Исследование линейного асинхронного двигателя

1. Собрать электрическую схему и представить ее для проверки пре­подавателю (рис. 17.1).

2. Подключить линейный двигатель к источнику переменного напря­жения. Увеличением нагрузки электромагнитным тормозом для 5–6 зна­чений тока испытать ЛАД. Данные испытаний занести в табл. 17.1.

Рис. 17.1.Схема испытания ЛАД

Таблица 17.1

Данные испытаний ЛАД

№ п/п

Измерено

Вычислено

Uа, В

Uв, В

Uc, В

Iа, А

Iв, А

Iс, А

Pа, Вт

Pв, Вт

Pc, Вт

n, об/мин

М, кгм

P1, Вт

Uф, В

Iф, А

P2, Вт

, %

3. По данным измерениям выполнить расчеты по формулам и ре­зультаты также занести в табл. 17.1.

Расчетные формулы:

; ;

; ;

; .

4. По результатам измерений и вычислений построить в масштабе на одной координатной сетке рабочие характеристики линейного двигателя , h, n, , М = f(P₂).

5. Определить скорость движения магнитного поля, м/с, в воздушном зазоре ЛАД, если полюсное деление t = 0,1 м, v = 2t × f₁.

Исследование дугостаторного асинхронного двигателя

1. Собрать электрическую схему (рис. 17.2) и представить ее для проверки преподавателю.

Рис. 17.2. Схема испытания ДАД

2. Подключить дугостаторный двигатель к источнику переменного тока, подключенного к сети через трансформатор. Допустимое максимальное напряжение ДАД 80 В.

3. Напряжение регулируется трехфазным автотрансформатором. Винтовой подъемник с винтом М-12. Шаг винта 1,75 мм.

4. Нагрузка регулируется изменением количества гирь, устанавливаемых в корзине, прикрепленной к винту подъемника. Данные испытаний сводятся в табл. 17.2.

Таблица 17.2

Опытные и расчётные данные испытания ДАД

№ п/п

Измерено

Вычислено

UA, В

UB, В

UC, В

IA, A

IB, A

IC, A

РА, Вт

РВ, Вт

РС, Вт

F, кг

t, с

n, об/мин

Р1, Вт

Р2, Вт

h

cosj

M, кгм

n, об/мин

Uн

Окончание табл. 17.2

№ п/п

Измерено

Вычислено

UA, В

UB, В

UC, В

IA, A

IB, A

IC, A

РА, Вт

РВ, Вт

РС, Вт

F, кг

t, с

n, об/мин

Р1, Вт

Р2, Вт

h

cosj

M, кгм

n, об/мин

0,75Uн

Расчетные формулы:

,

где U_A,U_B,U_C – фазные напряжения; U_ср – среднее фазное напряжение;

,

где I_A,I_B,I_C – фазные токи; I_ср – средний фазный ток;

,

где P_A,P_B,P_C – мощности фаз А,В,С; P₁ – мощность потребляемая от сети;

,

где F – усилие, снимаемое с динамометра; n – частота вращения ротора; P_p – шаг резьбы винта; t – время, фиксируемое секундомером.

Коэффициент полезного действия двигателя определяется по формуле, %,

,

где h – кпд двигателя; P₁ – полная мощность, потребляемая от сети; P₂ – полезная мощность, затрачиваемая на подъем груза.

По данным экспериментальных исследований ДАД построить зависимости:

1. n = f(U), h = f(U), сos j = f(U).

2. P₁, h, I, сos j = f(P₂)

3. Скоростную характеристику n = f(I)

4. Механическую характеристику n = f(M)

Сформулировать краткие выводы.

Рекомендуемая литература: [1, 4].

Лабораторная работа № 18
ИССЛЕДОВАНИЕ ТРЕХФАЗНОГО СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА

Цель работы: ознакомление с принципом работы и устройством син­хронного генератора; изучение его свойств путем снятия характеристик:

а) холостого хода Е₀ = f(I_B) при I = 0;

б) короткого замыкания I = f(I_B) при U = 0;

в) внешней U = f(I) при I_B = const;

г) регулировочной I_B = f(I) при U = const;

д) нагрузочной U = f(I_B) при I = const.

