайды, өйткені, бос жүріс режімінде қозғалтқыш тораптан токты бос жүріс шығынымен  пайдаланады.

 

2.5 Бақылау сұрақтары

 

2.5.1 Үш фазалы қысқа тұйықталған роторлы асинхронды қозғалтқыштың құрылысы?

2.5.2 Қысқа тұйықталған роторлы асинхронды қозғалтқыштың жұмыс істей шарты?

2.5.3 Сырғу дегеніміз не және ол асинхронды қозғалтқыштарда қалай болады?

2.5.4 Не себептен асинхронды қозғалтқыштардың статор орамаларына алты шығыс жасайды?

2.5.5 Статор орамасының басын және соңын қалай анықтауға болады?

2.5.6 Реверс дегеніміз не және оны қалай үш фазалы асинхронды қозғалтқыштарда іске асыруға болады?

2.5.7 Асинхронды қозғалтқыштардың қандай сипаттамалары жұмыстық деп аталады?

2.5.8 Неліктен асинхронды қозғалтқыштардың салыстырмалы бос жүріс тогының мәні сондай қуаттағы трансформатордан көп?

2.5.9 Егер кернеуді 3 есе түсіретін болсақ, асинхронды қозғалтқыштың электрмагниттік моменті қалай өзгереді?

2.5.10 Асинхронды қозғалтқыштың аса жүктемелік қасиеті дегеніміз не және оны дөңгелек диаграммасымен қалай анықтауға болады?

2.5.11 Неліктен жүктемесіз асинхронды қозғалтқыш төмен ПӘК және төмен қуат коэффициентімен жұмыс істейді?

2.5.12 Асинхронды қозғалтқыштағы шығын түрлері?

2.5.13 Неліктен ротор жүрекшесіндегі магнит шығындарын ескермейді?

2.5.14 Статор жүрекшесіндегі пластиналардың қалыңдығы және ауа саңылауларының мәні қандай шығындарға әсер етеді?

2.5.15 I1=f(P2) графигі неліктен координаттар басынан аспайды?

2.5.16 Асинхронды қозғалтқыштың қандай жағдайларында жоғарғы гармоникалар қозғалтқыштық, генераторлық және тежеуіш режімдерін тудырады?

2.5.17 Механикалық сипаттамалардағы «құлау» немен байланысты?

2.5.18 Қандай жағдайларда статордың роторға «жабысу» мүмкін?

 

3 Зертханалық жұмыс №2.  Фазалы роторлы үшфазалы асинхронды қозғалтқышты зерттеу

 

Жұмыстың мақсаты: Фазалы роторлы үшфазалы асинхронды қозғалтқыштың құрылымын оқып білу, оның сипаттамаларын алу амалдарын  және жүргізу әдістерін үйрену.

 

3.1 Жалпы жағдайлар

 

Фазалы роторлы асинхронды қозғалтқыштың құрылысы қысқа тұйықталған роторлы АҚ қарағанда күрделі және сенімділігі төмен болып келгенмен олардың реттеу және жүргізу қасиеттері жоғарырақ. Асинхронды қозғалтқыштың қорабында қозғалтқыш түрі, дайындаушы-зауыт, шығарылған жылы, номиналды мәндері жазылған тақтайша болады (пайдалы қуат, кернеу, ток, қуат коэффициенті, айналу жылдамдығы, ПӘК т.б.).

 

         3.2 Зертханалық жұмысты орындауға тапсырмалар

 

         3.2.1 Электр машиналары мен өлшеуіш құралдардың паспорттық берілгенлерін жазып алу.

         3.2.2 Стендтің қосылу реті және сұлбасымен танысу.

         3.2.3 Бос жүріс сипаттамаларын алу.

         3.2.4 Тежелген ротор кезіндегі қысқа тұйықталу сипаттамаларын алу. 3.2.5 Номиналды кернеу кезіндегі асинхронды қозғалтқыштың жүргізу реостатының әртүрлі мәндеріндегі жұмысшы сипаттамаларын алу.

         3.2.6 Алынған мәндерді өңдеу. Зертханалық жұмыс нәтижелеріне талдау жасау және егжей-тегжейлі есептеу жасау.

 

         3.3 Зертханалық қондырғымен жұмыстың орындалу реті

 

         3.3.1 Бос жүріс тәжірибесі

         Бұл тәжірибе магниттер тізбегінің қасиеттерімен, бос жүріс кезіндегі шығындармен және номиналды жиілік кезіндегі кернеудің реттелетін   қоректің АҚ механикалық қасиеттерімен таныстырады. АҚ негізінен механикалық шығынмен болат шығынына кететін қуатты пайдаланады.

Бос жүріс тәжірибесін алу үшін қажетті бірнеше өлшеулер  n=const, f=const және U1=var.

 

Зертханалық қондырғымен жұмыстың орындалу реті

Стендттің құрылымдық сұлбасымен танысу.

Зерттеу үшін 2.1 суреттегі сұлбаны жинау.

Зерттеуді жүргізу үшін:

1 2.1 суреттегі фазалы роторлы АҚ сұлбасын жинау (машина М1).

2 Стендті үш фазалы торапқа қосамыз. (стандтің сол жақ төменгі жағындағы «Сеть» үш ажратқышын қатар қосамыз). Стендті қоспас бұрын (SA23, SA24, SA25, SA26) түрлендіргіштерінің қосылуын басқаратын тумблерлердің өшірілген күйде екеніне көз жеткіземіз. (RP1, RP2, RP3, RP4, RP5) түрлендіргіштің шығыс мәндерін беруші реттегіштердің шеткі сол жақта, ал (SA2, SA3, SA4, SA6, SA7) қосымша ажыратып қосқыштар өшірілген күйде екенін тексереміз.

         3 SA1 тумблері арқылы басқару сұлбасын желіге қосу.

            4 Статор орамдарын «үшбұрыш» сұлбасы бойынша қосу үшін SА3 ажыратып қосқышын «Включено» жағдайына қою.

         5 SA27 тумблері арқылы инвертордың басқарылуын  тәуелсіз режімге орнату;

         6 SA30 ажыратқышын «PW1» күйіне, SA31 ажратқышын «PW2» күйіне, SA32 ажратқышын «PV3» күйіне орнату;

         7 RP4 «Жиілікті тапсырыс» реттегіші арқылы f=50Гц орнату (HZ1 құрылғысы арқылы бақылау);

         8 RP5 «Кернеу тапсырысы» реттегіші арқылы кернеу мәнін U=0В орнату (PV4 вольтметрі арқылы бақылау);

         9 SВ1 тетігі арқылы зерттелетін қозғалтқышты инвертор шығысына қосу.

         10 SA26 тумблері арқылы инверторды қосу. RP5 кернеу реттегіші арқылы асинхронды қозғалтқыштың статорындағы кернеуді U1=220В мәніне дейін көтеру (PV4 вольтметрі арқылы қадағалау).

         11 5 минуттай асинхронды қозғалтқышты қыздыру.

