Лабораторная работа № 20 исследование трёхфазного асинхронного двигателя в однофазном режиме

Цель работы: ознакомление со способами пуска трехфазного асин­хронного двигателя с короткозамкнутым ротором от однофазной сети и снятие рабочих характеристик двигателя в однофазном режиме.

Содержание и порядок выполнения работы

При работе трехфазного двигателя в однофазном режиме возмож­ной является схема, когда две фазы обмотки статора использу­ются в качестве рабочей обмотки, а третья – в качестве пусковой. После запуска двигателя она отключается.

Полная мощность двигателя в однофазном режиме составит при­мерно 4050 % от номинальной мощности при трехфазном режиме.

К числу лучших схем включения трехфазных двигателей в однофаз­ную цепь относятся схемы, представленные на рис. 20.1. Схемы в и г применяются в слу­чае, когда выведены все шесть концов обмотки статора. Все приведен­ные схемы практически равноценны. По окончании пуска фазы с пуско­вым сопротивлением или емкостью отключаются выключателем В.

Широкое применение получила схема с активным сопротивлени­ем в пусковой обмотке, так как схема с емкостью требует достаточно большой емкости конденсаторов, к тому же они еще имеют значительные размеры и очень дороги. Так, схема с активным сопротивле­нием применяется для запуска фазорасщепителя на электроподвижном составе.

Рис. 20.1. Схемы включения трехфазных двигателей в однофазную сеть: а – «звезда»; б – «треугольник»; в, г – «звезда», когда выведены начала и концы обмоток статора

В настоящей работе требуется снять опытным путем и построить рабо­чие характеристики трехфазного двигателя в однофазном режиме. Ра­бочие характеристики показывают зависимость потребляемого тока I₁, потребляемой мощности Р₁, частоты вращения ротора n, скольжения S, кпд , коэффициента мощности cos ₁, вращающего момента М₂ от полезной мощности Р₂.

Для снятия рабочих характеристик требуется собрать схему (рис. 20.2). В этой схеме в третью фазу С₃–С₆ двигателя включена емкость С. Перед включением двигателя в сеть выключатель В замыкается и после разгона двигателя размыкается. Ключ К служит для защиты измерительных приборов от пускового тока, поэтому при запуске он замыкается и после пуска размыкается.

Рис. 20.2. Схема испытания трехфазного асинхронного дви­гателя в однофазном режиме

Нагрузкой служит генератор постоянного тока смешанного возбу­ждения Г. После запуска двигателя его следует постепенно загрузить генератором Г и снять показания приборов, записав их в табл. 20.1.

Таблица 20.1

Опытные и расчётные данные

Измерено						Вычислено
I1, А	U1, В	P1, Вт	Uг, В	Iг, А	ns, об/мин	cos , о.е.	Р2, Вт	n, об/мин	S, о.е.	М2, Нм	, о.е.

Частоту вращения двигателя n измеряют стробоскопическим мето­дом (см. лаб. работу № 14). Подсчитав число оборотов секторов на диске n_s, об/мин, вычисляют частоту вращения ротора

n = n₁ – n_s,

где n₁ – частота вращения магнитного поля статора, n₁ = 1500 об/мин.

Остальные параметры определяют по формулам:

,

где Р₁, U₁, I₁ – фазные значения;

,

где ; ;

; ; .

После испытания двигателя в однофазном режиме с пусковой емко­стью производят пробный пуск двигателя с активным пусковым сопро­тивлением. Хотя схема с активным сопротивлением и уступает схеме с пусковой емкостью, она более проста и не требует дорогостоящих конденсаторов.

Сформулировать краткие выводы.

Рекомендуемая литература: [1, 2, 3, 5].