Содержание и порядок выполнения работы

Трехфазные синхронные машины используются чаще всего в каче­стве генераторов и устанавливаются на всех электростанциях перемен­ного тока. Кроме того, они могут применяться в качестве компенсаторов реактивной мощности и двигателей.

Синхронные генераторы имеют много разнообразных характеристик, но основными являются те, которые отражают зависимости между напряжением на зажимах U, током якоря (в обмотке статора) I и током возбуждения I_В при установившемся режиме работы, т.е. при f = f_H (n = n_н) и = const. К ним относятся: характеристика холостого хода, характеристика короткого замыкания (ХКЗ), внешняя, регулировочная и нагрузочная характеристики. Они могут быть построены по расчетным данным, с помощью векторных диаграмм и по данным опытов испыта­ния генератора, работающего в автономном режиме.

Внешнюю, регулировочную и нагрузочную характеристики рекомен­дуется снимать при различном характере нагрузки: активной, активно-индуктивной и активно-емкостной.

Для снятия характеристик опытным путем следует собрать схему (рис. 18.1). В приведенной схеме в качестве активной нагрузки служит ламповый реостат, в качестве индуктивной – асинхронная машина, включенная по схеме регулируемой реактивной катушки. Обмотка возбуждения генератора подключена к источнику постоянного тока.

Характеристика холостого хода представляет зависимость эдс в обмотке якоря при холостом ходе (нагрузки активная и индуктивная от­ключены) от тока в обмотке возбуждения I_B. E₀= f(I_B) при n = const.

Порядок снятия характеристик следующий. При отключенной нагруз­ке ротор генератора раскручивается приводным двигателем до номи­нальной скорости, которую в течение всех опытов надо поддерживать постоянной. Первую точку характеристики снимают при I_В = 0, затем по­стоянно увеличивают ток I_В до значения, при котором напряжение на зажимах генератора становится равным 1,2 U_H, после этого ток возбуждения опять уменьшают до 0. Значения Е₀ и I_B записывают в табл. 18.1.

Рис. 18.1. Схема исследования синхронного генератора

Таблица 18.1

Данные опыта холостого хода

IB, А
E0, В

Характеристика короткого замыкания определяет зависимость I = f(I_B) при U = 0, n = n_н и снимается при замыкании зажимов всех фаз обмотки якоря накоротко (симметричное короткое замыкание).

Опыт проводится следующим образом. Все три фазы генератора за­мыкаются после амперметра накоротко на клеммах нагрузки, при этом ток возбуждения отсутствует (I_В = 0). Установив номинальную частоту вращения ротора генератора, увеличивают ток возбуждения I_В и фикси­руют при этом соответствующие значения тока якоря I.

При этом опыте снимают 5¸6 отсчетов по приборам, данные заносят в табл.18.2.

Таблица 18.2

Данные опыта короткого замыкания

IB, А
I, А

Верхним пределом тока I_В может служить значение, при котором в режиме холостого хода величина эдс соответствует номинальному значению напряжения E₀ = U_H; так как из-за размагничивающего дейст­вия продольной реакции якоря токи короткого замыкания у синхронных генераторов относительно невелики.

Внешняя характеристикагенератора показывает зависимость напря­жения на зажимах генератора U от тока нагрузки I при различных видах нагрузки (активной, индуктивной, емкостной), при постоянных значениях , I_В и n.

Обычно характеристика снимается для = 1 (нагрузка активная), = 0,8 (нагрузка индуктивного характера), = 0,8 (нагрузка емко­стного характера).

В настоящей работе снимается характеристика двух видов нагрузки – ак­тивной и индуктивного характера. При снятии характеристики для актив­ной нагрузки в режиме холостого хода напряжение на зажимах генера­тора доводят до значения U = U_H, а затем постепенно включают лампы на ламповом реостате (рубильник В разомкнут), увеличивая тем самым нагрузку, и снимают зависимость U = f(I). Показания приборов заносят в табл. 18.3.

Таблица 18.3

Данные испытаний генератора в режиме внешней характеристики

Нагрузка активная	Нагрузка активно-индуктивная
I, А	U, В	I, А	U, В

Затем то же самое проделывают при нагрузке индуктивного характе­ра. Для этого параллельно ламповому реостату включают индукцион­ный регулятор ИР, включенный по схеме реактивной катушки, и, при увеличении общей нагрузки стремятся поддерживать = 0,8. Пока­зания приборов записывают в табл. 18.3, составленную для нагрузки смешанного характера.