         12 RP5 кернеу реттегіші арқылы кернеуді U=100В мәніне келтіру (PV4 вольтметрі арқылы қадағалау). Бұл жағдайда қозғалтқыш роторының айналу жылдамдығы синхрондыға тән болады. nО синхронды айналу жылдамдығын алу және Pмех механикалық шығындарды компенсациялау үшін желіге М3  қозғалтқыш режіміндегі машинаны қосу қажет болады. Ол үшін:

- SA34 тумблерін «НВ» күйіне орнату;

- SA25 тумблері арқылы ШИП2 қосу;

         - RP3 ток реттегіші арқылы ШИП2 қосымша М3 машинасына қоздыру тогының номиналды мәні (0,5А) беру (PА6 амперметрі арқылы қадағалау);

         - ШИП1 режімдерін орнату: SA20 «Тұйықталған БЖ өшіру», SA21 «Жылдамдық тапсырысы», SA22 «Қозғалтқыш режімі»;

-  SA23 тумблері арқылы ШИП1 қосу;

         - RP1 «Тапсырыс» реттегіші арқылы ШИП1 шығысындағы кернеуді баяу реттей отырып зерттелетін қозғалтқыш айналу жылдамдығын  синхрондыға дейін жеткізу. Синхронды айналу жылдамдығын дәлірек анықтау үшін РW1, РW2 ваттметрлерін пайдалануға болады.  Синхронды мән жақындаған сайын активті қуат нөлге дейін төмендейді;

         - n=nО күйінде өлшеуіш құрылғылар мәнін алу. М2 зерттелетін қозғалтқыштың кернеуін 100В ден 250В дейін көтере отырып 5÷6 мәнін алу. М3 қосымша қозғалтқыштың кернеуін өзгерте отырып, синхронды айналу жылдамдығын тұрақты ұстау (BR1 құрылғысы арқылы қадағалау). Алынған мәндерін 3.1 кестесіне енгізу.

 

3.1а  к е с т е - Бос жүріс тәжірибесінің берілгендері

Өлшеулер

Uо, В

 

Iо, А

Pо, Вт

1

6

 

 

 

 

3.1б  к е с т е

Есептеулер

Uф0,  В

Iф0, А

cosjо

jо, град

PЭл1, Вт

PМЕХ, Вт

PМ, Вт

1

6

 

 

 

 

 

 

 

 

Тәжірибені бітірген соң:

- RP1 «Тапсырыс» реттегіші арқылы ШИП1 кернеуін нөлге дейін төмендетеміз (PV3 құрылғысы арқылы бақылаймыз);

- SA23 тумблері арқылы ШИП1 өшіреміз;

- Инвертордың шығысындағы кернеуді нөлге дейін төмендетеміз (PV4 құрылғысы арқылы қадағалау);

- SA26 тумблері арқылы инверторды өшіру;

- SB2 тетігі арқылы зерттелетін қозғалтқышты өшіру;

- RP3 ток реттегіші арқылы ШИП2 қосымша М3 машинасының қоздыру тогын нөльге теңестіру (PА6 амперметрі арқылы қадағалау);

- SA25 тумблері арқылы ШИП2 өшіру;

- «Торап» автоматын өшіру.

Зерттеулер мен есептеулердің мәні бойынша бос жүріс I0, Р0, cosφ0=f(U1) сипаттамасын тұрғызып, U1ном номиналды кернеу кезіндегі I0ном, Р0ном, (Рм + Pмех)ном ,cosφном мәндерін көрсету.

Егер м + Pмех) = f(U1) графигі ординаттар өсімен (U1=0) қыйылысса, онда  Рмех шығынын аламыз.

Бос жүріс режімі үшін U1 = E1 болғандықтан, U1 = 0 және Ф = 0 болғанда магниттер шығыны Рм = 0.

Механикалық шығындарды Рмех таба отырып магниттер шығынын Pм (Вт) анықтауға болады:

                     .                                                      (2.20)

 

         3.3.2 Қысқа тұйықталу тәжірибесі.

Қысқа тұйықталу тәжірибесі де бос жүріс тәжірибесіндегідей сұлба      (2.1 суретті қара) бойынша жүргізіледі, бірақ тоқты, кернеуді және қуатты өлшейтін құралдар өлшеу шектеріне сәйкес болып таңдалынуы керек. Қозғалтқыштың роторын қатты бекіту керек. Қысқа тұйықталу тәжірибесіндегі статор тогының шекті мәнін, қозғалтқыштың қатты қызып кетуін болдырмау үшін, қоректейтін тораптың жеткілікті тоқтық жүктемесінен тыс орнатады. Қуаты 1 кВт дейінгі қозғалтқыштар үшін  номиналды кернеуден бастап тәжірибе жүргізуге болады. Бұл жағдайда шекті тоқ . Қысқа тұйықталу тәжірибесін жүргізу барысында статор орамын жұлдызша етіп байланыстырған дұрыс.

Қысқа тұйықталу тәжірибесіндегі статор тогының өзгеру аумағын анықтап алған соң, қысқа тұйықталудың сәйкес кернеуін орнатып алып, тәжірибені бұл тоқтың шекті мәнінен бастайды. Содан кейін бұл кернеуді, тоқ өзінің орнатылған диапазонының төменгі шегіне жететіндей етіп ақырындап төмендетеді. Сонымен қатар, құралдардың көрсекіштерін 5-7 нүктелерінде алады, олардың біреуі статордың номиналды тоғына () сәйкес келуі керек.

Тәжірибенің созылуы минималды мүмкін болуы керек. Құралдардың соңғы көрсеткіштерін алғаннан кейін, қозғалтқышты өшіру керек және орамның температурасын анықтау үшін, статор орамының фазасының активті кедергісінің r1/ өлшемін алу керек. Статор орамының байланыс сұлбасына тәуелді, сызықты кернеу мен токтарды фазалық Uк және Iк  қайта санайды.

Қысқа тұйықталудың активті қуаты Рк ваттметрмен өлшенеді. Табылған Uк, Iк, Рк мәндері бойынша қысқа тұйықталудың қуат коэффициенті, қысқа тұйықталудың толық кедергісі, активті және индуктивті кедергілері анықталады (Ом).

Ротордың тыныш күйінде қозғалтқыштың желдетілмеуіне байланысты қысқа тұйықталуда қозғалтқыш тез қызады.

Қысқа тұйықталу сипаттамасында  қысқа тұйықталу тогына сәйкес  РКном және UКном мәндері көрсетіледі.

Номиналдыға салыстырғанда төмендетілген кернеуде жүргізілген тәжірибе қанығуға түзету енгізуді қажет етеді (МемСТ7217-79). Бұл түзету қысқа тұйықталу тәжірибесінде, аса үлкен мәннен жоғары ток қисыққа жанама бойымен өспелі, кернеуден тәуелділігін суреттейтінін білдіреді.

         UК.ном  анықтау үшін 3.2 – кестедегі берідгендер бойынша сызба тұрғызу керек.

 

3.2 к е с т еҚысқа тұйықталу кезіндегі кернеу

Номиналды фазалық кернеу U1ном, В

127

220

380

500

3000

6000

Қысқа тұйықталудың фазалық кернеуі UК.ном, В

33

58

100

130

800

1600

 

Қысқа тұйықталудың ток және қуат мәндерін номиналды кернеуге U1ном қайта есептейді:

                     ;                                          (2.21)

                     .                                         (2.22)

Бұндай есептеулер жуықтатылған болып есептеледі, өйткені UК = U1ном статор және ротор жүрекшелерінің қанығуы басталады (тісті қатпарларда); бұл индуктивті кедергінің төмендеуіне әкеледі.

