Обмотка асинхронного двигателя экспериментальной установки выполнена в виде ряда кольцевых катушек. Одна сторона каждой лежит в пазу, вторая, не являющаяся активной, намотана вокруг спинки статора. Начала и концы всех катушек выведены на клеммную панель. На рис. 15.3 схематически показано расположение таких катушек на статоре с 12 пазами. Экспериментальная машина имеет 36 пазов. Благодаря отсутствию многовитковых жестких лобовых соединений, свойственных обмоткам, здесь возможно соединение пазовых катушек в любой последовательности, удобной для сборки схемы. На рис. 15.1д показана схема соединения катушек с помощью коротких перемычек.
Рассмотренные схемы однослойных обмоток выполняются только с диаметральным шагом, т.е. одноименные фазные зоны (А и А’, В и В’, С и С’) сдвинуты на расстояние полюсного деления. Обмотки обладают свойствами диаметральных обмоток даже и в том случае, когдаихкатушки выполняются с укороченным шагом (схема рис. 15.1в).
Двухслойные
обмотки могут быть выполнены как с диаметральным, так и с укороченным шагом.
При укороченном шаге двухслойную обмотку можно рассматривать как две
однословные обмотки с диаметральным шагом, сдвинутые друг относительно друга
на (t - у). На рис
15.4 показан порядок разбивки на фазные зоны окружности статора для построения
двухслойной петлевой обмотки с укороченным шагом и схема обмотки для одной
фазы. Здесь Z = 12, 2р = 2, t = 6 пазов, y = 5 пазов, t - у = 1 паз. Остальные фазные обмотки
строятся аналогично со сдвигом относительно первой на 2/3p или на 
пазов.
Рис. 15.4.
1. Расчетные формулы.
2. Схема заданной обмотки.
3. Упрощенная схема обмотки.
1. Рассчитайте и начертите схему трехфазной однослойной обмотки с такими данными:
а) эвольвентная обмотка: Z = 24, p = 2;
б) цепная обмотка: Z = 24, р = 2;
в) обмотка «в развалку»: Z = 24, р = 1;
г) концентрическая обмотка: Z = 18, р = 3;
Z = 18, p = 1.
При построении схемы обмотки достаточно вычертить все соединения для одной фазы и указать начала двух других фаз.
2. Сравните между собой однослойные обмотки разных типов по расходу меди, по симметрии фаз.
4. Преимущества и недостатки двухслойных и однословных обмоток.
5. Определите обмоточный коэффициент обмотки, которую вы рассчитывали и собирали на модели в лаборатории.
Исследование трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором
Изучение рабочих характеристик и свойств асинхронного двигателя.
1. Ознакомиться с установкой, записать паспортные данные исследуемого двигателя, нагрузочного генератора, реостатов, измерительных приборов.
2. Собрать схему для исследования рабочих характеристик асинхронного двигателя (рис. 16.1). Включить двигатель и, не возбуждая нагрузочный генератор, записать показания приборов.
Рис. 16.1. Схема экспериментальной установки.
3. Включить рубильник Р2. Возбудить нагрузочный генератор. Установить номинальное напряжение на зажимах генератора и поддерживать его постоянным. Включить рубильник Р3 и, уменьшая сопротивление нагрузочного реостата Rнг, нагрузить генератор, следовательно, и испытуемый двигатель. Нагрузку изменять от холостого хода до величины, при которой ток двигателя I1 = 1,2 Iн. Сделать 5-7 отсчетов по приборам. Частоту вращения двигателя измерять с помощью тахометра. Результаты измерений занести в табл. 16.1.
Таблица 16.1
|
№ п.п. |
Измерено |
Вычислено |
||||||||||
|
I1, А |
U1, B |
P1, Bт |
Iнг, А |
Uнг, B |
Iв, А |
n, об/мин |
М, Нм |
s |
cosj |
h |
P2, Bт |
|
Рабочие характеристики асинхронного двигателя представляют собой зависимости момента М, тока статора I1, коэффициента мощности cosj, КПД, частоты вращения n, скольжения s от полезной мощности Р2 при номинальном напряжении U1 = U1н и частоте f1 = f1н. Рабочие характеристики позволяют определить свойства двигателя, характеризующие его работу при различных нагрузках. Они могут быть построены по расчетным данным при проектировании двигателя, с помощью круговой диаграммы и по опытным данным.
В настоящей работе характеристики снимаются методом непосредственной нагрузки. Нагрузка осуществляется с помощью генератора постоянного тока с параллельным возбуждением, который находитсяна общем валу с двигателем и работает на нагрузочный реостат.
Рис. 16.2. Кривые потерь мощности для машины ПН-45.
Полезная мощность Р2, развиваемая асинхронным двигателем, равна мощности, развиваемой генератором плюс сумма потерь в генераторе:
Р2 = Iнг × Uнг + Iя2 × Rя + 2DUщ × Iя + DРмех+ DРст+ DРдоб + Iв × Uнг (16.1)
Ток якоря Iя = Iнг + Iв.
Добавочные потери DРдоб = 0,01 × Рн × (Iя / Iян)2.
Падение напряжения в щеточном контакте DUщ = 1В.
Сопротивление якоря принимается равным Rя = 1Ом.
Потери в стали и механические потери определяются по графикам DРст = f(n), DРмех = f(n) (рис. 16.2).
Электромагнитный момент, развиваемый двигателем, равен отношению механической мощности двигателя к угловой частоте вращения ротора, или, если пренебречь механическими и добавочными потерями в нем, приближенно может быть определен как
, (16.2)
где n - частота вращения ротора в об/с.
Коэффициент полезного действия двигателя
. (16.3)
Полные потери в двигателе равны сумме:
DРS = DРм1 + DРм2 + DРмех+ DРст+ DРдоб. (16.4)
где DРм1 и DРм2 – потери в меди обмоток статора и ротора, пропорциональные квадрату тока, т.е. изменяющиеся с нагрузкой;
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.