Регулировочная характеристика показывает, как надо изменять ток в обмотке возбуждения I_В, чтобы при изменении нагрузки напряжение на зажимах генератора оставалось постоянным.

Строится зависимость I_B = f(I) при U = U_H = const, n = n_н = const.

Сначала снимают характеристику для = 1. Для этого при холостом ходе доводят значение напряжения до U = U_H. Затем, повышая активную нагрузку, одновременно увеличивают ток возбуж­дения I_В с помощью регулировочного реостата в цепи возбуждения так, чтобы напряжение на зажимах генератора не изменялось. Показания приборов записывают в табл. 18.4. Опыт повторяют при активно-индук­тивной нагрузке = 0,8.

Таблица 18.4

Данные испытаний генератора

в режиме регулировочной характеристики

Нагрузка активная	Нагрузка активно-индуктивная
I, А	IB, A	I, А	IB, A

Нагрузочная характеристика определяет зависимость U = f(I_B) при I = const, = const, n = n_н = const и показывает, как изменяется на­пряжение генератора U с изменением тока возбуждения I_В при условии постоянства тока нагрузки I и .

Характеристику снимают при активной нагрузке = 1 и при актив­но-индуктивной нагрузке = 0,8.

При холостом ходе возбуждают генератор до номинального напря­жения, а затем постепенно включают нагрузку, поддерживая изменени­ем тока возбуждения генератора ток якоря постоянным.

Опытные данные заносят в табл. 18.5.

Таблица 18.5

Данные испытаний в режиме нагрузочной характеристики

Нагрузка активная	Нагрузка активно-индуктивная
IB, А	U, В	IB, А	U, В

По данным опытов построить характеристики:

а) холостого хода;

б) короткого замыкания;

в) внешние при различных ;

г) регулировочные при различных ;

д) нагрузочные при различных .

Сформулировать выводы по проделанной работе.

Рекомендуемая литература: [1, 2, 3, 5].

Лабораторная работа № 19
ПАРАЛЛЕЛЬНАЯ РАБОТА СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА
С СЕТЬЮ БЕСКОНЕЧНО БОЛЬШОЙ МОЩНОСТИ

Цель работы: ознакомление с порядком включения синхронного гене­ратора на параллельную работу с сетью бесконечно большой мощности и методом точной синхронизации. Снять и построить U-образные кривые при различной системе нагрузки параллельно работающему генератору.

Содержание и порядок выполнения работы

Для того чтобы включить синхронный генератор параллельно с се­тью по методу точной синхронизации, необходимо соблюдать следующие четыре условия:

1) эдс включаемого генератора в режиме холостого хода E_Г должно равняться напряжению сети U_С;

2) частота включаемого генератора должна равняться частоте сети;

3) порядок чередования фаз генератора и сети должен быть одина­ковым;

4) в момент включения эдс генератора должна быть сдвинута по фазе относительно напряжения сети на 180° электрических.

Равенство напряжения можно установить по вольтметру, равенство частот – по частотометру, порядок чередования фаз и сдвиг по фазе – по синхроноскопу. Последний может быть представлен обычными лам­пами накаливания, включенными между сетью и генератором по двум схемам: на потухание или на вращение огня. На рис. 19.1 показана схема включения на потухание.

Если включить лампы по схеме на потухание, то при неодинаковых частотах и соблюдении всех остальных параметров лампы будут одно­временно зажигаться и гаснуть, а при соблюдении всех условий, они все погаснут.

Если же при таком включении ламп порядок чередования фаз гене­ратора и сети будет разный, то вместо эффекта на погашение лампы будут поочередно зажигаться и гаснуть, т. е. получится эффект на вращение. При включении ламп по схеме на вращение и при соблюде­нии всех условий, кроме равенства частот, лампы будут поочередно за­жигаться и гаснуть, т. е. будет наблюдаться эффект вращения огня. Причем эта схема выгодно отличается от первой тем, что по направле­нию вращения огня можно установить, в каком направлении надо изме­нять частоту генератора – увеличивать или уменьшать, так как при частоте генератора, преобладающей над частотой сети, направление вращения огня будет одно, а в противном случае – другое.