Қозғалтқыштың роторына берілтін, қысқа тұйықталу кезіндегі электрмагнитті қуат:

 

                                         (2.23)

 

қысқа тұйықталу тәжірибесіндегі статор орамындағы электрлік шығындар:

                  .                                                  (2.24)

Қысқа тұйықталу тәжірибесіндегі магнит шығындарын кернеудің U1=Uк кезіндегі  бос жүріс сипаттамасынан алынады.

 

 

Зертханалық қондырғымен жұмыстың орындалу реті

ЕСКЕРТУ!

         Статор тогы зерттелетін қозғалтқыштың 1,5∙IН мәнінен аспауы қажет.

Зерттелетін қозғалтқыштың роторы айналмайды.

Әр бір зерттеу уақыты 10 с аспауы қажет.

Зерттеу студенттер бригадасының жақсы дайындығын және ұйымшылдығын талап етеді. Олардың әрбіреуіне бір-екі құрылғыны қадағалау табысталады.

1) 2.1 суреттегі сұлбаны жинау;

2) Стендті үш фазалы торапқа қосамыз. (стандтің сол жақ төменгі жағындағы «Сеть» үш ажратқышын қатар қосамыз). Стендті қоспас бұрын (SA23, SA24, SA25, SA26) түрлендіргіштерінің қосылуын басқаратын тумблерлердің өшірілген күйде екеніне көз жеткіземіз. (RP1, RP2, RP3, RP4, RP5) түрлендіргіштің шығыс мәндерін беруші реттегіштердің шеткі сол жақта, ал (SA2, SA3, SA4, SA6, SA7) қосымша ажыратып қосқыштар өшірілген күйде екенін тексереміз;

         3) SA1 тумблері арқылы басқару сұлбасын жүйеге қосу;

         4) SА3 тумблері арқылы статор орамдарын «жұлдызша» сұлбасы бойынша қосу;

         5) SA27 тумблері арқылы инвертордың басқарылуын  тәуелсіз режімге орнату;

         6) SA30 ажыратқышын «PW1» күйіне, SA31 ажратқышын «PW2» күйіне, SA32 ажратқышын «PV3» күйіне орнату;

         7) RP4 «Жиілікті тапсырыс» реттегіші арқылы f=50 Гц орнату (HZ1 құрылғысы арқылы бақылау);

         8) RP5 «Кернеу тапсырысы» реттегіші арқылы кернеу мәнін U=0 В орнату (PV4 вольтметрі арқылы бақылау);

         9) М1 қозғалтқышының роторы айналмас үшін, жылдамдықты реттейтін екі контурлық жүйеде жұмыс істейтін М3 қосымша машинасын қосамыз. Ол үшін:

         - SA34 тумблерін «ПВ» күйіне орнату;

- SA25 тумблері арқылы ШИП2 қосу;

         - RP3 ток реттегіші арқылы ШИП2 қосымша М3 машинасына қоздыру тогының номиналды мәні (0,5А) беру (PА6 амперметрі арқылы қадағалау);

         - ШИП1 режімдерін орнату: SA20 «Тұйықталған БЖ қосу», SA21 «Жылдамдық тапсырысы», SA22 «Генератор режімі»;

-  SA23 тумблері арқылы ШИП1 қосу;

         - RP1 «Тапсырыс» реттегіші арқылы ШИП ротордың айналу жылдамдығын нөльге қою (BR1 құрылғысы арқылы қадағалау);  

         - SA26 тумблері арқылы инверторды қосу;

         - SВ1 тетігі арқылы қозғалтқышты инвертордың шығысына қосу;

         - RP5 кернеу реттегіші арқылы асинхронды қозғалтқыштың статорындағы кернеуді U=90В мәніне дейін көтеріп 5÷6 мән алу (PV4 вольтметрі арқылы қадағалау). Алынған мәндерін 3.3 кестесіне енгізу.

3.3  к е с т е– Қысқа тұйықталу тәжірибесінің мәндері

Өлшеулер

Uк, В

Iк, А

Pк,  Вт

1

6

 

 

 

 

Есептеулер

UФк,  В

IФк,  А

cosjк

jк град

Zк  Ом

Xк  Ом

rк  Ом

 

 

 

 

 

 

 

 

Тәжірибені бітірген соң:

- Инвертордың шығысындағы кернеуді нөлге дейін төмендетеміз (PV4 құрылғысы арқылы қадағалау);

- SB2 тетігі арқылы зерттелетін қозғалтқышты өшіру;

- SA26 тумблері арқылы инверторды өшіру;

- SA23 тумблері арқылы ШИП1 өшіру;

- RP3 ток реттегіші арқылы ШИП2 қосымша М3 машинасының қоздыру тогын нөльге теңестіру (PА6 амперметрі арқылы қадағалау);

- SA25 тумблері арқылы ШИП2 өшіру;

- «Торап» автоматын өшіру.

 

3.3.3 Жұмыс сипаттамаларын зерттеу.

Асинхронды қозғалтқыштың жұмысшы сипаттамалары (МЕМ7217-79)  арқылы, өзгермейтін қосымша кернеу U1 және оның жиілігі f1 шартымен, өлшемдердің Р1, I1, S, сosj  ,ПӘК пайдалы қуаттан Р2  тәуелділігі түсіндіріледі.

         Жұмысшы сипаттамаларды алғанда статор мен ротордың қыздырылған болуы қажет.

Фазалы роторлы қозғалтқышты жүргізу үшін оның ротор тізбегіне қосымша активті кедері – реостат қосылады. Ол реостат бірнеше сатыдан тұрады және ол токтың аз уақыт ішінде жүруіне арналған. 

Ротор тізбегіне активті кедергі қосылған жағдайда, жүргізу тогы Iп төмендеп керісінше жүргізу моменті Мп жоғарлайды.

 

Зертханалық қондырғымен жұмыстың орындалу реті

1) 2.1 суреттегі сұлбаны жинау;

2) Стендті үш фазалы торапқа қосамыз. (стандтің сол жақ төменгі жағындағы «Сеть» үш ажратқышын қатар қосамыз). Стендті қоспас бұрын (SA23, SA24, SA25, SA26) түрлендіргіштерінің қосылуын басқаратын тумблерлердің өшірілген күйде екеніне көз жеткіземіз. (RP1, RP2, RP3, RP4, RP5) түрлендіргіштің шығыс мәндерін беруші реттегіштердің шеткі сол жақта, ал (SA2, SA3, SA4, SA6, SA7) қосымша ажыратып қосқыштар өшірілген күйде екенін тексереміз;

         3) SA1 тумблері арқылы басқару сұлбасын жүйеге қосу;

         4) SА3 арқылы статор орамдарын «үшбұрыш» сұлбасы бойынша қосу.

         5) SA27 тумблері арқылы инвертордың басқарылуын  тәуелсіз режімге орнату;

         6) SA30 ажыратқышын «PW1» күйіне, SA31 ажратқышын «PW2» күйіне, SA32 ажратқышын «PV3» күйіне орнату;

         7) RP4 «Жиілікті тапсырыс» реттегіші арқылы f=50Гц орнату (HZ1 құрылғысы арқылы бақылау);

         8) RP5 «Кернеу тапсырысы» реттегіші арқылы кернеу мәнін U=0В орнату (PV4 вольтметрі арқылы бақылау);

         9) SВ1 тетігі арқылы зерттелетін қозғалтқышты инвертордың шығысына қосу;

         10) SA26 тумблері арқылы инверторды қосу. RP5 кернеу реттегіші арқылы асинхронды қозғалтқыштың статорындағы кернеуді U1=110В  номиналды мәніне дейін көтеру (PV4 вольтметрі арқылы қадағалау).

