Тема: Исследование трехфазного асинхронного двигателя с фазным ротором методом холостого хода и короткого замыкания

Цель: Изучить режимы работы трехфазных асинхронных двигателей с фазным ротором.

 

Задание

1. Зарисовать схему включения.

2. Ответьте на контрольные вопросы.

 

Экспериментальное исследование асинхронных двигателей проводится с целью определения параметров схемы замещения (рис. 31.2). Программа исследований включает два опыта: опыт холостого хода и опыт короткого замыкания. Эти опыты легко реализуются, для их проведения требуется минимальная мощность установленного оборудования. Экспериментальные исследования асинхронных двигателей в рабочих режимах, как правило, не проводятся в виду их большой трудоемкости и стоимости. Характеристики асинхронных двигателей в рабочих режимах получают расчетным путем по схеме замещения.

Рисунок 31.1 - Схема включения трехфазного асинхронного двигателя

с фазным ротором

 

Рисунок 31.2 - Схема замещения трехфазного асинхронного двигателя

с фазным ротором

 

Опыт холостого хода

 

Схема экспериментальной установки представлена на рис. 31.1. Схема включает кроме испытуемого двигателя (АД) индукционный регулятор (ИР) для регулирования напряжения статора АД, измерительный комплект (ИК) для регистрации тока, активной мощности и напряжения статора, тахогенератор (ТГ) для измерения частоты вращения n и машину постоянного тока (МПТ) для затормаживания ротора.

 

Рисунок 31.3 – Зависимости в опыте холостого хода

 

 

Опыт холостого хода проводится без нагрузки на валу (ключ К разомкнут) для нескольких значений напряжения в диапазоне . Измеряются фазные токи и активная мощность , подводимая к обмотке статора. По данным опыта строят зависимости , , . Вид этих зависимостей представлен на рис. 31.3

 

Опыт короткого замыкания

Рисунок 31.4 – Зависимости в опыте короткого замыкания

 

В опыте короткого замыкания ротор асинхронного двигателя должен быть заторможен (). Это достигается с помощью машины постоянного тока (рис. 4.14). Ключ К замыкается, а в обмотку возбуждения подается постоянный ток. Опыт проводится при различных значениях подводимого напряжения , так чтобы ток статора находился в пределах .
По данным опыта короткого замыкания строят зависимости , .

 

Контрольные вопросы

 

1. В чём особенность устройства асинхронных двигателей с фазным ротором?

2. Каково назначение пускового реостата в цепи ротора?

3. Сформулируйте достоинства и недостатки асинхронного двигателя с фазным ротором.

4. Как влияют на вид механической характеристики напряжение сети и сопротивление ротора?

5. Какие существуют способы регулирования скорости асинхронного двигателя с фазным ротором?

6. Какие графики называются рабочими характеристиками трехфазных двигателей?

 

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 32

Тема: Исследование трехфазного асинхронного двигателя в однофазном и конденсаторном режимах

Цель: Приобрести практические навыки в сборке схем включения трехфазного асинхронного двигателя в однофазную сеть; получить экспериментальное подтверждение сведений о свойствах трехфазного асинхронного двигателя, работающего в однофазном и конденсаторном режимах.

Задание

1. Зарисуйте схему включения.

2. Ответьте на контрольные вопросы.

 

Теоретическое обоснование

Для исследования асинхронного двигателя во всех трех режимах используют трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором общепромышленного назначения мощностью не более 600 Вт. Это целесообразно, во-первых, потому, что на практике обычно возникает потребность применения трехфазного двигателя в однофазном или конденсаторном режимах именно такой мощности, во-вторых, при небольшой мощности двигателя емкость рабочего конден­сатора невелика и обычно составляет 5…20 мкф (в зависимости от мощности двигателя и напряжения питания) и, наконец, в-третьих, при такой мощности двигателя схема соединений не усложняется измерительными трансформаторами тока.

Если в трехфазном режиме работы обмотки статора двигателя должны соединяться в треугольник, то следует воспользоваться схемой, представленной на рисунке 32.1, а. Здесь для измерения активной мощности Р ₁потребляемой двигателем, служат два ваттметра W 1 и W 2. В трехфазном режиме мощность P ₁ равна сумме показаний ваттметров (P ₁ =Р^'₁ + Р^''₁). В однофазном и конденсаторном режимах ваттметр W 2 оказывается отключенным и мощность Р ₁ определяется показанием ваттметра W 1, т. е. P ₁ = Р^'₁. В рассматриваемой схеме применены два амперметра: А1 для измерения линейного тока I ₁ и A 2 для измерения тока в фазной обмотке двигателя I _ф1.

Если же в трехфазном режиме двигателя обмотки статора должны соединяться звездой, то применяется схема соединений обмотки статора, представленная на рисунке32.1, б, в которой использован такой же комплект измерительных приборов, как и в схеме, показанной на рисунке 32.1, но с одним амперметром.

Рисунок 32.1 – Схемы включения трехфазного асинхронного двигателя в однофазную сеть

Контрольные вопросы

1) Объясните принцип работы однофазной асинхронного двигателя.

2) Почему в однофазном двигателе пусковой момент равен нулю?

3) Каковы условия возникновения вращающегося магнитного поля статора в двигателе с двухфазной обмоткой на статоре?

4) В каких случаях вращающееся поле статора является круговым, а в каких - эллиптическим?

5) Когда в качестве фазосдвигающего элемента используют активное сопротивление, а когда - емкость?

6) В чем конструктивная разница между однофазным и конденсаторным двигателями?

7) С какой целью в цепь конденсаторного двигателя включают пусковую емкость и как ее включают?

8) В каком из режимов, однофазном или конденсаторном, лучше рабочие свойства асинхронного двигателя?

 

 

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 33