Рис. 19.1. Схема исследования параллельной работы синхрон­ного генератора с сетью

Если же при такой схеме включения порядок чередования фаз будет неодинаков, то вместо эффекта вращения огня получится эффект на потухание.

При соблюдении всех условий вращение огня прекратится, две лам­пы будут светиться одинаковым накалом, а одна погаснет.

В лабораторной работе для включения генератора в сеть собирается схема (рис. 19.1). В этой схеме лампы синхроноскопа включены на потухание. Для того чтобы более точно контролировать потухание ламп, па­раллельно включен стрелочный синхроноскоп. Токовые обмотки киловаттметра PW и фазометра включены через трансформаторы тока ТТ-1 и ТТ-2. Обмотка возбуждения генератора LG подключена к источ­нику постоянного тока +Л –Л через амперметр. Величина тока в обмотке возбуждения регулируется регулятором возбуждения. Вольтметр PV и частотометр PF с помощью переключателя П могут подключаться к сети или генератору. В сеть генератор включают с помощью магнитного пус­кателя КМ.

Порядок включения генератора параллельно с сетью следующий. С помощью приводного двигателя генератор приводится во вращение, за­тем возбуждается. Предварительно вольтметром PV и частотометром PF замеряют напряжение и частоту в сети, затем переключают эти при­боры на зажимы генератора. Регулируя ток возбуждения генератора I_В регулятором возбуждения и частоту тока f частотой вращения приводно­го двигателя, доводят их значение до равенства с напряжением и часто­той сети. Когда все условия будут соблюдены, лампы синхроноскопа по­гаснут, а стрелка стрелочного синхроноскопа станет в положение 0. По­сле этого включается магнитный пускатель КМ. Повысить нагрузку ге­нератора в режиме параллельной работы можно, лишь увеличивая вра­щающий момент, приложенный к валу синхронного генератора, т. е., вращающий момент его первичного двигателя.

В двигателе постоянного тока параллельного возбуждения, исполь­зуемом в качестве привода генератора, изменения мощности на валу можно достичь, влияя на его возбуждение. Для увеличения вращающего момента надо уменьшать ток возбуждения двигателя регулировочным реостатом, включенным в его обмотку возбуждения.

U-образные кривые синхронного генератора представляют собой зави­симости I = f(I_B) при Р = const, U = const и f = const. После включения син­хронного генератора параллельно с сетью он вращается вхолостую, с Р = 0. Первая кривая снимается в этом режиме. Для этого, уменьшая ток возбуждения генератора I_В, доводят ток в якоре I до номинального значения. Увеличивая ток возбуждения, снимают показания амперметров в цепи якоря и возбуждения, показания записываются в табл. 19.1.

При этом ток в якоре сначала будет уменьшаться, затем увеличи­ваться. Изменение тока в якоре допускается до номинального значения. По опытным данным построить графическую зависимость I = f(I_B).

Таблица 19.1

Данные для построения U-образных характеристик

синхронного генератора

Р = 0	I, А
IB, А
cos j
Р>0	I, А
IB, А
cos j

Вторую кривую надо строить для генератора, работающего с неко­торой нагрузкой. Нагрузку увеличивают, уменьшив ток возбуждения про­водного двигателя постоянного тока. Нагрузку доводят до значения Р > 0 (по заданию преподавателя). Показания приборов заносят в табл. 19.1 для Р > 0. По данным таблицы построить зависимость I_B = f(I_B).

Сформулировать краткие выводы.

Рекомендуемая литература: [1, 2, 3, 4].

Лабораторная работа № 20
ИССЛЕДОВАНИЕ ТРЁХФАЗНОГО АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ
В ОДНОФАЗНОМ РЕЖИМЕ

Цель работы: ознакомление со способами пуска трехфазного асин­хронного двигателя с короткозамкнутым ротором от однофазной сети и снятие рабочих характеристик двигателя в однофазном режиме.

Содержание и порядок выполнения работы

При работе трехфазного двигателя в однофазном режиме возмож­ной является схема, когда две фазы обмотки статора использу­ются в качестве рабочей обмотки, а третья – в качестве пусковой. После запуска двигателя она отключается.

Полная мощность двигателя в однофазном режиме составит при­мерно 40¸50 % от номинальной мощности при трехфазном режиме.