         Зерттелетін қозғалтқыштың білігіне механикалық жүктеме тудыру үшін, желіге қозғалтқыш режіміндегі М3 қосымша машинаны қосу қажет болады. Ол үшін:

         - SA34 тумблерін «ПВ» күйіне орнату;

- SA25 тумблері арқылы ШИП2 қосу;

         - RP3 ток реттегіші арқылы ШИП2 қосымша М3 машинасына қоздыру тогының номиналды мәні (0,5А) беру (PА6 амперметрі арқылы қадағалау);

         - ШИП1 режімдерін орнату: SA20 «Тұйықталған БЖ өшіру», SA21 «Ток тапсырысы», SA22 «Генератор режімі»;

-  SA23 тумблері арқылы ШИП1 қосу;

         - RP1 «Тапсырыс» реттегіші арқылы ШИП қосымша М3 машинасының жүргізу кедергісінің Rст әр сатысына сай зәкір тізбегіндегі токты көтере отырып 5÷6 мән алу (R1-R9 стендтегі сұлба бойынша). М3 қосымша машинаның кернеуін өзгерте отырып, синхронды жиілікті тұрақты ұстау (BR1 құрылғысы арқылы қадағалау). Алынған мәндерін 3.4 кестесіне енгізу.

 

3.4  к е с т е– Жұмыстық сипаттамалары

Өлшеулер

Есептеулер

IДпт А

I1 А

U1 В

P1 Вт

ω рад/с

n б/мин

I А

U В

S

cosj

Mэм Н×м

ΔM Н×м

M2 Н×м

P2 Вт

h

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тәжірибені бітірген соң:

- RP1 «Тапсырыс» реттегіші арқылы ШИП1 кернеуін нөлге дейін түсіру (PV3 құрылғысы арқылы қадағалау);

- SA23 тумблері арқылы ШИП1 өшіру;

- Инвертордың шығысындағы кернеуді нөлге дейін төмендету (PV4 құрылғысы арқылы қадағалау);

- SA26 тумблері арқылы инверторды өшіру;

- SB2 тетігі арқылы зерттелетін қозғалтқышты өшіру;

- RP3 ток реттегіші арқылы ШИП2 қосымша М3 машинасының қоздыру тогын нөльге теңестіру (PА6 амперметрі арқылы қадағалау);

- SA25 тумблері арқылы ШИП2 өшіру;

- «Торап» автоматын өшіру.

         Тәжірибелік мәндер бойынша бір координаттар жүйесінде жұмысттық сипаттамаларын тұрғызу:

I1 , P1, n, s, cosj, М, h=f(P2).

 

 

сурет 3.1 – Фазалы роторлы асинхронды қозғалтқышты зерттеу

3.4 Бақылау сұрақтары

 

3.4.1 Фазалы роторлы үшфазалы АҚ құрлысы?

3.4.2 Фазалы роторлы АҚ жұмыс істеу қағидасы?

3.4.3 Фазалы роторлы АҚ құрылысының ерекшелігі?

3.4.4 Фазалы роторлы АҚ жүргізу шарттары?

3.4.5 Фазалы роторлы АҚ бос жүріс әдісін жүргізу?

3.4.6 Фазалы роторлы АҚ қысқы тұйықталу әдісін жүргізу?

3.4.7 Фазалы роторлы АҚ жұмыстық сипаттамаларын алу әрекеттері?

3.4.8 Фазалы роторлы АҚ аса жүктемелік қасиеті дегеніміз не?

3.4.9 Фазалы роторлы АҚ білігіндегі жүктеме өскен сайын неліктен торап қуаты өседі?

3.4.10 Фазалы роторлы АҚ бос жүріс сипаттамасында механикалық және магниттік шығындарды қалай анықтауға болады?

 

4 Зертханалық жұмыс №3.  Үшфазалы қысқа тұйықталған роторлы асинхронды қозғалтқыштардың жүргізу әдістеріне талдау

 

Жұмыстың мақсаты: Үшфазалы қысқа тұйықталған роторлы асинхронды қозғалтқыштардың құрылымын оқып білу, оның сипаттамаларын алу амалдарын  және жүргізу әдістерін үйрену.

 

4.1 Негізгі теориялық мәліметтер

 

Қозғалтқышты жүргізудің әдістерін қарастыру үшін негізгі жағдайларға көңіл бөлген жөн:

Үшфазалы қысқа тұйықталған роторлы асинхронды қозғалтқыштың жүргізу әдістері:

а) тура жүргізу;

б) статор орамаларын жұлдызшадан үшбұрышқа ауыстыру;

в) ректорлы жүргізу;

г) автотрансформаторлы жүргізу;

д) жүйе жиілігін өзгерту арқылы жүргізу f1.

 

4.2 Зертханалық жұмысты орындауға тапсырма

 

4.2.1 Электр машиналары мен өлшеуіш құралдардың паспорттық берілгенлерін жазып алу.

         4.2.2 Стендтің қосылу реті және сұлбасымен танысу.

         4.2.3 Қысқа тұйықталған роторлы қозғалтқыштың, реакторлардың және қосқыштардың құрылысымен танысу.

         4.2.4 Сатордың орамдары үшбұрыш болып қосылған қозғалтқышты тура жүргізуді орындау. Мәндерін алу.

         4.2.5 Сатордың орамдары жұлдызшадан үшбұрышқа қосылған қозғалтқышты тура жүргізуді орындау.

4.2.6 Қозғалтқыштың реакторлы жүргізуін іскі асыру. Мәндерін алу.

4.2.7 Қоректің кернеуін өзгерте отырып номиналды жиілік кезінде қозғалтқышты жүргізу. Мәндерін алу.

4.2.8 Келесі басқару заңдылығына сәйкес, тұрақты момент кезінде  қозғалтқышты жиіліктік жүргізу

. Мәндерін алу.

4.2.9 Алынған мәндерді өңдеу. Зертханалық жұмыс нәтижелерінен барлық жүргізу әдістеріне механикалық сипаттама тұрғызу.  

 

         4.3 Зертханалық жұмыстың орындалу реті

 

         4.3.1 Статор орамалары үшбұрыш болып жалғанған қысқа тұйықталған роторлы асинхронды қозғалтқышты жүргізу

         Бұл тәжірибенің ең қарапайым түрі статор орамаларын тура торапқа қосу. Бұл тура әдіс болып есептеліп қозғалтқыш тогы

.

 

Зертханалық қондырғыны жұмыстың орындалу реті

Асинхронды қозғалтқыштың жүргізу тогы ротордың тежеуленген күйінде өлшенеді.

ЕСКЕРТУ! М2 қозғалтқышының жүргізу тогы номиналды токтан жоғары, сондықтан өлшеуіш құрылғылардың берілгендерін тез арада жазып, машинаның қызып кетуіне жол бермеу керек.

Стендінің құрылымдық сұлбасымен танысу.

