Изучение переходных процессов при изменении магнитного потока в электродвигателе

Прядок проведения опытов

• Переключатели режима работы источника G2 и возбудителя G3 установите в положение "РУЧН.”.
• Регулировочные рукоятки источника G2 и возбудителя G3 поверните против часовой стрелки до упора.
• Переведите регулировочные рукоятки реостатов А1 и А3 в крайнее против часовой стрелки положение.
• Приведите в рабочее состояние персональный компьютер А7. Войдите в каталог :\Программное обеспечение учебного лабораторного комплекса "Электротехника и основы электроники" \ Осциллографы и откройте прикладную программу "Панель виртуальных графопостроителей и цифровых индикаторов". Установите продолжительность работы панели путём задания "числа сканирований" и "скорости сканирования". Выберите из меню видов тока "Переменный ток". Запустите программу "Панель виртуальных графопостроителей и цифровых индикаторов", прежде чем начнётся интересующий переходный процесс.
• Включите источник G1. При этом о работе источника, возможно, судить по наличию свечения индикатора.
• Включите выключатель «СЕТЬ» и нажмите кнопку «ВКЛ» источника G2
• Вращая регулировочную рукоятку источника G2, разгоните двигатель М1 до частоты вращения 1500 мин^-1.
• Включите выключатель «СЕТЬ» и нажмите кнопку «ВКЛ» возбудителя нагрузочного генератора G3.
• Вращая регулировочную рукоятку возбудителя генератора G3, выставьте любое значение тока якоря Ia двигателя М1.
• Выставьте добавочное сопротивление в цепи обмотки возбуждения (блок А3) в любое положение.
• Произведите переключение добавочного сопротивления в обмотке возбуждения (блок А3) и одновременно запустите виртуальный графопостроитель.
• По завершении работы программы наблюдайте зависимости от времени скорости, тока якоря и момента двигателя на экране виртуального графопостроителя и определите их величины в интересующие моменты времени путём сканирования с помощью цифровых индикаторов.
• По завершении эксперимента сначала у возбудителя G3, а затем у источника G2 поверните регулировочную рукоятку против часовой стрелки до упора, нажмите кнопку «ОТКЛ.» и отключите выключатель «СЕТЬ». Отключите источник G1 нажатием на кнопку гриб и с последующим отключением ключа.

2.1.5.4 Контрольные вопросы:

1. Поясните физический смысл понятия «электромеханическая постоянная времени».
2. Как определяется время переходного процесса?
3. Какие причины влияют на жёсткость механических характеристик ДПТ с НВ?

Электропривод с асинхронным электродвигателем

Теоретические сведения

Асинхронные двигатели (АД) широко применяются в промышленности благодаря простоте их конструкции, надежности в эксплуатации и сравнительно низкой стоимости.

Схема включения АД в сеть и соответствующая ей однофазная схема замещения приведена на рис. 2.18.

Рис. 2.18. Схема включения и однофазная схема замещения асинхронного электродвигателя с фазным ротором

На приведенной схеме замещения приняты следующие обозначения:

R_m, Х_m - активное и индуктивное сопротивление контура намагничивания, Ом;

Х₁, Х₂' - индуктивные фазные сопротивления, обусловленные полями рассеяния обмоток статора и ротора, последнее приведено к обмотке статора, Ом;

R₁, R_2S’ - активное сопротивление обмоток статора и суммарное сопротивление ротора, приведенное к обмотке статора, Ом;

U₁ - действующее значение фазного напряжения сети, В;

I_m, I₁, I₂’ - соответственно фазный ток намагничивания, статора и приведенный ротора, А;

S - скольжение двигателя, равное

(2.28)

где w - угловая скорость ротора;w₀ - угловая скорость поля статора, рад/с;

(2.29)

где f₁ - частота напряжения питающей сети, Гц; р - число пар полюсов двигателя.

Рассматриваемая схема замещения двигателя составлена при следующих допущениях:

- параметры двигателя не зависят от режима его работы;

- не учитывается насыщение магнитопровода, добавочные и механические потери, а также влияние высших гармонических составляющих намагничивающих сил обмоток статора и ротора.