Порядок проведения работы

1. Союрать схему установки для проведения опытов холостого хода и короткого замыкания (рис.3.1). Обмотку статора асинхронного двигателя соединить по схеме треугольник.

АТ

АП

Рисунок 3.1- Схема установки для проведения опытов холостого хода и короткого замыкания АД

2. Выполнить опыт холостого хода, для чего к обмотке статора асинхронного двигателя с выходных зажимов автотрансформатора АТ подать номинальное напряжение U = 220 В. Вольтметр комплекта измерительных приборов К-50 должен показать при этом U_A= U_B = U_C = 127 В. Возможны некоторые отклонения напряжения на отдельных фазах относительно указанной величины.

Запустить двигатель с фазным (рис.3.1) или короткозамкнутым ротором.

Данные измерений занести в табл. 3.1.

Таблица 3.1 - Экспериментальные данные опытов холостого хода и

короткого замыкания

Опыт	Фаза А			Фаза В			Фаза С
	UA	IA	PA	UB	IB	PB	UC	IC	PC
	B	A	Bт	B	A	Bт	B	A	Bт
Холостого хода
Короткого замыкания

3. Выполнить опыт короткого замыкания, для чего напряжение, подаваемое на обмотку статора двигателя, снизить до нуля. Необходимо удостовериться в отсутствии напряжения на двигателе, сделав пробное включение схемы. После этого при выключенном автомате АП ротор закоротить (в двигателях с короткозамкнутым ротором он всегда закорочен). С целью избежания вращения ротора, необходимо ротор затормозить тормозным устройством. С помощью автотрансформатора напряжение, подаваемое на двигатель, увеличивать от нуля до такого значения, когда ток в обмотках статора достигнет номинальной величины.

Данные измерений занести в табл.3.1.

4. Собрать схему для определения активного сопротивления фазы обмотки статора (рис.3.2).

Рисунок 3.2.-Схема для измерения активного сопротивления фазы обмотки статора

Обработка результатов измерений

С учетом особенностей комплекта измерительных приборов К-50 параметры опыта холостого хода определяются таким образом:

- фазное напряжение холостого хода

- фазный ток холостого хода

- потребляемая активная мощность на одну фазу при холостом ходе

- коэффициент мощности при холостом ходе

Сопротивления холостого хода уточненной схемы замещения АД:

- полное сопротивление холостого хода

- активное сопротивление холостого хода

- индуктивное сопротивление холостого хода

Параметры короткого замыкания определяются по данным опыта короткого замыкания по подобным формулам:

- фазное напряжение короткого замыкания

- фазный ток короткого замыкания

- потребляемая активная мощность на одну фазу при опытном коротком замыкании

- коэффициент мощности при коротком замыкании

Сопротивления короткого замыкания уточненной схемы замещения АД:

- полное сопротивление короткого замыкания

- активное сопротивление короткого замыкания

- индуктивное сопротивление короткого замыкания

Учитывая, что в опыте короткого замыкания напряжение пониженное, а ток номинальный, определяем ток короткого замыкания, соответствующий номинальному напряжению

.

По данным измерения активного сопротивления обмотки статора находим R₁ и определяем R₂^` = R_k - R₁.

Построение круговой диаграммы

Приблизительный вид диаграммы показан на рис. 3.3. Порядок построения диаграммы следующий.

Выбирается полюс диаграммы (точка 0) в левом нижнем углу миллиметровой бумаги формата А4. Через полюс проводятся оси ОХ и ОУ. По оси ОУ в произвольном масштабе откладывается вектор номинального напряжения двигателя.

По известным значениям определяем положение точек Н₀ и К. По оси У откладывается отрезок ON, равный 100 мм, после чего проводится полуокружность диаметром ON (линия cosφ).

Выбирается масштаб тока m_I [A/мм] таким образом, чтобы ток I_КН в этом масштабе был немного меньше размера листа бумаги по длине. Из точки O радиусами 100 , и 100 , делаются засечки до пересечения с линией . Точки пересечения определяют направление векторов фазных токов I₀ и I_КН. Откладываются отрезки, соответствующие этим токам:

и

Рисунок 3.3 – Построение круговой диаграммы

Допуская, что потери идеального холостого хода (S=0) равны 0,5P_О, для определения точки H, соответствующей идеальному холостому ходу, отрезок HH₀ делится пополам, т.е. H₀H=HH`. Проводится линия HC паралельно оси Ox.

Линия HK - хорда окружности токов, центр которой O₁ находится на линии HC. Для определения центра окружности проводится перпендикуляр из средины отрезка HK до пересечения с линией HC в точке O₁. Окружность токов проводится радиусом O₁ H с центром в точке O₁.

Из точки K опускается перпендикуляр на ось Ox. Обозначаются точки K₁ и K₃. На отрезке KK₃ находится точка K₂ таким образом, чтобы выполнялась пропорция:

или .

Ток I_фн в масштабе токов определяет точку номинального режима D; отрезок OD представляет собой ток I_фн.

На круговой диаграмме точка Н₀ изображает точку реального холостого хода, H - точку идеального холостого хода. Отрезок HD представляет собой вектор - , а треугольник ОНD - треугольник тоеов двигателя.

Линия, которую провели через точки Н и К₂ до пересечения с окружностью в точке , является линией электромагнитной мощности Р_ем (линия электромагнитного момента в масштабе момента).

Линия H₀K - линия полезной мощности P₂.

Линия HK - линия механической мощности P_мх.

Линия Ox - линия подводимой мощности Р_1.

Определяются масштабы мощности и момента:

Построение шкалы скольжэения проводится таким образом.

Проводится линия НА параллельно оси Оy. Линия НК продолжается вправо.

Линия AB (шкала скольжения) проводится параллельно линии HT на таком расстоянии, чтобы отрезок AB легко делился на 100 частей, после чего проводится градуировка шкалы скольжения.

Для построения шкалы КПД линия H₀K продолжается до пересечения с осью Ox в точке t. Проводится линия tn параллельно оси ОУ. Между продолжением линии H₀K и линией tn проводится линия nr (шкала КПД) параллельно оси Ox на таком расстоянии, чтобы отрезок nr делился на 100 частей. Проводится градуировка шкалы КПД.

Из точки O радиусом, равным в масштабе тока номинальному току I_1НФ, делается засечка до пересечения с окружностью токов в точке D. Точка D соответствует номинальному режиму двигателя, т.е. отрезок Db в масштабе мощности равен номинальной мощности P_2н .

По диаграмме определяются другие величины, необходимые для построения рабочих характеристик:

Проведя линии НDF и tDf _, получим скольжение (по шкале скольжения) и КПД (по шкале КПД).

Для получения на окружности точек, соответствующих мощности Р₂=(0,25;0,5;0,75;1,25)Р_2Н, на отрезке Db и его продолжении вверх от точки b размечаются промежуточные точки, расстояние от которых до линии НК в масштабе мощности дает соответствующие мощности P₂. Проведя через полученные точки линии, параллельные линии НК, до пересечения с окружностью, получаем требуемые точки D₁, D₂ и т.д., для каких также, как и для номинальной точки D, определяются величины, необходимые для построения рабочих характеристик.

Полученные данные заносятся в табл. 3.2 сначала в миллиметрах, а потом, используя масштабы, в соответствующих единицах.

Таблица 3.2 - К построению рабочих характеристик по диаграмме

P/P2H	P2		I1		P1		M		S	cosφ	η
-	мм	Вт	мм	А	мм	Вт	мм	Н·м	-	-	-