1) Зерттелетін қысқа тұйықталған роторлы асинхронды қозғалтқыштың (М2 қозғалтқышы) сұлбасын жинау 3.1 сурет;

2) Стендті үш фазалы торапқа қосамыз. (стандтің сол жақ төменгі жағындағы «Сеть» үш ажратқышын қатар қосамыз). Стендті қоспас бұрын (SA23, SA24, SA25, SA26) түрлендіргіштерінің қосылуын басқаратын тумблерлердің өшірілген күйде екеніне көз жеткіземіз. (RP1, RP2, RP3, RP4, RP5) түрлендіргіштің шығыс мәндерін беруші реттегіштердің шеткі сол жақта, ал (SA2, SA3, SA4, SA6, SA7) қосымша ажыратып қосқыштар өшірілген күйде екенін тексереміз;

         3) SA1 тумблері арқылы басқару сұлбасын жүйеге қосу.

         4) SA2 тумблері арқылы K3 жүргізгішін қосу және L1, L2, L3 дроссельдер контактілерін тұйықтау;

5) SА3 арқылы статор орамдарын «үшбұрыш» сұлбасы бойынша қосу.

         6) SA30 ажыратқышын «PW1» күйіне, SA31 ажратқышын «PW2» күйіне, SA32 ажратқышын «PV3» күйіне орнату;

         7) SA27 тумблері арқылы инвертордың басқарылуын  тәуелсіз режімге орнату;

         8) RP4 «Жиілікті тапсырыс» реттегіші арқылы f=50Гц орнату (HZ1 құрылғысы арқылы бақылау);

         9) RP5 «Кернеу тапсырысы» реттегіші арқылы кернеу мәнін U=0В орнату (PV4 вольтметрі арқылы бақылау);

         10) SВ1 тетігі арқылы зерттелетін қозғалтқышты инвертор шығысына қосу.

         11) SA26 тумблері арқылы инверторды қосу. RP5 кернеу реттегіші арқылы асинхронды қозғалтқыштың статорындағы кернеуді U=220В номиналды мәніне дейін көтеру (PV4 вольтметрі арқылы қадағалау);

         12) Асинхронды қозғалтқышты 5 минут көлемінде қыздыру;

         13) RP5 кернеу реттегіші арқылы кернеуді U1=0В мәніне қою (PV4 вольтметрі арқылы қадағалау);

         14) М2 қозғалтқышының роторы айналму үшін желіге М3 генератор режіміндегі машинаны қосу қажет болады. Ол үшін:

- SA34 тумблерін «НВ» күйіне орнату;

- SA25 тумблері арқылы ШИП2 қосу;

         - RP3 ток реттегіші арқылы ШИП2 қосымша М3 машинасына қоздыру тогының номиналды мәні (0,4-0,5А) беру (PА6 амперметрі арқылы қадағалау);

         - ШИП1 режімдерін орнату: SA20 «Тұйықталған БЖ қосу», SA21 «Жылдамдық тапсырысы», SA22 «Генератор режімі»;

-  SA23 тумблері арқылы ШИП1 қосу;

         -        RP5 кернеу реттегіші арқылы асинхронды қозғалтқыштың статорындағы кернеуді U=220В номиналды мәніне дейін көтеру (PV4 вольтметрі арқылы қадағалау).

- М3 қозғалтқышының зәкір тізбегіндегі токты (PA5), жүргізу тогын (PA1),  зерттелетін қозғалтқыштың кернеуін (PV1) өлшеп 4.1 кестеге енгізу.

 

4.1а к е с т е

Өлшеулер

IДПТ

IП, А

UП

1

6

 

 

 

 

4.1б  к е с т е  

Есептеулер

UФП

IФП

IФПСР,А

IФПСР/IФ.НОМ

МП,Н/м

МПНОМ

1

6

 

 

 

 

 

 

 

Тәжірибені бітірген соң:

-   RP1 реттегіші арқылы Инвертордың шығысындағы кернеуді нөлге дейін түсіру (PV4 құрылғысы арқылы қадағалау);

-   SA26 тумблері арқылы инверторды өшіру;

- RP1 «Тапсырыс» реттегіші арқылы ШИП1 кернеуін нөлге дейін түсіру (PV3 құрылғысы арқылы қадағалау);

- SA23 тумблері арқылы ШИП1 өшіру;

- RP3 ток реттегіші арқылы ШИП2 қосымша М3 машинасының қоздыру тогын нөльге теңестіру (PА6 амперметрі арқылы қадағалау);

- «Торап» автоматын өшіру.

        

Тәуелсіз қоздырылатын тұрақты ток қозғалтқышының электрмагниттік моменті              

           , Нм                               (4.1)

ТТҚ коэффициенті                    .                               (4.2)

Номиналды момент              , Н·м.                                  (4.3)

Зерттеулердің нәтижесі бойынша жүргізу тогының қайталануын және асинхронды қозғалтқыштың жүргүзу моменті есептеледі.

 

4.3.2 Статор орамалары жұлдызша болып қосылған қысқа тұйықталған роторлы асинхронды қозғалтқыштың тура жүргізілуі.

Статор орамалары үшбұрыш болып қосылған қысқа тұйықталған роторлы асинхронды қозғалтқышты орамдарын жұлдызшаға жалғап жүргізуге болады. Қозғалтқышты торапқа қосар алдында қосқышты «жұлдызша» күйіне қосамыз. Бұл жағдайда статордаға фазалық кернеу есе төмендейді.    

 

Зертханалық қондырғыны жұмыстың орындалу реті

Статор орамалары жұлдызша болып жалғанған асинхронды қозғалтқышты жүргізу үшін 3.3 суреттегі сұлба жиналады.

4.3.2.1 Стендінің құрылымдық сұлбасымен танысу:

1) Зерттелетін қысқа тұйықталған роторлы асинхронды қозғалтқыштың сұлбасын жинау 3.1 сурет;

2) Стендті үш фазалы торапқа қосамыз. (стандтің сол жақ төменгі жағындағы «Сеть» үш ажратқышын қатар қосамыз). Стендті қоспас бұрын (SA23, SA24, SA25, SA26) түрлендіргіштерінің қосылуын басқаратын тумблерлердің өшірілген күйде екеніне көз жеткіземіз. (RP1, RP2, RP3, RP4, RP5) түрлендіргіштің шығыс мәндерін беруші реттегіштердің шеткі сол жақта, ал (SA2, SA3, SA4, SA6, SA7) қосымша ажыратып қосқыштар өшірілген күйде екенін тексеремі;.

         3) SA1 тумблері арқылы басқару сұлбасын жүйеге қосу;

         4) SA2 тумблері арқылы K3 жүргізгішін қосу және L1, L2, L3 дроссельдер контактілерін тұйықтау;

5) SА3 арқылы статор орамдарын «жұлдызша» сұлбасы бойынша қосу.

