б) Определение рабочих характеристик по круговой диаграмме.

Рабочие характеристики могут быть определены при помощи круговой диаграммы. Для построения диаграммы должны быть известны параметры машины, которые могут быть найдены расчетным или опытным путем.

Рассмотрим построение диаграммы по опытным данным, которые получают из опытов холостого хода и короткого замыкания.

При опыте холостого хода машина должна работать двигателем вхолостую. Напряжение на ее зажимах устанавливается равным номинальному: U₁ = U_1н. При этом нужно измерить ток холостого хода I₀ и мощность P₀, потребляемую двигателем. По данным измерений находят: . Активная составляющая тока холостого хода I_0а = I₀cosφ₀ зависит от потерь холостого хода . Практически I₀  I_c. Активная составляющая I_cа, как указывалось, определяется потерями .

На рис. 3-53 показан вектор . Точка А₀ лежит выше точки А_с на отрезок, приблизительно равный в масштабе мощности потерям на трение P_мех и добавочным потерям в зубцах статора и ротора P_с.д:

.

С некоторым приближением можно принять, что точка А_с делит отрезок  пополам.

Ток холостого хода I₀ асинхронных двигателей определяется главным образом его реактивной составляющей I_0р (I₀  I_0р). Можно считать, что реактивная составляющая I_0р идет на создание только основного поля машины, так как поля рассеяния при холостом ходе незначительны. Она может быть определена из расчета магнитной цепи машины. Так как в магнитную цепь входит воздушный зазор между статором и ротором, на который обычно затрачивается наибольшая часть н. с. всей цепи, то I_0р имеет относительно большое значение, превышающее в несколько раз I_0р трансформаторов. Обычно для нормальных асинхронных двигателей при U₁ = U_1н ток I₀ = (0,25  0,40)I_1н. Он тем больше, чем больше полюсов имеет машина и чем меньше ее мощность.

У тихоходных двигателей (при 2p > 10) и специальных двигателей, работающих с повышенным насыщением, ток холостого хода часто получается больше 0,4I_1н; cos φ₀ = 0,15  0,05 (тем больше, чем меньше мощность машины и ее число полюсов).

При опыте короткого замыкания машина должна быть неподвижной при замкнутой накоротко обмотке ротора. Напряжение U_1к на зажимах статора устанавливаем таким образом, чтобы ток  при этом измеряем U_1к,  и P_1к и затем определяем:

; ;

(здесь приближенно принято с₁ = 1).

Для короткозамкнутых двигателей с глубиной роторного паза свыше 2  2,5 см, при двойной клетке на роторе и для двигателей с контактными кольцами, имеющих на роторе двухслойную стержневую обмотку при глубине роторных пазов свыше 3 см, опыт короткого замыкания следует проводить при пониженной частоте питающего тока (f₁ = 5  8 Гц). При этом можно с некоторым приближением считать, что вытеснения тока в проводниках обмотки ротора (§ 3-19,в) не будет и что его параметры и r₂ соответствуют тем же параметрам при изменении s от -s_к до +s_к приблизительно в пределах (0,05  0,16).

По данным измерений определяем:

; ;

и затем

; ; ; cos

(здесь также принято с₁ = 1).

Для нормальных двигателей  .

Вверх

Глава 4