Исследование электрических машин постоянного и переменного тока: Методические указания к лабораторным работам, страница 9

Рабочими характеристиками называются зависимости потребляемой мощности, тока статора, частоты вращения, скольжения, момента вращения, КПД и от полезной мощности при постоянных значениях напряжения на зажимах статора и частоты:

при  и .

Для снятия рабочих характеристик собирают схему рис.13. Испытательный стенд имеет двигатель с маркированными выводами фаз обмотки статора, электромагнитный тормоз для осуществления нагрузки, измеритель частоты вращения, комплект измерительных приборов.

Схемой испытания двигателя предусмотрено непосредственное измерение частоты вращения. Измерение осуществляется следующим образом. На валу двигателя установлен механический прерыватель (рис.13), который контактом МП прерывает электрическую цепь питания обмотки счетчика оборотов при каждом обороте вала двигателя.

Частота вращения ротора двигателя определяется по формуле, об/мин,

где  число импульсов, которое показывает счетчик;

 время, в течение которого производится отсчет по электросекундомеру (берется при однократном нажатии кнопки секундомера ориентировочно 10с и фиксируется с точностью до сотых долей  секунды);

 учитывает ошибку, возможную в начале отсчета.

Рабочие характеристики снимают при номинальном (обмотки статора соединены в треугольник) и пониженном (обмотки статора соединены в звезду) напряжениях на фазах обмотки статора двигателя, нагружая его электромагнитным тормозом от режима холостого хода до значений линейных токов, превышающих номинальные на 20- 30%. Данные опыта заносят в табл.13.

Таблица 13

Наблюдения						Вычисления
								¦2
В	А	Вт	Н×м	имп	с	об/мин.	%	Гц	-	Вт	%

Содержание отчета

1. Паспортные данные двигателя и измерительных приборов.

2. Схемы для маркировки выводов обмоток статора и схемы пуска двигателей.

3. Для двигателей малой мощности ориентировочные величины пусковых токов и их отношение .

4. Рабочие характеристики двигателя при номинальном и пониженном напряжении на фазах обмотки статора; характеристики строятся на одном графике, при этом следует учесть, что

; ;

                             ; ;

,

где  - синхронная частота вращения магнитного поля статора

 (¦₁=50 Гц);

число пар полюсов двигателя;

момент на валу, Нм;

полезная мощность двигателя, Вт;

потребляемая двигателем мощность, Вт (берется по ваттметру).

Рекомендуется построить на одном графике   и на другом -  .

5. Сопоставление характеристик двигателя при соединении обмоток статора звездой и треугольник с объяснением причин различий между характеристиками.

Вопросы для самоконтроля

1. Принцип действия асинхронного двигателя.

2. Различия в конструкции роторов у асинхронных двигателей с короткозамкнутым и фазным ротором.

3. Условия образования вращающегося магнитного поля.

4. Почему при изменении нагрузки асинхронного двигателя изменяется ток в обмотке статора.

5. Способы пуска асинхронных двигателей.

6. Схема замещения асинхронного двигателя, параметры, входящие в схему замещения, и определение их опытным путем.

7. Опыты холостого хода и короткого замыкания, условия их проведения и их назначение.

8. Круговая диаграмма асинхронного двигателя. Её построение по данным опыта холостого хода и короткого замыкания. Получение рабочих характеристик опытным путем и по круговой диаграмме.

Лабораторная работа №5

Исследование трехфазного асинхронного двигателя с фазным

ротором.

(Г.А. Попов)

Цель работы - исследование рабочих свойств трехфазного асинхронного двигателя с фазным ротором и ознакомление с косвенными методами построения характеристик посредством круговой диаграммы.

Программа работы

1.Снять характеристику короткого замыкания. По результатам опыта при номинальном токе определить ток короткого замыкания статора при номинальном напряжении, а также параметры короткого замыкания и .

2. Снять характеристику холостого хода. По результатам опыта при номинальном напряжении вычислить частоту тока ротора, частоту вращения ротора, скольжение,  и процентное отношение тока холостого хода к номинальному току.

3. Снять и построить рабочие характеристики.

4. По результатам опытов холостого хода и короткого замыкания построить круговую диаграмму.

5. По данным круговой диаграммы построить рабочие характеристики и сравнить их с экспериментальными (опытные характеристики и характеристики, полученные из круговой диаграммы, построить на одном графике).

Выполнение работы

 Для исследования трехфазного асинхронного двигателя собирают схему (рис.13).Для регулирования напряжения используют трехфазный автотрансформатор АТ. Пуск в ход двигателя производиться при помощи трехфазного пускового резистора , включенного в цепь ротора. Перед пуском двигателя рукоятка пускового резистора должна быть поставлена в крайнее положение, соответствующее максимальному его сопротивлению. Включив обмотки статора двигателя в сеть, постепенно выводят пусковой резистор в положение, при котором цепь обмотки ротора замыкается накоротко.

При выполнении расчетов следует пользоваться фазными значениями токов и напряжений, пересчитав измеренные значения в зависимости от схемы соединения обмоток статора и ротора.

Опыт короткого замыкания

Опыт короткого замыкания асинхронного двигателя заключается в снятии зависимостей тока статора, потребляемой мощности и  от приложенного к статору напряжения: Опыт проводится при неподвижном роторе и замкнутой накоротко его обмотке. При этом опыте напряжение и ток изменяют в следующих пределах:

.

Обмотка статора включается при минимальном напряжении автотрансформатора. Затем постепенно увеличивают напряжение и записывают показания приборов в табл.14.

Таблица 14