15

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОУ ВПО

Южно-Российский государственный технический университет (НПИ)

Исследование асинхронных двигателей методические указания к лабораторным работам по электрическим машинам

Новочеркасск 2005 г.

УДК 621.313.332(076.5)

Рецензент канд. техн. наук В. П. Гринченков

Научный редактор докт. техн. наук С.А. Пахомин

Составители: Ротыч Р.В., Коломейцев Л.Ф., Назикян Г.А.

Исследование асинхронных двигателей: Методические указания к лабораторным работам по электрическим машинам/ Юж.-Рос.гос.техн.ун-т.-Новочеркасск: ЮРГТУ, 2005.32 с.

Изложены программа и методика исследований асинхронных двигателей общепромышленного назначения. Приведены сведения о конструкции, принципе работы и характеристиках асинхронных двигателей.

Методические указания предназначены для студентов специальностей:: электромеханика-180100 (140601 65), электропривод, автоматизация промышленных предприятий и технологических комплексов 180400 (140604 65), , электронные, электрические и микропроцессорные аппараты, электрический транспорт-180700 (140606 65), автоматическое управление энергетическими системами-210400 (140203 65) , электрические станции-100100 (140204 65) , электроэнергетические системы и сети 100200 (140205 65), выполняющих лабораторные работы по курсу: «Электромеханика»

УДК 621.313.332(076.5)

Южно-Российский государственный

технический университет, 2005 г.

Ротыч Р.В., Коломейцев Л.Ф., Назикян Г.А. 2005г.

Лабораторная работа № 1

Исследование трехфазного асинхронного двигателя с фазным ротором

1.1 Цель работы

Ознакомиться с конструкцией асинхронного двигателя (АД) с фазным ротором (ФР). Освоить: реостатный способ пуска АД с ФР; способы опытного определения скольжения АД; методику проведения опытов холостого хода и короткого замыкания АД; экспериментальное определение механической и скоростной характеристик; расчет рабочих характеристик, а также построение круговой диаграммы по опытным данным.

1.2 Программа лабораторных исследований

1. 2.1 Ознакомиться с конструкцией и номинальными данными АД с ФР.

1.2.2 Определить начала и концы фазных обмоток статора.

1.2.3 Провести реостатный пуск и изменение направления вращения АД с ФР.

1.2.4 Снять характеристики холостого хода.

1.2.5 Снять характеристики короткого замыкания.

1.2.6 Студентам специальности 1801 снять зависимость тока обмотки статора и электромагнитного вращающего момента от частоты вращения ротора при постоянном питающем напряжении для двух значений активного сопротивления цепи ротора.

1.3.Пояснения к лабораторным исследованиям

1.3.1. Общие сведения

Асинхронный двигатель является электрической машиной, преобразующей электрическую энергию переменного тока в механическую энергию. Устройство и принцип действия асинхронного двигателя следует изучить по учебнику[1-3] или конспекту лекций.

В зависимости от исполнения обмотки ротора асинхронные двигатели подразделяются на двигатели с короткозамкнутым ротором (КЗР) и двигатели с фазным ротором ( с контактными кольцами).

Обмотка ротора двигателя с контактными кольцами представляет собой трехфазную обмотку, соединенную в звезду. К линейным зажимам этой обмотки с помощью щеток и контактных колец подсоединяется трехфазный пусковой реостат.

Принцип действия трехфазного асинхронного двигателя заключается в следующем. Если подключить трехфазную обмотку статора к трехфазной сети, то фазные токи статора создадут магнитное поле, вращающееся с частотой n₁,мин ^–1( об/мин),

,

где - частота тока статора, Гц; - число пар полюсов (периодов) магнитного поля. Это поле наводит систему ЭДС в обмотке ротора. Если обмотка ротора замкнута, то в ней под действием индуктированной ЭДС возникает система токов. Взаимодействие тока ротора с вращающимся магнитным полем создает электромагнитный вращающий момент, действующий на ротор. В режиме двигателя ротор машины вращается по направлению вращения поля с частотой вращения меньшей n₁. Ротор вращается асинхронно (несинхронно) с полем потому, что только в этом случае возможно создание ЭДС и, следовательно, тока в обмотке ротора и электромагнитного вращающего момента машины. Величина S называется скольжением:

где n- частота вращения ротора, мин^-1.

С хемы испытаний приведены на рис. 1.1,1.2. На рис. 1.1 дана схема для определения начал и концов фаз статора. По схеме рис. 1.2 выполняются опыты холостого хода и короткого замыкания, а также снимаются зависимости тока статора и момента от скольжения.

Рис. 1.1 Схема для определения начал и концов фазных обмоток

На рис. 1.2 обозначены: ИР – трехфазный индукторный регулятор; ТТ – многопредельный лабораторный трансформатор тока; R_д - калиброванное сопротивление; W, V₁, A₁, V₂ - приборы переменного тока на соответствующие пределы измерений; R_п – трехфазный пусковой реостат в цепи ротора; ЭМТ – электромагнитный тормоз (используется при выполнении п.2.6).