Лабораторная работа № 7

ИССЛЕДОВАНИЕ ТРЕХФАЗНОГО АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ

С КОРОТКОЗАМКНУТЫМ РОТОРОМ

Цель работы: ознакомиться с конструкцией асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором и его характеристиками и искусственным способом повышения коэффициента мощности двигателя.

Оборудование:

1. Трехфазный школьный трансформатор 220/12 вольт и модель трехфазного двигателя для наблюдения вращающегося магнитного поля. Ротор – «Беличья клетка». Подставка с иглой.

2. Разборный двигатель типа УМП-1 для изучения устройства.

3. Двигатель АОЛ-31-4 с реверсом для исследования.

4. Трехфазный силовой трансформатор для понижения трехфазного напряжения с 330В до 220В.

5. Вольтметр 300В для разметки «начал» и «концов» обмоток статора исследуемого двигателя.

6. Вольтметр АСТ 600В.

7. Амперметр АСТ 5-10А.

8. Ваттметр Д566 5А, 300В.

9. Батарея конденсаторов 58 мкФ – 3 шт.

Контрольные вопросы

1. Устройство и принцип действия асинхронного двигателя.

2. Получение вращающегося магнитного поля.

3. Как выполнить разметку обмоток статора?

4. Как по паспортным данным подсчитать число пар полюсов и номинальное скольжение двигателя?

5. Как определить схему включения обмоток статора двигателя по его паспортным данным и значению линейного напряжения сети?

6. Можно ли плавно менять число оборотов асинхронного двигателя?

7. Во сколько уменьшается пусковой ток и пусковой момент АД при пуске его путем переключения со звезды на треугольник?

8. Как произвести реверсирование АД?

9. Какое экономическое значение имеет значительное увеличение коэффициента мощности двигателя в режимах от холостого хода до номинального?

10. Схема включения трёхфазного АД в однофазную сеть.

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

Асинхронные трехфазные двигатели - самые распространенные двигатели благодаря простоте их устройства и обслуживания, надежности в работе, дешевизне и рабочим характеристикам.

УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ДВИГАТЕЛЯ

Магнитная система асинхронного двигателя /АД/ состоит из двух сердечников: наружного - неподвижного статора и внутреннего - вращающегося ротора. В пазах статора укладывается трехфазная обмотка, которая, получая питание от сети, создает в машине вращающееся магнитное поле. По конструкции обмоток ротора двигатели выполняются двух видов: с короткозамкнутым ротором и с фазным ротором.

После включения АД в сеть трехфазного тока в статоре образуется вращающееся магнитное поле, которое создает эдс и ток в проводниках ротора. Проводники с током, находящиеся в магнитном поле, испытывают выталкивающее усилие, возникает электромагнитный момент, и ротор начинает вращаться в сторону вращения магнитного поля. Поле машины вращается с числом оборотов:

(1)

где – число пар полюсов машины;

- частота питающего тока, равная 50 Гц.

Из выражения (1) следует, что наибольшее число оборотов поля равно 3000 об/мин., а так как число пар полюсов может быть только целым, то у АД возможны только следующие числа оборотов вращающегося поля в минуту (так называемые синхронные числа оборотов): 3000, 1500, 1000, 750, 600 и т.д.

Скорость вращения ротора n₂ всегда меньше скорости вращения поля n₁.

Само название двигателя – «асинхронный» – говорит о несовпадении скоростей вращения ротора и поля.

Чтобы изменить направление вращения ротора (осуществить реверс двигателя), нужно изменить направление вращения поля, для чего достаточно поменять местами два линейных провода, присоединенных из сети к статору.