Программа лабораторного исследования

3.2.1 Ознакомиться с конструкцией асинхронного двигателя и его паспортными данными, оборудованием и приборами, используемыми при испытании.

3.2.2 Собрать схему исследования асинхронного двигателя.

3.2.3 Запустить асинхронный двигатель по конденсаторной схеме пуска и проверить работу измерительных приборов.

3.2.4 Снять рабочие характеристики асинхронного двигателя

- в конденсаторном режиме (с включённой рабочей ёмкостью);

- в однофазном режиме (при разомкнутой цепи пусковой обмотки).

Пояснения и указания к работе

Магнитное поле однофазной обмотки статора при синусоидальном токе является пульсирующим. Это поле может быть представлено в виде двух одинаковых полей, вращающихся в противоположные стороны. Если ротор неподвижен, то оба момента, создаваемые прямым и обратном полями, равны и направлены встречно. Если же ротор привести во вращение с помощью постороннего привода, то суммарное обратное поле от токов статора и ротора уменьшится по сравнению с суммарным прямым полем. Это способствует преобладанию момента, действующего согласно с направлением вращения ротора, и двигатель начинает вращаться самостоятельно [1-3].

Заметим, что полезная мощность трёхфазного двигателя при работе в однофазном режиме снижается до 60-70%.

Для осуществления самостоятельного пуска двигателя можно использовать схему, приведённую на рис. 3.1.

Две фазные обмотки статора соединяются последовательно и включаются в однофазную сеть. Они образуют рабочую или основную обмотку двигателя. Третья фазная обмотка выполняет роль пусковой обмотки. При этом МДС пусковой и рабочей обмоток оказываются смещенными в пространстве на 90 электрических градусов. В цепь пусковой обмотки включается активное ( для двигателей малой мощности ), ёмкостное или индуктивное сопротивление. Включение в цепь пусковой обмотки указанных сопротивлений необходимо для создания фазового сдвига между токами пусковой и рабочей обмоток. Фазовый сдвиг является одним из условий образования вращающегося магнитного поля. Наилучшие результаты получаются при использовании ёмкостного сопротивления.

Величина пусковой ёмкости С_п, равная для схемы на рис. 3.1 сумме С и С_р , выбирается из условия создания кругового вращающегося магнитного поля при неподвижном роторе и рассчитывается по формуле [мкФ]

C_п = ,

где f₁ – частота напряжения питающей сети, Гц;

х_к – индуктивное сопротивление двигателя, определяемое из опыта трёхфазного короткого замыкания, Ом.

Если двигатель запускается без нагрузки на валу, то для трогания с места можно использовать меньшую по величине ёмкость, чем получаемая по формуле.

После разгона двигателя ёмкость в цепи пусковой обмотки следует уменьшить с целью приближения вращающегося поля двигателя к круговому при рабочей частоте вращения ротора. Величина рабочей ёмкости С_р в этих условиях составляет (15 ¸ 20)% от пусковой ёмкости С_п.

Момент нагрузки на валу двигателя при испытаниях регулируется и измеряется, как описано в лабораторной работе № 2 .

Рис 3.1 Схема пуска трехфазного двигателя от однофазной сети

Испытания и измерения.

Пуск двигателя.

Перед пуском двигателя с помощью ключей SA1, SA2 в цепь пусковой обмотки включаются конденсаторные батареи С и С_р. После проверки схемы преподавателем двигатель запускается в ход включением автоматического включателя S1_. Перед пуском двигателя следует убедиться в том, что первичная обмотка трансформатора тока ТТ зашунтирована. При достижении ротором частоты вращения, близкой к номинальной, следует уменьшить ёмкость в цепи пусковой обмотки до величины рабочей ёмкости, отключив с помощью выключателя SA1 ёмкость С. Помните, что после отключения схемы от сети конденсаторную батарею следует разрядить, замкнув ключи SA1 и SA2. Иначе, работая над схемой, можно попасть под разрядное напряжение конденсаторной батареи.