Мета роботи. Ознайомитись з конструкцією та принципом дії трифазного асинхронного двигуна з короткозамкненим ротором

Ознайомитись з конструкцією та принципом дії трифазного асинхронного двигуна з короткозамкненим ротором. Вивчити методику визначення початків і кінців обмоток статора і схему їх з’єднання в зірку і трикутник.

Тривалість заняття

Тривалість лабораторної роботи 2 години.

Обладнання, матеріали та інструменти

Асинхронний двигун, провідники, вимірювальні прилади, магнітний пускач.

Місце проведення заняття

Лабораторна робота проводиться в лабораторії електроприводу 7м^а.

Загальні відомості

Двигун складається з двох основних частин – нерухомого статора та рухомого ротора. Статор має чавунний або силуміновий корпус та сердечник з пазами, набраний з окремих ізольованих листів електротехнічної сталі, товщиною 0, 35 або 0, 5 мм. В пази вкладають три обмотки (фази), які зсунуті в просторі відносно одна одної на кут 120°.

Рис. 4.1. Схема ввімкнення трифазного асинхронного електродвигуна „зіркою” і „трикутником”

Виводи обмоток вмонтованих в коробці, яка закріплена на корпусі статора і позначені наступним чином: початок першої фази – С1, кінець – С4, початок другої фази – С2, кінець – С5, початок третьої фази – С3, кінець – С6.

Ротор складається з вала і сердечника, в пази якого вкладається стержнева обмотка або заливається розплавлений алюміній.

Асинхронні двигуни є двох типів: з короткозамкненим та фазним ротором. Електродвигуни, в яких обмотка ротора замкнута кільцями і не має виводів, називають електродвигунами з короткозамкненим ротором. В сільськогосподарському виробництві використовуються, в основному, власне такі двигуни.

В паспорті електродвигуна вказуються дві напруги, наприклад,
220/380 В. Це означає, що при напрузі мережі 220 В обмотки статора з’єднують в „трикутник” (рис. 4.1.б), при 380 В – в „зірку” (рис. 4.1.а). Виконання схеми „зірка” і „трикутник” на клемній коробці показано відповідно на рис. 4.1.в, г.

Схематично двигун з обмотками статора та ротора зображено на рис. 4.2, де 1 – сердечник, на якому розміщено

Рис.4.2. Схематичне зображення асинхронного електродвигуна:

1 – магнітне осердя розташоване на статорі. Три обмотки W₁, W₂, W₃;
2 – ротор.

Виводи обмоток статора під’єднані до клем, які розташовані на стенді робочого місця. Живлення схеми здійснюється від чотирьохпровідної трифазної мережі 380/220 В, клеми якої розміщені також на стенді робочого місця. Для проведення досліджень необхідно мати вольтметр V та з’єднувальні провідники.

Послідовність виконання роботи

1. Ознайомитись з паспортними даними асинхронного двигуна і записати в протокол досліджень.

2. Визначити виводи обмоток. Для цього, згідно схеми рис. 4.3 необхідно довільну клему виводів обмоток статора з’єднати з клемою фази джерела живлення (наприклад, з клемою фази А). Клему нульового проводу джерела живлення з’єднати з однією із клем вольтметра. До другої клеми вольтметра під’єднати провідник і включити напругу живлення. Вільним кінцем провідника від вольтметра по черзі доторкатись до клем виводів обмоток статора. Клеми, між якими вольтметр покаже напругу будуть належати одній із обмоток. Тричі повторюючи дослід визначають виводи трьох обмоток статора. Нумерація обмоток (перша, друга, третя) – довільна.

3. Визначити початки і кінці обмоток. Для цього скласти схему (рис. 4.4, а). Подати на схему живлення протягом 2-3 сек. Вольтметр покаже напругу, якщо він під’єднаний до двох різнойменних виводів, тобто до початку і кінця двох обмоток статора і покаже нуль, якщо він з’єднаний з двома початками або двома кінцями тих же обмоток. Довільно позначивши одну з клем, що під’єднані до вольтметра (наприклад, початком) визначаємо початки і кінці двох обмоток. Наприклад, вольтметр, який під’єднаний до одмоток 2 і 3 (рис. 4.4, б) показав напругу. Тоді, прийнявши нижній вивід обмотки 2 за початок (тобто С2), одержимо, що нижній вивід обмотки 3 буде кінцем (С6), а верхні виводи цих же обмоток відповідно кінцем (С5) і початком (С3). Якщо вольтметр не показав напруги, то нижні виводи обмоток 2 і 3 будуть початками (С2 і С3), а верхні кінцями (С5 і С6). Для визначення початку і кінця обмотки дослід слід повторити, для чого напругу мережі подати в обмотку 2, а обмотки 1 і 3 з’єднати між собою аналогічно рис. 4.4. Визначити початок і кінець обмотки і враховуючи, що початок і кінець обмотки 3 вже відомі.

4. Скласти схему згідно рис. 4.5. Подати на схему живлення і визначити напрям обертання валу двигуна. Здійснити реверс, помінявши місцями під’єднання до клем мережі виводів двох любих обмоток. Користуючись амперметром виміряти струм І, який двигун споживає з мережі. Обчислити значення пускового струму за співвідношенням

Визначити кількість пар полюсів двигуна, користуючись його паспортними даними (табличка на корпусі двигуна).

, (4.1)

Враховуючи, що в табличці вказана номінальна швидкість обертання ротора n_н, визначити номінальне ковзання двигуна

, (4.2)

5. Скласти схему згідно рис. 4.6 „фальшива зірка”. Порівняти покази амперметра з його показами в попередньому досліді і зробити висновок (в письмовій формі) щодо можливих наслідків неправильного включення двигуна в мережу.

6. Скласти схему (рис. 4.7) під’єднання двигуна з використанням пускозахисної апаратури та перевірити її працездатність.

Рис. 4.3. Схема визначення виводів обмоток

Рис. 4.4. Схема визначення початків і кінців обмоток

Рис. 4.5. Схема підєднання двигуна „зіркою”

Рис. 4.6 Схема підєднання двигуна „фальшива зірка”

Рис. 4.7. Схема підєднання двигуна до мережі

Зміст звіту

1. Назва роботи.

2. Мета роботи.

3. Порядок виконання лабораторної роботи.

4. Схема експериментальної установки.

5. Паспортні данні машин.

6. Висновки.

Питання для самоконтролю

1. З яких частин складається асинхронний двигун?

2. Які знаєте типи роторів асинхронного двигуна?

3. Як визначити швидкість обертового магнітного поля статора за заданою номінальною швидкістю обертання ротора?

4. До чого може привести неправильне під’єднання двигуна до мережі? Чому?