АМ2-метод.указания

Исследование трехфазного асинхронного двигателя с фазным ротором

Порядок выполнения работы

Определение коэффициента трансформации обмоток

Коэффициент трансформации обмоток определяется как отношение напряжения обмотки статора к напряжению обмотки ротора при номинальном напряжении, приложенном к обмотке статора. Обмотка ротора разомкнута и соединена в звезду, а обмотка статора - в треугольник, двигатель при этом не вращается.

Пуск и регулирование двигателя с помощью реостата

Пуск двигателя производят с помощью реостата, подключенного к цепи ротора. Перед пуском реостат устанавливают в положение "номинальный режим", по мере увеличения частоты вращения ротора сопротивление пускового реостата постепенно снижают вплоть до его уменьшения до нулевого значения. Регулирование скорости АД с фазным ротором в установившемся режиме осуществляют, изменяя сопротивление реостата.

Характеристики холостого хода

Характеристиками холостого хода называются зависимости I₀, P₁₀, cosj₀ = f(U₁) при P₂=0 или M=0, где I₀ - ток статора; P₁₀ - мощность, потребляемая двигателем при холостом ходе; cosj₀ - коэффициент мощности при холостом ходе; P₂ - мощность на валу; M - момент на валу.

Во время проведения опыта холостого хода устанавливают момент, равный нулю, и изменяют питающее напряжение от (1,1÷1,2)U_н до (0,4÷0,5)U_н (всего не менее 10 точек). Для каждой точки сохраняют показания приборов для последующей обработки. Коэффициент мощности рассчитывают по формуле: .

Рабочие характеристики

При проведении опыта нагрузки устанавливают напряжение питания, равное номинальному U_н, и изменяют момент нагрузки в диапазоне от 0 до 1,25M_н (всего не менее 10 точек). Для каждой точки сохраняют показания приборов для последующей обработки. Опыт проводят при трех значениях сопротивления реостата: , , .

Номинальный момент двигателя (Нм) может быть рассчитан, используя паспортные данные двигателя, по формуле M_н=P_2н/W₂_н·10³, где P_2н - номинальная мощность на валу двигателя, кВт; W₂_н=2pn_2н/60 - номинальная угловая частота вращения, 1/с; n_2н - номинальная частота вращения, об/мин.

По данным опыта вычисляются s₁, P₂, cosj₁, h для построения рабочих характеристик.

Скольжение s и частота вращения ротора n2 связаны выражением s=(n₁-n₂)/n₁, где n₁ - частота вращения магнитного поля (синхронная частота вращения).

Мощность на валу двигателя, кВт: P_2н=MW₂·10³, где W₂ - угловая частота вращения ротора, 1/с..

Характеристики короткого замыкания

Опыт короткого замыкания проводится при заторможенном роторе и пониженном напряжении на зажимах статора. Напряжение питания изменяют от 0 до значения, при котором ток короткого замыкания не станет равным I_к=1,3I_1н (достаточно 5-6 точек).Для каждой точки сохраняют показания приборов для последующей обработки.

По данным опыта короткого замыкания определяют пусковые свойства двигателя: кратность пускового тока K_i и кратность пускового момента K_M. Если при некотором напряжении U_k измерены ток I_k и момент M_k, то пусковой момент двигателя без учета насыщения будет равен M_п=M_k·I_п²/I_k², где I_п - пусковой ток двигателя при номинальном напряжении U_1н, определяемый из выражения I_п=I_k·U_1н/U_k.Кратность пускового момента K_M=M_п/M_н. Кратность пускового тока K_i=I_п/I_1н.

Определение параметров схемы замещения двигателя

Параметры схемы замещения определяются по результатам опыта короткого замыкания.
- Полное сопротивление короткого замыкания ;
- Активное сопротивление короткого замыкания при при температуре 20°С ;
- Индуктивное сопротивление короткого замыкания ;
- Активное сопротивление короткого замыкания при температуре 75°С ;
- Полное сопротивление короткого замыкания при температуре 75°С ;
- Активное сопротивление фазы обмотки ротора при температуре 75°С , где - приведенное к температуре 75°С активное сопротивление фазы обмотки статора.

Индуктивные сопротивления рассеяния фаз статора и ротораи по отдельности не известны, зато известно суммарное индуктивное сопротивление короткого замыкания. Для расчетов можно ориентировочно принять и .