Лабораторные работы по дисциплине «Электрические машины». Часть II, страница 9

На основании данных опыта холостого хода при неподвижном ро­торе и при питании двигателя со стороны ротора определяются:

1) коэффициент трансформации по ЭДС

;                                                    (17.5)

Действительное значение K_Е определяется как среднеариф­метическое значений, определенных по соотношениям (17.1) и (17.5);

2) полное сопротивление схемы замещения при холостом ходе

;                                                  (17.6)

3) активное сопротивление обмотки ротора и намагничивающего контура

,                                           (17.7)

4) индуктивное сопротивление обмотки ротора и намагничивающего контура

.                                          (17.8)

где U₂’, I₂₀’, x₂’, r₂’ – напряжение, ток и сопротивление ротора, приведенного к обмотке статора.

;                                               (17.9)

;                                                           (17.10)

r₂’ = r₂ × K_E × K_I;   x₂’ = x₂ × K_E × K_I                                (17.11)

Коэффициент трансформации по току K_I определяется из опыта короткого замыкания.

На основании данных опыта короткого замыкания при неподвиж­ном роторе и при питании машины со стороны статора определяются:

1) коэффициент трансформации по току

;                                                     (17.12)

2) полное сопротивление короткого замыкания

;                                                    (17.13)

3) активное и индуктивное сопротивления короткого замыкания:

,                                             (17.14)

.                                  (17.15)

Решение системы уравнений, составленной из выражений (17.3), (17.7) и (17.14), дает значения активных сопротивлений схемы замещения r₁, r₂’.  Решение системы уравнений, составленных из выражений (17.4), (17.8) и (17.15) дает значения индук­тивных сопротивлений х₁, х₂’ и x₀.

Активное сопротивление намагничивающего контура r₀ опре­деляется по данным опыта холостого хода при вращающемся роторе. Чтобы определить потери в стали статора DР_ст, производят разде­ление потерь. Как известно, механические потери не зависят от на­пряжения машины, а потери в стали пропорциональны квадрату напря­жения. Поэтому строят зависимость Р₁₀ - 3I²₁₀r₁ = f(U₁₀²), которая представляет собой прямую линию, и продолжают ее до пересечения с осью ординат. Отрезок, отсекаемый прямой на оси ординат, пред­ставляет собой механические потери DР_мех. Потери в стали при номинальном напряжении будут равны разности мощностей Р₁₀ - 3I²₁₀r₁ при U_1н² минус механические потери.

Сопротивление намагничивающего контура

.                                                   (17.16)

Определенные таким образом параметры являются параметрами Т-образной схемы замещения двигателя. Более удобной для расче­тов характеристик является Г-образная схема замещения. Ее па­раметры определяются с учетом коэффициента s₁ » 1 + х₁/х₀. Они равны:

R₁ = s₁× r₁;  X₁ = s₁× x₁; R₂’ = s₁² × r’₂;       X’₂ = s₁² × x’₂.

Содержание отчета

1. Паспортные данные исследуемого двигателя, измерительных приборов.

2. Схемы экспериментальной установки.

3. Таблица измерений и вычислений параметров схемы замещения.

4. Описание методики разделения потерь холостого хода и гра­фик зависимости Р₁₀ - 3I²₁₀r₁ = f(U₁₀²) с указанием ве­личины потерь в стали и механических.

5. Т-образная и Г-образная схемы замещения двигателя с указанием параметров.

Контрольные вопросы

1. Начертите векторную диаграмму асинхронного двигателя, со­ответствующую Т-образной схеме замещения и поясните ее.

2. Расскажите, как определяются параметры схемы замещения асинхронного двигателя с фазным ротором.

3. Какая существует взаимосвязь между параметрами Т-образ­ной и Г-образной схем замещения.

4. Какие погрешности допущены при определении параметров асинхронного двигателя в соответствии с предлагаемой в «Методи­ческих указаниях» методикой?

5. Как с помощью Г-образной схемы замещения двигателя определить вращающий момент, полезную мощность, КПД, cosj, если задано скольжение двигателя?

6. Постройте механическую характеристику асинхронного двига­теля в пределах скольжения от 0 до 1. Покажите рабочую часть ха­рактеристики, пусковую часть, пусковой момент, критические моменты и скольжение. Как они зависят от параметров схемы замещения дви­гателя?

7. Докажите, как изменяется механическая характеристика дви­гателя при введении реостата в цепь ротора. Для чего вводится ре­остат в цепь ротора асинхронного двигателя при пуске?

Лабораторная работа №18

Круговая диаграмма асинхронной машины

Цель работы

Изучение методики построения круговой диаграммы асинхронного двигателя по опытным данным.

План выполнения работы

1. Собрать схему согласно рис. 18.1. Включить двигатель без нагрузки на валуи, изменяя подводимое напряжение от 1,1 U_н до 0,2 U_н, снять характеристику холостого хода. Результаты изме­рений занести в табл. 18.1.

Таблица 18.1

№ п.п.	Измерено			Вычислено
	Р10, Вт	U10, В	I10, A	cosj0	j0, град	z10, Ом	r1 + r0, Ом	x1 + x0, Ом

        

Рис. 18.1.

2. Убедиться, что напряжение на выходе источника питания близко к нулю. Затормозить ротор двигателя. Включить двигатель в сеть и при неподвижном роторе снять характеристику короткого замыкания. Напряжение U_1к изменять от 0 до значения, которому при коротком замыкании соответствует ток I_1к = 1,25 I_1н. Ре­зультаты измерений занести в табл. 18.2.

Таблица 18.2

№ п.п.	Измерено			Вычислено
	Р1к, Вт	U1к, В	I1к, A	I1кн, A	Р1кн, Вт	cosjк	jк, град	zк, Ом	rк, Ом	xк, Ом