К числу лучших схем включения трехфазных двигателей в однофаз­ную цепь относятся схемы, представленные на рис. 20.1. Схемы в и г применяются в слу­чае, когда выведены все шесть концов обмотки статора. Все приведен­ные схемы практически равноценны. По окончании пуска фазы с пуско­вым сопротивлением или емкостью отключаются выключателем В.

Широкое применение получила схема с активным сопротивлени­ем в пусковой обмотке, так как схема с емкостью требует достаточно большой емкости конденсаторов, к тому же они еще имеют значительные
размеры и очень дороги. Так, схема с активным сопротивле­нием применяется для запуска фазорасщепителя на электроподвижном составе.

Рис. 20.1. Схемы включения трехфазных двигателей в однофазную сеть: а – «звезда»; б – «треугольник»; в, г – «звезда», когда выведены начала и концы обмоток статора

В настоящей работе требуется снять опытным путем и построить рабо­чие характеристики трехфазного двигателя в однофазном режиме. Ра­бочие характеристики показывают зависимость потребляемого тока I₁,потребляемой мощности Р₁, частоты вращения ротора n, скольжения S, кпд h, коэффициента мощности cos j₁, вращающего момента М₂ от полезной мощности Р₂.

Для снятия рабочих характеристик требуется собрать схему (рис. 20.2). В этой схеме в третью фазу С₃–С₆ двигателя включена емкость С. Перед включением двигателя в сеть выключатель В замыкается и после разгона двигателя размыкается. Ключ К служит для защиты измерительных приборов от пускового тока, поэтому при запуске он замыкается и после пуска размыкается.

Рис. 20.2. Схема испытания трехфазного асинхронного дви­гателя в однофазном режиме

Нагрузкой служит генератор постоянного тока смешанного возбу­ждения Г. После запуска двигателя его следует постепенно загрузить генератором Г и снять показания приборов, записав их в табл. 20.1.

Таблица 20.1

Опытные и расчётные данные

Измерено	Вычислено
I1, А	U1, В	P1, Вт	Uг, В	Iг, А	ns, об/мин	cos j, о.е.	Р2, Вт	n, об/мин	S, о.е.	М2, Нм	h, о.е.

Частоту вращения двигателя n измеряют стробоскопическим мето­дом (см. лаб. работу № 14). Подсчитав число оборотов секторов на диске n_s, об/мин, вычисляют частоту вращения ротора

n = n₁ – n_s,

где n₁ – частота вращения магнитного поля статора, n₁ = 1500 об/мин.

Остальные параметры определяют по формулам:

,

где Р₁, U₁, I₁ – фазные значения;

,

где ; ;

; ; .

После испытания двигателя в однофазном режиме с пусковой емко­стью производят пробный пуск двигателя с активным пусковым сопро­тивлением. Хотя схема с активным сопротивлением и уступает схеме с пусковой емкостью, она более проста и не требует дорогостоящих конденсаторов.

Сформулировать краткие выводы.

Рекомендуемая литература: [1, 2, 3, 5].

Лабораторная работа № 21
ИСПЫТАНИЕ ОДНОЯКОРНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ

Цель работы: ознакомление с принципом работы и устройством одноякорного преобразователя и испытание его в режиме преобразования постоянного тока в переменный.

Содержание и порядок выполнения работы

Одноякорным преобразователем называют машину с одним якорем, преобразующую постоянный ток в переменный и наоборот. Конструк­тивно он представляет собой электрическую машину постоянного тока, якорная обмотка которой с одной стороны соединена с коллектором, а с другой – кон­тактными кольцами.

На рис. 21.1 приведено условное изображение якорной обмотки двухполюсного трехфазного преобразователя.

Рис. 21.1. Принципиальная схема одноякорного преобразователя: 1 – коллектор; 2 – контактные кольца

Так как в данном случае число пар ветвей обмотки якоря а = 1, то имеются три точки а, b, с, сдвинутые взаимно на 120° и присоединенные к трем кольцам К₁, К₂, К₃. Со стороны постоянного тока на коллекторе по геометрической нейтрали расположены две щетки А и В. Если при воз­бужденных полюсах привести во вращение посторонним двигателем якорь преобразователя, то в обмотке якоря будет индуктироваться пере­менная эдс, которую можно снять с колец в виде трехфазной системы эдс, а со стороны коллектора – в виде постоянного напряжения. В этом случае от одного якоря можно получить постоянный и переменный ток.

