Пояснения к работе. 1. С устройством двигателя следует ознакомиться по учебникам [1, 2], плакату и стенду.

1. С устройством двигателя следует ознакомиться по учебникам [1, 2], плакату и стенду.

Нагрузкой для двигателя в данной работе служит генератор постоянного тока, связанный с двигателем механически: валы двигателя и генератора соединены жесткой муфтой. На общем валу находится тахогенератор ТГ, который служит для измерения частоты вращения n агрегата двигатель-генератор.

Принципиальная схема лабораторной работы и общий вид стенда изображены на рис. 8.1. Комплект приборов в верхней части стенда - для двигателя, в нижней - для генератора.

2. Перед включением двигателя необходимо полностью ввести пусковой реостат, для чего следует повернуть ручку пускового реостата на стенде против часовой стрелки до упора (указатель на ручке становится напротив слова “Пуск”). После этого следует нажать на кнопку “Пуск АД” и медленно повернуть ручку пускового реостата по часовой стрелке до упора, уменьшая тем самым сопротивление пускового реостата до нуля.

б)

Рис. 8.1. Принципиальная схема испытания асинхронного двигателя

с фазным ротором (а) и общий вид панели стенда (б)

3. Регулируя сопротивление нагрузки возбужденного генератора , можно изменять момент на валу двигателя. Изменение момента двигателя вызывает изменение потребления тока из сети, мощности и частоты вращения.

4. Расчет величин, необходимых для построения рабочих характеристик, производится по следующим формулам: ток, потребляемый двигателем (линейный ток), , мощность на валу двигателя, , где мощность генератора ; КПД генератора .

Вращающий электромагнитный момент двигателя

Здесь - момент холостого хода, обусловленный наличием механических и добавочных потерь в двигателе, его следует определить по данным п.2, приняв, что половина мощности энергии, потребляемой ненагруженным двигателем, обусловлена потерями холостого хода двигателя (а другая половина - потерями холостого хода генератора),

,

где Р_фх и n_х - соответственно фазная мощность и частота вращения двигателя при холостом ходе (из первой строки табл. 8.1); - полезный момент на валу двигателя, , где - частота вращения двигателя. Скольжение . Здесь - частота вращения магнитного поля статора (синхронная частота вращения), , где: Гц; - число пар полюсов двигателя, определяемое как ближайшее меньшее целое число из уравнения (вместо можно брать ).

Частота тока в роторе двигателя Коэффициент мощности двигателя КПД двигателя

Примерный вид рабочих и механических характеристик двигателя приведен на рис. 8.2 и 8.3.

5. При снятии искусственной механической характеристики в качестве добавочного сопротивления в цепь ротора частично вводится сопротивление пускового реостата и величина его при проведении опыта сохраняется неизменной.

6. При обработке табличных данных следует пользоваться методикой, описанной в пояснении к п.4.

Механические характеристики для сравнения строят на одном графике (рис. 8.3). Из характеристик, приведенных на рис. 8.3, видно, что введение дополнительного сопротивления в цепь ротора позволяет увеличивать пусковой момент, регулировать частоту вращения, но при этом КПД двигателя значительно снижается (сравните КПД верхней и нижней части табл. 8.1. Снижение КПД объясняется увеличением электрических потерь.

Частота вращения на механических характеристиках соответствует режиму идеального холостого хода, когда . Чтобы довести частоту вращения ротора до частоты вращения магнитного поля статора , необходимо создать дополнительный вращающий момент посторонним двигателем.

Рис. 8.2. Рабочие характеристики асинхронного двигателя	Рис. 8.3. Механические характеристики асинхронного двигателя с фазным ротором: 1 - естественная; 2 - искусственная

Контрольные вопросы

1. Каковы принцип действия и устройство асинхронного двигателя?

2. В чем заключаются особенности запуска АД с фазным ротором?

3. Что такое скольжение и как оно зависит от нагрузки? Какое скольжение называется критическим?

4. Перечислите способы регулирования частоты вращения двигателя.

5. Как изменение нагрузки двигателя влияет на потребление тока, вращающий момент и частоту вращения двигателя?

6. Какая зависимость носит название механической характеристики двигателя? Чем искусственные механические характеристики отличаются от естественной?