         6) SA30 ажыратқышын «PW1» күйіне, SA31 ажратқышын «PW2» күйіне, SA32 ажратқышын «PV3» күйіне орнату;

         7) SA27 тумблері арқылы инвертордың басқарылуын  тәуелсіз режімге орнату;

         8) RP4 «Жиілікті тапсырыс» реттегіші арқылы f=50Гц орнату (HZ1 құрылғысы арқылы бақылау);

         9) RP5 «Кернеу тапсырысы» реттегіші арқылы кернеу мәнін U=0В орнату (PV4 вольтметрі арқылы бақылау);

         10) SВ1 тетігі арқылы зерттелетін қозғалтқышты инвертор шығысына қосу;

         11) SA26 тумблері арқылы инверторды қосу. RP5 кернеу реттегіші арқылы асинхронды қозғалтқыштың статорындағы кернеуді U=220В номиналды мәніне дейін көтеру (PV4 вольтметрі арқылы қадағалау);

         12) Асинхронды қозғалтқышты 5 минут көлемінде қыздыру;

         13) RP5 кернеу реттегіші арқылы кернеуді U1=0В мәніне қою (PV4 вольтметрі арқылы қадағалау);

         14) М2 қозғалтқышының роторы айналму үшін желіге М3 генератор режіміндегі машинаны қосу қажет болады. Ол үшін:

- SA34 тумблерін «НВ» күйіне орнату;

- SA25 тумблері арқылы ШИП2 қосу;

         - RP3 ток реттегіші арқылы ШИП2 қосымша М3 машинасына қоздыру тогының номиналды мәні (0,4-0,5А) беру (PА6 амперметрі арқылы қадағалау);

- RP1 реттегіші арқылы ШИП1 ротордың айналу жиідігін нөлге теңестіру (BR1 құралы арқылы қадағалау);

         - ШИП1 режімдерін орнату: SA20 «Тұйықталған БЖ қосу», SA21 «Жылдамдық тапсырысы», SA22 «Генератор режімі»;

-  SA23 тумблері арқылы ШИП1 қосу;

         -        RP5 кернеу реттегіші арқылы асинхронды қозғалтқыштың статорындағы кернеуді U=220В номиналды мәніне дейін көтеру (PV4 вольтметрі арқылы қадағалау).

- М3 қозғалтқышының зәкір тізбегіндегі токты (PA5), жүргізу тогын (PA1),  зерттелетін қозғалтқыштың кернеуін (PV1) өлшеп 4.2 кестеге енгізу.

 

4.2  к е с т е

 

Өлшеулер

 

 

IДПТ А

IП А

UП В

 

 

 

 

 

 

 

Есептеулер

UФП В

IФП А

IФПСР А

IФПСР/IФ.НОм

МП Н/м

МПНОМ

 

 

 

 

 

 

Тәжірибені бітірген соң:

-   RP5 реттегіші арқылы Инвертордың шығысындағы кернеуді нөлге дейін түсіру (PV4 құрылғысы арқылы қадағалау);

-   SA26 тумблері арқылы инверторды өшіру;

- RP1 «Тапсырыс» реттегіші арқылы ШИП1 кернеуін нөлге дейін түсіру (PV3 құрылғысы арқылы қадағалау);

- SA23 тумблері арқылы ШИП1 өшіру;

- SB2 тетігі арқылы зерттелетін қозғалтқышты өшіру;

- RP3 ток реттегіші арқылы ШИП2 қосымша М3 машинасының қоздыру тогын нөльге теңестіру (PА6 амперметрі арқылы қадағалау);

- SA25 тумблері арқылы ШИП2 өшіру;

- «Торап» автоматын өшіру.

Зерттеулердің нәтижесі бойынша жүргізу тогының қайталануын және асинхронды қозғалтқыштың жүргүзу моменті есептеледі.

 

4.3.3 Қысқа тұйықталған роторлы асинхронды қозғалтқышты реакторлы жүргізу.

 

Зертханалық қондырғыны жұмыстың орындалу реті

ЕСКЕРТУ! Реакторлар аз уақытқа есептелген. Қозғалтқышты жүргізу уақыты 10 с аспауы қажет. Қайта жүргізу 30 с кейін іске асырылады. Жүргізу мүмкіндіктері 5 аспайды.

4.3.3.1 Зерттеуді жүргізу реті:

- Зерттелетін қысқа тұйықталған роторлы асинхронды қозғалтқыштың сұлбасын жинау;

- Стендті үш фазалы торапқа қосамыз. (стандтің сол жақ төменгі жағындағы «Сеть» үш ажратқышын қатар қосамыз). Стендті қоспас бұрын (SA23, SA24, SA25, SA26) түрлендіргіштерінің қосылуын басқаратын тумблерлердің өшірілген күйде екеніне көз жеткіземіз. (RP1, RP2, RP3, RP4, RP5) түрлендіргіштің шығыс мәндерін беруші реттегіштердің шеткі сол жақта, ал (SA2, SA3, SA4, SA6, SA7) қосымша ажыратып қосқыштар өшірілген күйде екенін тексереміз.

         1) SA1 тумблері арқылы басқару сұлбасын жүйеге қосу;

            2) SА3 арқылы статор орамдарын «үшбұрыш» сұлбасы бойынша қосу.

         3) SA30 ажыратқышын «PW1» күйіне, SA31 ажратқышын «PW2» күйіне, SA32 ажратқышын «PV3» күйіне орнату;

         4) SA27 тумблері арқылы инвертордың басқарылуын  тәуелсіз режімге орнату;

         5) RP4 «Жиілікті тапсырыс» реттегіші арқылы f=50Гц орнату (HZ1 құрылғысы арқылы бақылау);

         6) RP5 «Кернеу тапсырысы» реттегіші арқылы кернеу мәнін U=0В орнату (PV4 вольтметрі арқылы бақылау);

         7) SВ1 тетігі арқылы зерттелетін қозғалтқышты инвертор шығысына қосу.

         8) SA26 тумблері арқылы инверторды қосу.

         М2 қозғалтқышының роторы айналму үшін желіге М3 генератор режіміндегі машинаны қосу қажет болады. Ол үшін:

- SA34 тумблерін «НВ» күйіне орнату;

- SA25 тумблері арқылы ШИП2 қосу;

         - RP3 ток реттегіші арқылы ШИП2 қосымша М3 машинасына қоздыру тогының номиналды мәні (0,4-0,5А) беру (PА6 амперметрі арқылы қадағалау);

         - ШИП1 режімдерін орнату: SA20 «Тұйықталған БЖ қосу», SA21 «Жылдамдық тапсырысы», SA22 «Генератор режімі»;

-  SA23 тумблері арқылы ШИП1 қосу;

         - RP1 реттегіші арқылы ШИП1 ротордың айналу жиілігін нөлге теңестіреміз (BR1 құралы арқылы қадағалаймыз);

         -        RP5 кернеу реттегіші арқылы асинхронды қозғалтқыштың статорындағы кернеуді U=220В номиналды мәніне дейін көтеру (PV4 вольтметрі арқылы қадағалау);

         - М3 қозғалтқышының зәкір тізбегіндегі жүктемелік токты өлшеп 4.3 кестеге енгізу.

- тәжірибені 5 рет қайталау;

- мәндерін 4.3 кестеге енгізу.

 

                            4.3  к е с т е

Өлшеулер

IДПТ А

IП А

UП В

 

 

 

 

 

Есептеулер

UФП В

IФП А

IФПСР А

IФПСР/IФ.НОМ

МП Н/м

МПНОМ

 

 

 

 

 

 

 

Тәжірибені бітірген соң:

-   RP5 реттегіші арқылы Инвертордың шығысындағы кернеуді нөлге дейін түсіру (PV4 құрылғысы арқылы қадағалау);

-   SA26 тумблері арқылы инверторды өшіру;

- RP1 «Тапсырыс» реттегіші арқылы ШИП1 кернеуін нөлге дейін түсіру (PV3 құрылғысы арқылы қадағалау);

- SA23 тумблері арқылы ШИП1 өшіру;

- SB2 тетігі арқылы зерттелетін қозғалтқышты өшіру;

- RP3 ток реттегіші арқылы ШИП2 қосымша М3 машинасының қоздыру тогын нөльге теңестіру (PА6 амперметрі арқылы қадағалау);

- SA25 тумблері арқылы ШИП2 өшіру;

- «Торап» автоматын өшіру.

