Основні теоретичні відомості

Практичний інтерес являє собою можливість для зниження втрат електроенергії АД, тому що такі ЕП є самим масовим споживачем електричної енергії, тому її економія навіть у малих розмірах, стосовно до всього парку експлуатованих АД, може дати значний ефект.

При сталості частоти струму статора припускається реґулювання тільки напруги статора АД, для чого в основному використовуються тиристорні реґулятори змінної напруги (ТРН).

Для забезпечення мінімальних втрат у двигуні необхідно при будь-яких навантаженнях підтримувати постійне оптимальне ковзання, зумовлене виразом (3.1). Ковзання S_опт , що відповідає мінімуму втрат:

, (3.1)

де – активний опір статора, Ом;

– реактивний опір контуру намагнічування, Ом;

– активний опір контуру намагнічування, Ом;

– приведений до обмотки статора опір ротора, Ом;

.

Ковзання, що відповідає мінімуму струму статора:

. (3.2)

Ковзання, що відповідає мінімуму споживаної потужності:

. (3.3)

Реґулювати напругу при роботі двигуна з навантаженням, меншим ніж номінальне, можна за різними законами, які розглянуті у [1].

Максимальний ККД двигуна при зміні навантаження відповідає коефіцієнту реґулювання напруги ( , де – діюча напруга на статорі, – номінальна напруга статора), який розраховується за наступним виразом:

, (3.4)

де – відносна величина моменту;

– номінальні електричні втрати в двигуні, Вт;

– номінальні магнітні втрати в двигуні, Вт.

Максимальне значення коефіцієнта потужності відповідає наступному значенню коефіцієнта :

. (3.5)

За умови :

. (3.6)

При недовантаженні двигуна зменшується .

Опис лабораторної установки

Функціональна схема і вид лицьової панелі стенда зображені на рисунках 3.1 та 3.2 відповідно.

До складу стенда входить два двомашинні аґреґати, кожний з яких містить дві механічно з'єднані електричні машини змінного та постійного струму асинхронний електродвигун АД1 і генератор постійного струму Г, асинхронний двигун АД2 і двигун постійного струму ДПС. Машини постійного струму ввімкнені за схемою “ґенератор-двигун”.

Навантаження досліджуваного двигуна АД1 здійснюється ґенератором Г, двигуном ДПТ і навантажувальною машиною АД2.

Для запуску та зупинки двигуна АД1 слугує автоматичний вимикач АВ1 і пускач Л1. З'єднання обмоток статора в “зірку” чи в “трикутник” виконується перемикачем, що знаходиться на лицьовій панелі стенда.

У ланцюзі живлення двигуна АД1 установлені прилади для виміру напруги V2, струму А1 (у кожній фазі А1.1, А1.2, А1.3), споживаної потужності W1.

Запуск і зупинка АД2 проводиться за допомогою автоматичного вимикача АВ2 і пускача Л2.

Автоматичний вимикач АВ4 слугує для підключення навантаження до ґенератора. Для виміру в якірному ланцюзі Г-ДПС напруги установлений вольтметр V1, струму – амперметр А3.

Реґулювання величини струму збудження ґенератора здійснюється за допомогою регулятора РЗГ, двигуна – за допомогою регулятора РЗД, які знаходяться на лицьовій панелі стенда (рис.3.2). Контроль величини струму збудження здійснюється амперметром А5.

Технічні дані електричних машин, що використані у стенді, наведено в таблиці 3.1.

Таблиця 3.1 – Технічні дані електричних машин

Поз-наче-ння	Тип	Р, Вт	U, В	I, А	n, об/хв	η,%	cos φ	з’єднання обмоток	rя, Ом	rзб, Ом
АД1, АД2	АОС	0,6	220/380	3,0/1,7	1330	67	0,79	/Y	-	-
ДПС	П12	0,45	220	2,88	1500	79	-	-	14,1	780
ГПТ	П12	0,45	220	2,88	1500	79	-	-	15,8	814

Рисунок 3.1 – Функціональна схема лабораторного стенда

Рисунок 3.2 – Вигляд лабораторного стенда