Дослідження трифазної асинхронної машини з фазним ротором

|із|

Мета: дослідити механічні характеристики трифазної асинхронної машини з фазним ротором при різних значеннях величини активного опору в роторному колі |із|.|ціль|

Теоретичні положення

При збільшенні величини додаткового активного опору в колі фазного ротора величина критичного ковзання асинхронної машини буде збільшуватись (рис. 4.1), а величина максимального (критичного) моменту залишається незмінною [1–5].

Рис. 4.1

Величина пускового моменту машини також збільшується до тих пір, поки при деякій величині опору не досягне величини максимального моменту. Подальше збільшення величини опору в колі ротора буде призводити до зменшення величини пускового моменту.

Завдання

1. Зняти механічні характеристики трифазної асинхронної машини з фазним ротором при зміні величини додаткового активного опору в колі ротора від 0 до 5R_s.

2. Побудувати механічні характеристики  = f(M) при всіх значеннях величини додаткового активного опору в роторному колі.

3. Зробити висновки по роботі та отриманих результатах.

Вихідні дані

Використовувати вихідні дані попередньої роботи.

Хід виконання роботи

1. Зібрати розрахункову схему моделі (рис. 4.2). Параметри настроювань вікон моделі наведено в лабораторній роботі 3. У вікні параметрів асинхронної машини слід вказати тип ротору «Wound».

Рис. 4.2

2. Зняти механічні характеристики машини в рушійному режимі при зміні моменту навантаження від 0 до 2,4 номінального і зміні опору в колі ротора від 0 до 5R_s, де R_s – активний опір статора. Результати досліджень заносити в табл. 4.1.

Таблиця 4.1

М, Нм	, рад/с

3. За даними табл. 4.1 побудувати механічні характеристики двигуна при різних додаткових опорах в колі ротора.

4. Зробити висновки|виведення| по роботі та отриманих результатах.

Контрольні питання

1. Як змінюється величина критичного ковзання у разі збільшення величини додаткового опору в колі ротора?

2. Як змінюється величина критичного моменту у разі збільшення величини додаткового опору в колі ротора?

3. Як змінюється величина пускового моменту у разі збільшення величини додаткового опору в колі ротора?

Лабораторна робота 5

Дослідження трифазної асинхронної машини з короткозамкненим ротором при живленні від однофазної мережі

Мета: дослідження трифазної асинхронної машини з короткозамкненим ротором при живленні від однофазної мережі.

Теоретичні положення

При живленні трифазних АД від однофазної мережі необхідно створити умови для формування обертового магнітного поля в повітряному просторі машини [1–5]. Залежно від схем з’єднання статорних обмоток ( або Y) з однофазною мережею з’єднуються початки двох будь-яких фаз (рис. 5.1). МРС цих фаз створює нерухоме у просторі та пульсуюче в часі магнітне поле. Для створення обертового магнітного поля в коло третьої фази включають конденсатор, який здійснює часовий зсув фаз. Залежно від величини ємності конденсатора магнітне поле в повітряному просторі АД може бути еліптичним або коловим. При еліптичному магнітному полі, яке має місце при фазовому зсуві МРС обмоток, відмінному від 90ел., в повітряному просторі одночасно діють як пряме поле, яке здійснює обертання ротора, так і зворотне, яке утворює гальмівний момент.

Рис. 5.1

У цьому режимі швидкість обертання ротора менша за швидкість при живленні від трифазної мережі, а струми, що споживаються з мережі, – більші. Якщо підключити конденсатор такої ємності, який забезпечить фазовий зсув МРС обмоток 90ел., утворюється колове магнітне поле. При коловому магнітному полі амплітуда зворотного поля дорівнює нулю, а швидкість обертання ротора та величини споживаного струму відповідають аналогічним величинам при живленні від трифазної мережі.

Завдання

1. Дослідити залежність струмів і напруг трифазної асинхронної машини з короткозамкненим ротором при живленні від однофазної мережі від величини ємності конденсатора.

2. Побудувати залежності діючих значень струмів I_А, I_В і I_С і середньоквадратичного значення струму від величини ємності конденсатора.

3. Побудувати залежності діючих значень лінійних напруг U_АВ, U_ВС і U_СА від величини ємності конденсатора.

4. Побудувати трикутники лінійних напруг U_АВ, U_ВС і U_СА для всіх значень ємності конденсатора.

5. Зробити висновки по роботі та отриманих результатах.

Вихідні дані

Параметри машини задаються викладачем, або використовуються дані з лабораторної роботи 3.

Хід виконання роботи

1. Зібрати розрахункову схему моделі (рис. 5.2). Параметри настроювань вікон моделі задати відповідно до наведених на рис. 5.3. В блоках розрахунку діючого значення струму (RMS) необхідно задати частоту 50 Гц.

2. Змінюючи величину конденсатора від 10 до 60 мкФ з кроком 10 мкФ при значенні моменту навантаження 7,45 Нм, визначити діючі значення струмів і лінійних напруг у фазах двигуна, величину швидкості обертання. Результати вимірювань занести в табл. 5.1.

Рис. 5.2

Рис. 5.3

Таблиця 5.1

С, мкФ	IА, А	IВ, А	IС, А	UАВ, В	UВС, В	UСА, В	, рад/с	Iсер, А

3. Побудувати залежності діючих значень струмів I_А, I_В і I_С і середньоквадратичного значення струму I_сер від величини ємності конденсатора.

4. Побудувати залежності діючих значень лінійних напруг U_АВ, U_ВС і U_СА від величини ємності конденсатора.

5. Побудувати трикутники лінійних напруг U_АВ, U_ВС і U_СА для всіх значень ємності конденсатора.

6. Зробити висновки по роботі та отриманих результатах.

Контрольні питання

1. Які умови необхідні для створення в електричній машині обер­тового магнітного поля?

2. Для чого потрібно застосовувати конденсатор при живленні машини від однофазної мережі?

3. В чому полягає призначення пускової обмотки?

4. Яку величину ємності конденсатора з досліджених ви вважаєте найбільш відповідною для даного двигуна і чому?

Лабораторна робота 6