Контрольные вопросы

1. Как изменится и трансформатора при увеличении нагрузки от нуля до номинальной?

2. Как изменяются потери в меди и в стали при увеличении нагрузки?

3. Какой вид имеет внешняя характеристика трансформатора при активной нагрузке?

4. Какие потери в трансформаторе определяют по опыту короткого замыкания, как проводится такой опыт?

5. Какие потери в трансформаторе определяют по опыту холостого хода?

6. Каковы условия включения трансформаторов на параллельную работу?

7. Какие основные способы соединения обмоток трансформаторов предусмотрены ГОСТом?

8. Что называется группой соединения трансформаторов?

9. Как определить коэффициент трансформации, если первичные обмотки соединены треугольником, а вторичные – звездой?

10. Как определить коэффициент трансформации, если первичные и вторич-

ные обмотки соединены звездой?

11. Каково устройство трансформатора? Что предусматривается для охлажде-

ния трансформатора? Как по внешним признакам отличить обмотки высше

го напряжения от обмоток низшего напряжения?

12. Каким образом опытным путем определяют число витков в обмотках

трансформатора?

Лабораторная работа № 4

ИССЛЕДОВАНИЕ ТРЕХФАЗНОГО АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ

С КОРОТКО3АМКНУТЫМ РОТОРОМ

1. Цель работы

Ознакомиться с конструкцией и принципом работы асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором. Рассчитать основные параметры и построить рабочие характеристики электродвигателя.

2. Основные теоретические сведения

Трехфазный асинхронный электродвигатель служит для преобразования электро-энергии переменного тока в механическую энергию, используемую для привода различных рабочих машин. Двигатель состоит из неподвижной части – статора и вращающейся – ротора. При включении обмоток статора (точки присоеди­нения ) в трехфазную сеть (рис. 4) образуется вращающееся магнитное поле статора, частота вращения которого

об/мин.,

где – частота питающей сети (Гц), – число пар полюсов машины.

Вращающееся магнитное поле пересекает проводники обмотки статора и обмотки ротора и наводит в них э. д. с.

; .

Э. д. с. статора – направлена встречно приложенному напряжению сети. Ток в обмотке статора

.

Э. д. с. E2 в короткозамкнутой роторной обмотке создает ток

,

где – э. д. с. в неподвижном роторе.

Ток во вращающемся роторе определяется по формуле

где S – скольжение.

Ток ротора создает свое вращающееся магнитное поле, магнитный поток которого направлен встречно магнитному потоку поля статора .

Рис. 4. Схема асинхронного трехфазного двигателя переменного тока

с короткозамкнутым ротором

Суммарный магнитный поток

.

Э.д.с. обмотки статора при вращающемся роторе

В результате взаимодействия вращающегося поля статора с током ротора возникает вращающий момент, и ротор начинает вращаться со скоростью

,

где – скольжение, равное

,

– скорость вращения магнитного статора;

– скорость вращения ротора.

При номинальной мощности на валу двигателя скольжение равно

.

Для асинхронных двигателей важной характеристикой является за­висимость

.

Момент на валу двигателя определяется из выражения

, Нм,

где – полезная мощность на валу, кВт.

В данной работе в качестве нагрузки используется нагрузочный генератор постоянного тока, мощность которого определяет­ся по формуле

, кВт.

Тогда полезная мощность на валу двигателя определяется из выражения

,

где – к.п.д. генератора, определяемый по специальной кривой (на стенде).

Мощность, потребляемая двигателем из сети, равна

, кВт,

где – коэффициент мощности.

Тогда к.п.д. двигателя определяется из выражения

или .

Для построения зависимости принимается расчетная формула

.

Рабочими характеристиками двигателя являются зависимости

; ; ; ; ; .

Механическая характеристика есть зависимость .