Исследование трехфазного асинхронного двигателя
С КОРОТКОЗАМКНУТЫМ РОТОРОМ
Цель работы: исследование электрических и механических свойств трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором; построение его рабочих и механических характеристик.
Основные теоретические положения
Асинхронный двигатель является простейшей машиной из всех электрических машин. Принцип действия асинхронного двигателя основан на использовании вращающегося магнитного поля и основных законов электротехники. Электрическая схема трехфазного асинхронного двигателя представлена на рис. 12.1.
Рис. 12.1. Электрическая схема трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором
У асинхронного двигателя на статоре расположена трехфазная обмотка. При питании этой обмотки от трехфазной сети она образует вращающееся магнитной поле, частота вращения которого, об./мин,
,
где 
– частота тока питающей сети, 
Гц; 
– число пар полюсов обмотки статора.
В пазы ротора двигателя уложена короткозамкнутая обмотка, имеющая вид беличьего колеса. Обычно это медные или алюминиевые стержни в пазах ротора, замкнутые накоротко по концам кольцами из этого же металла.
Вращающееся поле статора пересекает обмотки статора и ротора, индуктируя в них эдс. В обмотке статора эдс – 
, в обмотке ротора – 
. Эдс ротора создает в обмотке ток 
, который, взаимодействуя с магнитным потоком статора, создает вращающий электромагнитный момент 
. Этот момент заставляет вращаться ротор в том же направлении, что и магнитное поле статора, но с меньшей скоростью. Отношение разности между частотой вращения магнитного поля статора и частотой вращения ротора машины переменного тока к частоте вращения магнитного поля (в процентах) есть скольжение:
,
где 
– частота вращения ротора, об./мин.
Критическое скольжение – это скольжение, при котором асинхронная машина развивает максимальный вращающий момент 
, где 
– коэффициент, определяющий перегрузочную способность двигателя; 
– скольжение при номинальной нагрузке.
Частота вращения ротора 
.
Активная мощность, потребляемая двигателем из сети,
,
где 
– фазное значение напряжения, В; 
– фазное значение тока, А; 
– угол сдвига фаз между током и напряжением (коэффициент мощности):
.
Активная мощность генератора 
, где 
– напряжения на зажимах генератора, В; 
– тока генератора, А.
Полезная мощность на валу двигателя
,
где 
– кпд передачи, 
; 
– кпд генератора, 
.
Кпд двигателя
.
Порядок выполнения работы
1. Для снятия рабочих характеристик необходимо собрать схему (рис. 12.1). Под рабочими характеристиками асинхронного двигателя понимают зависимость 
, 
, , , 
, 
, 
.
В качестве механической нагрузки двигателя служит генератор постоянного тока параллельного возбуждения, имеющий электрическую нагрузку – лампы накаливания. Первое измерение параметров двигателя и генератора сделать при холостом ходе, затем последующие – при изменении нагрузки. Показания приборов записать в табл. 12.1.
Таблица 12.1