Можно подвести постоянный ток к коллектору, тогда якорь начнет вращаться как двигатель постоянного тока, а с контактных колец будет сниматься переменный ток как с синхронного генератора. Если к кон­тактным кольцам подвести переменный ток, то якорь начнет вра­щаться как синхронный двигатель, а со стороны коллектора снимется постоянный ток.

Запуск одноякорного преобразователя от сети постоянного тока про­изводится аналогично двигателю постоянного тока, от сети переменного тока – аналогично синхронному двигателю.

В обычном преобразователе кольца и коллектор присоединяются к одной и той же обмотке, поэтому эдс на них находится в определенном соотношении, зависящем от числа фаз преобразователя. Эта связь оп­ределяется уравнением

,

где m – число фаз; Е_m – эдс со стороны колец; Е_n – эдс со стороны коллектора.

Для трехфазного преобразователя m = 3, для однофазного m = 2.

Мощность со стороны колец Р_m = m Е_ф I_ф cos j.

Мощность со стороны коллектора Р_п = E_п I_п. Так как обмотка якоря со стороны переменного тока соединена многоугольником, то во внеш­ней цепи течет линейный ток. Связь между токами коллекто­ра и контактных колец определяется уравнением

.

Требуется испытать однофазный одноякорный пре­образователь в режиме преобразователя постоянного тока в перемен­ный. Схема испытания представлена на рис. 21.2.

Рис. 21.2. Схема испытаний одноякорного преоброзователя

Преобразователь запускается от сети постоянного тока как двига­тель параллельного возбуждения. Со стороны переменного тока под­ключается нагрузка в виде ламп накаливания. Запустив преобразова­тель, постепенно увеличивают нагрузку путем включения ламп. Показа­ния приборов записывают в табл. 21.1.

Таблица 21.1

Данные испытания одноякорного преобразователя

Измерено	Вычислено
Iп, А	Uп, В	Uл, В	Iл, А	Р, Вт	Рп, Вт	cosj, о.е.	h, о.е.	Iп /Iл, о.е.	Uп/Uл, о.е.

При изменении нагрузки частота переменного напряжения поддер­живается постоянной с помощью изменения частоты вращения преоб­разователя. Частота вращения регулируется лабораторным автотранс­форматором (ЛАТР). По измеренным и вычисленным параметрам по­строить графические зависимости cosj, h, U_л = f(I_п).

, , .

По результатам испытаний сделать выводы.

Рекомендуемая литература: [1, 2, 3, 5].

Лабораторная работа № 22
МАРКИРОВКА КОНЦОВ ОБМОТКИ СТАТОРА.
ИССЛЕДОВАНИЕ СХЕМ ДИСТАНЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ
АСИНХРОННЫМ ДВИГАТЕЛЕМ

Цель работы: получение практических навыков по маркировке концов статорных обмоток машин переменного тока; изучение схем дистанционного управления асинхронными двигателями; ознакомление с устройством и принципом действия магнитного пускателя и теплового реле.

Содержание работы

На практике часто встречаются случаи, когда у трехфазной асинхронной или синхронной машины отсутствует маркировка концов (выводов) обмотки статора. Маркировку надо обязательно знать для правильного соединения обмоток статора по схеме «звезда» или «треугольник». Поэтому в таких случаях необходимо самостоятельно произвести маркировку концов обмотки статора. Порядок маркировки следующий.

1. Определяются выводы, принадлежащие отдельным фазам обмотки (рис. 22.1).

Для этого любой из выводов обмоток статора и одну из клемм вольтметра (или сигнальной лампочки) подключают к сети. Щупом, присоединенным ко второй клемме вольтметра, следует поочередно прикасаться к остальным выводам обмотки статора, наблюдая за вольтметром. Отклонение стрелки вольтметра показывает, что включённые в цепь два вывода принадлежат одной фазе обмотки. Повторяя эту операцию с оставшимися концами, определяют выводы, принадлежащие двум другим фазам.

2. Маркировка концов. Начало и конец первой фазы (любой) выбираются произвольно. Затем конец первой фазы К₁ присоединяется к предполагаемому началу второй фазы, а к двум оставшимся выводам третьей фазы подключается вольтметр или лампа. Фазы,
соединенные последовательно, под­ключаются к сети по схеме (рис. 22.2).

