17.Построение круговой диаграммы асинхронного двигателя по опытам холостого хода и короткого замыкания

При изменении нагрузки во вторичной обмотке трансформатора концы векторов токов I₁ и I₂’ описывают какую-то дугу, а так как асинхронный двигатель представляет собой трансформатор пространственной конструкции, то его вектора тока будут описывать также определенную кривую.

Круговой диаграммой асинхронного двигателя называется геометрическое место концов векторов тока статора и ротора в различных режимах работы. Круговая диаграмма чаще всего строится по опыту холостого хода и короткого замыкания двигателя.Для построения круговой диаграммы выбираются оси, строится круговая диаграмма в масштабе (m_u, m_i), cos ф, I_кз, cos ф_кз.Ток холостого хода берется для режима холостого хода при номинальном напряжении, cos ф₀ тоже рассчитывается при номинальном напряжении.Опыт короткого замыкания проводим на пониженном напряжении, поэтому ток короткого замыкания пересчитывать с помощью пропорции на напряжение, при котором был снят ток холостого хода. Масштаб тока выбираем таким, чтобы диаметр круга был примерно равен 200 мм. Для выбранных точек рассчитываются cos ф холостого хода и cos ф короткого замыкания.Из точки “o” под углом ф₀ откладываем в масштабе тока I₀ вектор. Угол ф₀ откладывается по часовой стрелке от вектора напряжения. Конец вектора I₀ обозначается точкой A. Из точки A проводится горизонтальная линия, параллельная оси. Угол ф₀≈83°-84°. Далее откладывается угол ф_к и проводится вектор, в масштабе равный I_к. В конце вектора получается точка K. Соединяем точку A с точкой K прямой линией. Отрезок AK делим пополам и получаем точку B, к ней восстанавливаем перпендикуляр и пересечение этого перпендикуляра с прямой линией, выходящей из точки A, дает нам центр окружности круговой диаграммы. Отрезки AO’ и KO’ должны быть равны. Радиусом AO’ проводим окружность.

KK’ ≡ r₁ + r₂’KK’ дели пропорционально r₁ и r₂.

В точке C’ s=±∞.Дуга AK соответствует двигательному режиму работы, дуга AC’ соответствует генераторному режиму работы, дуга KC’ – электромагнитный тормоз.По круговой диаграмме можно определить все энергетические параметры двигателя.Чтобы проверить правильность построения круговой диаграммы нужно провести касательную к окружности. Если диаграмма построена правильно, вектор от 0 до точки касания будет равен в масштабе току номинальному.Линия AK называется линией полезной мощности, AC’ – линией электромагнитной мощности, OE – линией подводимой мощности.

24. Принцип действия асинхронного тахогенератора. Измерение угловых ускорений.Асинхронные тахогенераторы предназначены для преобразования частоты механического вращения в электрический сигнал (напряжение). Конструкция асинхронного тахогенератора аналогична конструкции асинхронного исполнительного двигателя с полым ротором. Схема его включения показана на рисунке.Ротор асинхронного тахогенератора механически соединяется с валом устройства, частоту вращения которого следует измерить. Электрический сигнал, пропорциональный частоте вращения, снимается с выводов одной из обмоток статора.

Асинхронные тахогенераторы применяются для измерения частоты вращения различных устройств, для получения сигнала обратной связи, пропорционального частоте вращения, для выполнения операций дифференцирования и интегрирования в схемах счетно-решающих устройств и т. д. Принцип действия асинхронного тахогенератора заключается в следующем. Одна из обмоток статора тахогенератора - обмотка возбуждения (обмотка ОВ на рисунке) подключается к сети переменного тока с f₁ =const и с U₁ =const. Пульсирующий магнитный поток, созданный обмоткой ОВ, индуктирует ЭДС е_в в контурах ротора, оси которых совпадают с осью этой обмотки. Обмотку возбуждения и контуры ротора, расположенные по оси этой обмотки, можно рассматривать как первичную и вторичную обмотки короткозамкнутого трансформатора. 

Активное сопротивление цепи ротора в тахогенераторах выбирается значительным, поэтому ток, протекающий в контурах ротора под действием индуктированной ЭДС, практически совпадает с ней по фазе. Результирующий магнитный поток Ф_в, образованный в этом «трансформаторе», совпадает с осью обмотки ОВ, и его значение при U₁=const остается постоянным. Как при неподвижном, так и при вращающемся роторе поток Ф_в не индуктирует ЭДС в обмотке ОИ статора, так как этот поток сдвинут относительно оси обмотки ОИ на электрический угол, равный 90°.При вращении ротора в нем от магнитного потока Ф_в помимо ЭДС е_в наводится ЭДС вращения е_вр, сдвинутая относительно е_в на 90°. Возникающий от ЭДС е_вр ток i_вp  в роторе из-за большого активного сопротивления практически совпадает с ней по фазе. В этом случае поток ф_и, созданный этим током, имеет направление, совпадающее с осью обмотки статора ОИ. 

Значения ЭДС вращения, тока, ею созданного, и магнитного потока ф_и пропорциональны частоте вращения ротора и пульсируют с частотой f₁. Вследствие этого в обмотке ОИ индуктируется трансформаторная ЭДС е_и, причем она пропорциональна частоте вращения n, а f₁ = const. Напряжение U_И обмотки ОИ является выходным напряжением тахогенератора. В идеальном случае тахогенератор должен давать на выходе напряжение U_И, пропорциональное частоте вращения n, т. е. характеристика U_И =f(n) должна быть линейной. 

Однако в действительности иp-за технологической неточности в изготовлении, изменения электрических и магнитных параметров при различных режимах и других причин эта зависимость может отличаться от линейной, т. е. имеется погрешность.