Тема: «Исследование схемы включения трехфазного асинхронного двигателя в однофазную сеть».

Цель:Сформировать умения включать трехфазный асинхронный двигатель в однофазную сеть и определять их механические характеристики опытным путём.

По окончании выполнения лабораторной работы студент должен

знать:

- устройство и принцип действия однофазного асинхронного двигателя;

- устройство и принцип действия конденсаторного асинхронного двигателя;

- безопасные условия эксплуатации;

уметь:

- опытным путем определять механические характеристики однофазного и конденсаторного двигателей;

- включать трехфазный асинхронный двигатель в однофазную сеть.

Основные теоретические положения:

Трехфазный асинхронный двигатель может быть использован для работы от однофазной сети. В этом случае такой двигатель включают как конденсаторный по одной из схем, приведенных на рисунке 98.

Значение рабочей емкости С_раб (мкФ) при частоте переменно­го тока 50 Гц можно ориентировочно определить по одной из формул: для схемы, изображенной на рисунке 98, а,

C_pa6 ≈ 2700 I₁/ U_c ;

на рисунке 98, б,

C_pa6 ≈ 2800 I₁/ U_c ;

на рисунке 98, в

C_pa6 ≈ 4800 I₁/ U_c ,

где I₁ – но­минальный (фазный) ток в обмотке стато­ра, А;

U_с – напря­жение однофазной сети, В.

При подборе ра­бочей емкости не­обходимо следить за тем, чтобы ток в фазных обмотках статора при устано­вившемся режиме работы не превы­шал номинального значения.

Рисунок 98 – Схемы соединения обмотки статора трехфазного асинхронного двигателя при вклю­чении его в однофазную сеть

Если пуск двигателя происходит при значительной нагрузке на валу, то параллельно рабочей емкости С_раб следует включить пусковую емкость

С_п = (2,5÷3,0)С_ра6.

В этом случае пусковой момент становится равным номиналь­ному. При необходимости дальнейшего увеличения пускового момента следует принять еще большее значение пусковой емкости (С_п ≤ 8С_ра6).

Большое значение для надежной работы асинхронного двига­теля в качестве конденсаторного имеет правильный выбор кон­денсатора по напряжению. Следует иметь в виду, что габариты и стоимость конденсаторов определяются не только их емкостью, но и рабочим напряжением. Поэтому выбор конденсатора с большим “запасом” по напряжению ведет к неоправданному увеличению габаритов и стоимости установки, а включение конденсаторов на напряжение, превышающее допустимое рабочее напряжение, приводит к преждевременному выходу из строя конденсаторов, а, следовательно, и всей установки.

При определении напряжения на конденсаторе при включении двигателя по одной из рассмотренных схем необходимо иметь в виду следующее: при включении двигателя по схеме рисунке 98, а напряжение на конденсаторе равно U_K≈ 1,3 U_С, а при включении двигателя по схемам рисунке 98, б и в это напряжение равно U_к ≈ 1,15 U_c.

В схемах конденсаторных двигателей обычно применяют бумажные конденсаторы в металлическом герметичном корпусе прямоугольной формы типов КБГ – МН или БГТ (термостойкие). На корпусе конденсатора указаны емкость и рабочее напряжение постоянного тока. При включении такого конденсатора в сеть пе­ременного тока следует уменьшить примерно в два раза допусти­мое рабочее напряжение. Например, если на конденсаторе указано напряжение 600 В, то рабочее напряжение переменного тока сле­дует считать 300 В.

Порядок выполнения работы:

1. Выполнить задание лабораторной работы.

2. Составить отчет.

3. Ответить на контрольные вопросы.

Ход работы:

Электрическая схема стенда приведена на рисунке 99.

Рисунок 99 – Электрическая схема стенда

Задание.

- Убедиться, что стенд отключен от сети питания и заземлен, все соединения соответствуют электрической схеме (рисунок 99).

- Включить стенд в розетку сети 220 В с помощью вилки.

- Включить тумблер, подключающий в схему пусковую емкость.

- Нажать на кнопку «Пуск» кнопочного поста стенда.

- По окончании разгона электродвигателя вывести из работы пусковую емкость, отключив тумблер. Измерить время пускового процесса и сравнить со временем разгона электродвигателя из предыдущей лабораторной работы, сделать выводы.

- Отключить питание стенда. Записать значения пускового и рабочего конденсаторов, сделать выводы.

Контрольные вопросы:

1. Почему однофазный двигатель не создает пускового момента?

2. Скакой целью в цепь пусковой обмотки двигателя включают фазосмещающий элемент?

3. Чем отличается однофазный двигатель от конденсаторного?

4. Как рассчитать мощность конденсатора для однофазного АД?

5. Каковы правила безопасной эксплуатации однофазных АД?

6. Каковы правила техники безопасности при эксплуатации конденсаторов?

Лабораторная работа №12