Замечают показания вольтметра. После этого переключают выводы второй фазы и повторяют опыт. Сравнивают показания вольтметров первого и второго опытов. Случай, когда показания вольтметра значительно больше, соответствует соединению конца первой обмотки с началом второй.

Начало и конец обмотки третьей фазы определяют точно так же в паре с первой фазой. Вольтметр включают на зажимы второй фазы.

3. Проверяется правильность маркировки обмоток двигателя путем соединения обмотки статора по схеме «звезда» или «треугольник»
в соответствии с паспортом двигателя и включением его в сеть.
Если на паспорте двигателя указано
Δ/Y-220/380, то при напряжении сети 220 В двигатель нормально должен работать при соединении обмоток по схеме «треугольник». В случае неправильной маркировки двигатель работает ненормально, потребляет большой ток (см. паспорт) и гудит. Включение обмоток статора по схемам «звезда» и «треугольник» соответственно показано на рис. 22.3.

Вторая часть работы содержит изучение схем дистанционного управления работой асинхронных двигателей.

Управление асинхронными двигателями сводится к их пуску, изменению скорости вращения (если двигатель имеет статорную обмотку, допускающую изменение числа пар полюсов), торможению и реверсированию. Эти операции при дистанционном управлении производятся электромагнитными контакторами или магнитными пускателями и кнопками управления.

Дистанционное управление предельно упрощает и облегчает операции пуска, изменения скорости вращения, торможения и реверсирования двигателей, устраняет возможность ошибки при включениях, а также существенно повышает производительность механизмов.

В этом случае для управления короткозамкнутым асинхронным двигателем применяется магнитный пускатель, который представляет собой аппарат, сочетающий в себе трехполюсный контактор и два тепловых реле.

Порядок выполнения работы

1. Произвести маркировку концов обмоток статора асинхронного двигателя по методике, приведенной выше. Для проверки правильности маркировки осуществляют пробный пуск двигателя.

2. Ознакомиться с устройством магнитного пускателя и кнопок управления.

3. Собрать схему (рис. 22.4). Следует иметь в виду, что она, как и последующие, является развернутой (элементной) схемой. Расположение отдельных элементов (силовые контакторы, блокировочные контакты, катушки) дается в ней так, как это удобно для чтения схемы, а не в соответствии с их действительным расположением на реальной установке.

Осуществить пуск и остановку двигателя несколько раз. Для этого после подачи напряжения на схему нажимают кнопку «пуск», что вызывает возбуждение катушки Л линейного контактора, включение последнего и пуск двигателя.

Если отпустить кнопку «пуск», то контактор выключится и двигатель остановится. Подобная схема применяется, например, в тельферах и других механизмах, когда требуется остановить двигатель кнопкой «пуск».

4. Собрать схему (рис. 22.5) и произвести несколько пусков и остановок двигателя. Нажатие на кнопку «пуск» вызывает включение линейного контактора Л и замыкание его нормально открытого блок-контакта В, который шунтирует контактор кнопки «пуск». Если отпустить теперь кнопку «пуск», то контактор В останется включенным, так как его катушка возбуждения будет получать питание через блок-контакт В. Для остановки двигателя необходимо нажать кнопку «стоп».

В схеме (рис. 22.5) используется так называемая нулевая защита. Она заключается в следующем: если напряжение сети значительно уменьшится или полностью исчезнет, то катушка контактора Л перестанет удерживать его во включенном состоянии, и двигатель отключится от сети. После восстановления нормального напряжения самозапуск двигателя произойти не сможет.

Эта схема применяется для управления электродвигателями нереверсивных машин (вентиляторы, насосы и т. д.).

5. Сформулировать краткие выводы.

Рекомендуемая литература: [6].

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 23
ИССЛЕДОВАНИЕ СПОСОБА РЕГУЛИРОВАНИЯ ЧАСТОТЫ
ВРАЩЕНИЯ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ ИЗМЕНЕНИЕМ
ЧАСТОТЫ ПИТАЮЩЕГО ТОКА

Цель работы: ознакомление со способом регулирования частоты вращения двигателя путем изменения частоты питающего тока f при постоянном значении вращающего момента М.

Содержание работы

Регулирование частоты вращения ротора асинхронного двигателя осуществляется путем изменения