4.3.4 Кернеу өзгергенде асинхронды қозғалтқышты жүргізу.

Зертханалық қондырғыны жұмыстың орындалу реті

1) Зерттелетін асинхронды қозғалтқыштың сұлбасын жинау.

2) Стендті үш фазалы торапқа қосамыз. (стандтің сол жақ төменгі жағындағы «Сеть» үш ажратқышын қатар қосамыз). Стендті қоспас бұрын (SA23, SA24, SA25, SA26) түрлендіргіштерінің қосылуын басқаратын тумблерлердің өшірілген күйде екеніне көз жеткіземіз. (RP1, RP2, RP3, RP4, RP5) түрлендіргіштің шығыс мәндерін беруші реттегіштердің шеткі сол жақта, ал (SA2, SA3, SA4, SA6, SA7) қосымша ажыратып қосқыштар өшірілген күйде екенін тексереміз.

         3) SA1 тумблері арқылы басқару сұлбасын жүйеге қосу;

         4) SA2 тумблері арқылы K3 жүргізгішін қосу және L1, L2, L3 дроссельдер контактілерін тұйықтау;

5) SА3 арқылы статор орамдарын «үшбұрыш» сұлбасы бойынша қосу.

         6) SA30 ажыратқышын «PW1» күйіне, SA31 ажратқышын «PW2» күйіне, SA32 ажратқышын «PV3» күйіне орнату;

         7) SA27 тумблері арқылы инвертордың басқарылуын  тәуелсіз режімге орнату;

         8) RP4 «Жиілікті тапсырыс» реттегіші арқылы f=50Гц орнату (HZ1 құрылғысы арқылы бақылау);

         9) RP5 «Кернеу тапсырысы» реттегіші арқылы кернеу мәнін U=0В орнату (PV4 вольтметрі арқылы бақылау);

         10) SВ1 тетігі арқылы зерттелетін қозғалтқышты инвертор шығысына қосу.

         11) SA26 тумблері арқылы инверторды қосу.

         М2 қозғалтқышының роторы айналму үшін желіге М3 генератор режіміндегі машинаны қосу қажет болады. Ол үшін:

- SA34 тумблерін «НВ» күйіне орнату;

- SA25 тумблері арқылы ШИП2 қосу;

         - RP3 ток реттегіші арқылы ШИП2 қосымша М3 машинасына қоздыру тогының номиналды мәнін беру (PА6 амперметрі арқылы қадағалау);

- ШИП1 режімдерін орнату: SA20 «Тұйықталған БЖ қосу», SA21 «Жылдамдық тапсырысы», SA22 «Генератор режімі»;

-  SA23 тумблері арқылы ШИП1 қосу;

- RP1 реттегіші арқылы ШИП1 ротордың айналу жиідігін нөлге теңестіру (BR1 құралы арқылы қадағалау);

         -        RP5 кернеу реттегіші арқылы асинхронды қозғалтқыштың статорындағы кернеуді U1=220В номиналды мәніне дейін көтеру (PV4 вольтметрі арқылы қадағалау).

- М3 қозғалтқышының зәкір тізбегіндегі токты (PA5), жүргізу тогын (PA1),  зерттелетін қозғалтқыштың кернеуін (PV1) 5-6 нүктеге өлшеп 4.4 кестеге енгізу.

 

              

                        4.4  к е с т е

Өлшеулер

IДПТ А

IП А

UП В

 

 

 

 

 

Есептеулер

UФП В

IФП А

IФПСР А

IФПСР/IФ.НОМ

МП Н/м

МПНОМ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тәжірибені бітірген соң:

-   RP5 реттегіші арқылы Инвертордың шығысындағы кернеуді нөлге дейін түсіру (PV4 құрылғысы арқылы қадағалау);

-   SA26 тумблері арқылы инверторды өшіру;

- RP1 «Тапсырыс» реттегіші арқылы ШИП1 кернеуін нөлге дейін түсіру (PV3 құрылғысы арқылы қадағалау);

- SA23 тумблері арқылы ШИП1 өшіру;

- SB2 тетігі арқылы зерттелетін қозғалтқышты өшіру;

- RP3 ток реттегіші арқылы ШИП2 қосымша М3 машинасының қоздыру тогын нөльге теңестіру (PА6 амперметрі арқылы қадағалау);

- SA25 тумблері арқылы ШИП2 өшіру;

- «Торап» автоматын өшіру.

Зерттеулердің нәтижесі бойынша жүргізу тогының қайталануын және асинхронды қозғалтқыштың жүргүзу моменті есептеледі.

 

4.3.5 Роторы қысқа тұйықталған асинхронды қозғалтқышты жиілікті жүргізу.

Бұл әдіс өте кең аймақта ротордың бұрыштық жылдамдығын реттеуге, жүргізу тогын төмендетуге мүмкіндік береді. Оны жүзеге асыру үшін асинхронды қозғалтқыш бөлек ток көзінен қоректенуі тиіс. Қорек көзі ретінде электрмеханикалық және статикалық түрлендіргіштер пайдаланылады.

Тұрақты моменті бар роторы қысқа тұйықталған асинхронды қозғалтқышты жүргізу үшін  

                  .                                            (4.4)

Роторы қысқа тұйықталған асинхронды қозғалтқышты жиілікті жүргізгенде оның энергетикалық сипаттамалары аса өзгермейді. Сондықтан, бұл әдіс тиімді болып саналады және оның кемшілігі ток көзінің қымбаттылығы болып есептеледі.

 

Зертханалық қондырғыны жұмыстың орындалу реті

1) Зерттелетін асинхронды қозғалтқыштың сұлбасын жинау;

2) Стендті үш фазалы торапқа қосамыз. (стандтің сол жақ төменгі жағындағы «Сеть» үш ажратқышын қатар қосамыз). Стендті қоспас бұрын (SA23, SA24, SA25, SA26) түрлендіргіштерінің қосылуын басқаратын тумблерлердің өшірілген күйде екеніне көз жеткіземіз. (RP1, RP2, RP3, RP4, RP5) түрлендіргіштің шығыс мәндерін беруші реттегіштердің шеткі сол жақта, ал (SA2, SA3, SA4, SA6, SA7) қосымша ажыратып қосқыштар өшірілген күйде екенін тексереміз;

         3) SA1 тумблері арқылы басқару сұлбасын жүйеге қосу;

         4) SА3 арқылы статор орамдарын «үшбұрыш» сұлбасы бойынша қосу;

5) SA30 ажыратқышын «PW1» күйіне, SA31 ажратқышын «PW2» күйіне, SA32 ажратқышын «PV3» күйіне орнату;

         6) SA27 тумблері арқылы инвертордың басқарылуын «U/f=const» орнату;

         7) RP4 «Жиілікті тапсырыс» реттегіші арқылы f=0Гц орнату (HZ1 құрылғысы арқылы бақылау);

         8) SВ1 тетігі арқылы зерттелетін қозғалтқышты инвертор шығысына қосу.

         9) SA26 тумблері арқылы инверторды қосу.

