20. Опыты хх и кз ад, характеристики.

1) Холостой ход.

АД работает. на Х.Х. (нет нагрузки на валу), f1 = const, U1 = 0,4 … 1,2U1н (при малых U1 не будет устойчивого вращения)

2) Короткое замыкание

Ротор замкнут накоротко и заторможен. U_1K = 0,15…0,25 U_1Н, чтобы токи были ≥ I_Н

P_1K= P_М1+ P_М2 (эл. потери в роторе и статоре)

3) Рабочие характеристики

На валу есть нагрузка, на статоре напряжение U_Н при f_н

P₁, I₁,cosφ₁ ,М₂ ,η ,n₂ ,S = f(P₂)

P₁ – потребляемая мощность

I₁ – потребляемый ток

ΔS = 1,5 – 5 %

M₂ = kx, т.к ΔS мало

- обычно от высших гармоник,1%

21. Энергетическая диаграмма асинхронного двигателя (ад). Электромагнитный вращающий момент.

Энергетическая диаграмма АД определяет процессы преобразования энергии в нем:

δ

- активная мощность, потребляемая АД из сети

- электрические потери в ОС

- электрические потери в ОР

- магнитные потери в стали статора

_{- удельные потери в стали, зависящие от марки стали и толщины листа, а так же от магнитной индукции в стали Bc1 и частоты f1. Эти значения задаются в таблицах для ряда марок стали, толщины листа, и определяются при базовых значениях Вбаз и fбаз.}

_{, – индукция в сердечнике статора и ротора;} - масса стали

– мощность, передаваемая через воздушный зазор вращающимся магнитным потоком от обмотки статора к обмотке ротора.

– частота сети; – частота индуцированного тока в роторе (мала, т.к. s - мало); – частота перемагничивания статора

; δ – воздушный зазор; - полная механическая мощность

- полные (суммарные) механические потери в АД; потери на трение в подшипниках, трение щеток о контактные кольца в АМ, трение якоря о воздух и вентиляционные потери.

- полезная механическая мощность на валу АД

Электромагнитный вращающий момент

; - угловая скорость вращения ротора;

- полезный момент

_; ; -

;

определяется , а s – мало, а в степени 1,3 еще меньше

22. Уравнения и векторные диаграммы ад.

Уравнения АД:

; , ; – активное сопротивление обмоток, индуктивное. сопр-я рассеяния обмотки статора и ротора соответственно.

Система выражений (1),(2),(3) описывает рабочий процесс, работающей АМ.

ВД АД

Определяется системой выражений:

величина со штрихом означает, что данная величина является приведенной, т.е. обмотку ротора приводят по числу витков и числу фаз к обмотке статора.

Порядок построения ВД:

1. 

2. Под углом строим вектор .

3. – фаза тока относительно потока , обуславливается магнитными потерями в стали магнитной системы АМ.

4. индуктирует и они отстают от потока на угол .

5. На основании выражения (2) определяем фазу тока относительно ЭДС :

, т.к. приведение ОР и ОС не отражается на величине фазы . По выражению (2) можно построить треугольник падения напряжения для фазы ОР.

6. По выражению (3) строим вектор тока статора для этого берем ( )

7. По выражению (1) строим вектор .

– угол фазы тока относительно .

Из ВД видно, что если АМ работает в двигательном режиме, т.е. и находится в интервале [0;1], то и тогда , т.е. активная мощность, потребляемая АМ из сети положительна, т.е. проекция тока на положительна.