         М2 қозғалтқышының роторы айналму үшін желіге М3 генератор режіміндегі машинаны қосу қажет болады. Ол үшін:

- SA34 тумблерін «НВ» күйіне орнату;

- SA25 тумблері арқылы ШИП2 қосу;

         - RP3 ток реттегіші арқылы ШИП2 қосымша М3 машинасына қоздыру тогының номиналды мәнін беру (PА6 амперметрі арқылы қадағалау);

- ШИП1 режімдерін орнату: SA20 «Тұйықталған БЖ қосу», SA21 «Жылдамдық тапсырысы», SA22 «Генератор режімі»;

-  SA23 тумблері арқылы ШИП1 қосу;

- RP1 реттегіші арқылы ШИП1 ротордың айналу жиілігін нөлге теңестіру (BR1 құралы арқылы қадағалау);

- RP4 реттегіші арқылы қозғалтқыштың статорындағы жиілікті номиналды мән f=50Гц жеткіземіз (HZ1 құрылғысы арқылы қадағалаймыз).

- М3 қозғалтқышының зәкір тізбегіндегі токты, жүргізу тогын,  зерттелетін қозғалтқыштың кернеуін 5-6 нүктеге өлшеп 4.5 кестеге енгізу.

 

4.5 к е с т е

Өлшемдер

IДПТ

IП, А

UП, В

f, Гц

 

 

 

 

 

 

Есептеулер

UФП В

IФП А

IФПСР А

IФПСР/IФ.НОМ

МП  Н/М

МПНОМ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тәжірибені бітірген соң:

-   RP4 реттегіші арқылы Инвертордың шығысындағы жиілікті нөлге дейін түсіру (HZ1 құрылғысы арқылы қадағалау);

-   SA26 тумблері арқылы инверторды өшіру;

- RP1 «Тапсырыс» реттегіші арқылы ШИП1 кернеуін нөлге дейін түсіру (PV3 құрылғысы арқылы қадағалау);

- SA23 тумблері арқылы ШИП1 өшіру;

- SB2 тетігі арқылы зерттелетін қозғалтқышты өшіру;

- RP3 ток реттегіші арқылы ШИП2 қосымша М3 машинасының қоздыру тогын нөльге теңестіру (PА6 амперметрі арқылы қадағалау);

- SA25 тумблері арқылы ШИП2 өшіру;

- «Торап» автоматын өшіру.

 

Алынған мәліметтердің сараптамасы

Зертханалық жұмысты сараптай отырып, асинхронды қозғалтқыштардың жүргізу әдістеріне баға беру. Қозғалтқышты жүргізудің  негізгі мәндері – алғашқы жүргізу тогы, жүргізу моменттеріне көңіл бөлу. Олардың жетістіктерімен кемшіліктеріне баға беру.

 

4.4 Бақылау сұрақтары

 

4.4.1 Асинхронды қозғалтқыштардың жүргізу қасиеттері қандай көрсеткіштермен сипатталады?

4.4.2 Асинхронды қозғалтқыштардың жүргізу қасиеттерінің артықшылығы және кемшілігі?

4.4.3 Асинхронды қозғалтқыштардың жүргізудің торапқа қосқанда артықшылығы және кемшілігі?

4.4.4 Төмендетілген кернеумен асинхронды қозғалтқыштарды жүргізу әдістері?

4.4.5 Асинхронды қозғалтқыштар роторының жиілігін реттеу әдістері және оларға баға?

4.4.6 Жиілікті жүргізу барысында неліктен ток жиілігінмен кернеуді өзгертеді?

4.4.7 Асинхронды қозғалтқыштардың жүргізу қасиетін қандай көрсеткіштен білеміз?

4.4.8 Роторы қысқа тұйықталған асинхронды қозғалтқыштардың жүргізу тогын азайту қандай әдіске байланысты?

4.4.9 Асинхронды қозғалтқыштарды төмендетілген кернеумен жүргізуде басқа әдістермен қандай ортақ кемшілігі бар?

4.4.10 Асинхронды қозғалтқыштардың статор орамаларын жұлдызшадан үшбұрышқа ауыстырғанда неше есе жүргізу тогы төмендейді?

4.4.11 Асинхронды қозғалтқыштардың статор орамасына келтірілген кернеудің жүргізу моментінен тәуелділігі?

 

 

сурет 4.1- Үшфазалы роторы қысқатұйықталған асинхронды қозғалтқышты жүргізу әдістерін зерттеу 

   

Қолданылған әдебиеттер тізімі

1. Копылов И.П. Электрические машины.-М.: Высшая школа, Логос, 2000. -607 б.

2.Иванов-Смоленский А.В. Электрические машины. В двух томах. 3-е издание. - М.: Издательский дом МЭИ, 2006. -652 (656) б.

3 Кацман М.М. Электрические машины. 5-е издание, переработанное и дополненное. - М.: Издательский центр «Академия», 2003.-496 б.

4 Беспалов В.Я., Котеленец Н.Ф. Электрические машины. - М.: Издательский дом МЭИ, 2006. -320 б.

5 Брускин Д.Э., Зорохович А.Е., Хвостов В.С. Электрические машины. - ч. 1,2. -М.: Высшая школа, 1987.

6 Костенко М.П., Пиотровский Л.М. Электрические машины. - ч.2 Машины переменного тока.- Л.: Энергия, 1973. - 412 б.

7 Пиотровский Л.М., Васютинский С.Б., Несговоров Е.Д. Испытания электрических машин. -ч.1.- М., Л.: Госэнергоиздат, 1960.-181 б.

8 Кацман М.М. Руководство к лабораторным работам по электрическим машинам и электроприводу.- М.:. Высшая школа, 1983.- 215 б.

 

Мазмұны 

1 Зертханалық тақтаның (стендтің) сипаттамасы                                    3

1.1   Зертханалық стенд құрылысы                                                                 3

1.2   Стенд жұмысының ерекшеліктері                                                          6

         2 Зертханалық жұмыс №1.  Қысқа тұйықталған роторлы үшфазалы асинхронды қозғалтқыштың зерттелуі                                                                   9

2.1 Қысқаша теориялық мәліметтер                                                             9

         2.2 Зертханалық жұмысты орындауға тапсырмалар                              12

         2.3 Зертханалық қондырғымен жұмыстың орындалу реті                     13

2.4 Алынған мәндер сараптамасы                                                               19

2.5 Бақылау сұрақтары                                                                                 19

3 Зертханалық жұмыс №2.  Фазалы роторлы үшфазалы асинхронды қозғалтқышты зерттеу                                                                                            20

3.1 Жалпы жағдайлар                                                                                    20

         3.2 Зертханалық жұмысты орындауға тапсырмалар                             20

         3.3 Зертханалық қондырғымен жұмыстың орындалу реті                     21

4 Зертханалық жұмыс №3.  Үшфазалы қысқа тұйықталған роторлы асинхронды қозғалтқыштардың жүргізу әдістеріне талдау                            29

4.1 Негізгі теориялық мәліметтер                                                                29

4.2 Зертханалық жұмысты орындауға тапсырма                                    29

         4.3 Зертханалық жұмыстың орындалу реті                                               30

4.4 Бақылау сұрақтары                                                                                 39

Қолданылған әдебиеттер тізімі                                              41

 

2011 ж. жиынтық жоспары, реті 82