ЛБ / ЛБ6

Школа ИШЭ

Специальность 13.03.02 Электроэнергетика и электротехника

Отделение школы (НОЦ) ОЭЭ

ОТЧЕТ Лабораторная работа 6

«ИССЛЕДОВАНИЕ ТРЕХФАЗНОГО АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ С КОРОТКОЗАМКНУТЫМ РОТОРОМ»

по дисциплине «Электрические машины»

Студент

Томск 2020 г.

1

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Приобрести практические навыки экспериментального определения и маркировки трехфазных обмоток машины переменного тока, проведения опытов холостого хода и короткого замыкания, построения на их основе круговой диаграммы и рабочих характеристик асинхронного двигателя

ПРОГРАММА РАБОТЫ

•Знакомство с лабораторной установкой

•Маркировка выводов обмотки статора

•Измерение активного сопротивления фазы обмотки статора

•Пробный пуск двигателя и реверсирование двигателя

•Опыты холостого хода и короткого замыкания.

•Построение круговой диаграммы

•Рабочие характеристики двигателя

КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ Асинхронный двигатель – это электрический двигатель переменного

тока, частота вращения ротора которого не равна (в двигательном режиме меньше) частоте вращения магнитного поля, создаваемого током обмотки статора.

Достоинства двигателя с короткозамкнутым ротором:

1.Простота изготовления.

2.Относительная дешевизна.

3.Высокая надёжность в эксплуатации.

4.Невысокие эксплуатационные затраты.

5.Возможность включения в сеть без каких-либо преобразователей (для нагрузок, не нуждающихся в регулировке скорости).

Все вышеперечисленные достоинства являются следствием

отсутствия механических коммутаторов в цепи ротора и привели к тому,

2

что большинство электродвигателей, используемых в промышленности — это асинхронные машины с КЗ ротором.

Маркировка выводов трехфазной обмотки может быть произведена в зависимости от пространственного расположения вектора результирующего потока при питании двух фаз от источника переменного тока:

При соединении двух фазных обмоток в неполную звезду вектор результирующего потока сцепляется с осью третьей фазы и ЭДС в этой фазе ЭДС.

При соединении двух фазных обмоток в неполный треугольник вектор результирующего потока сцепляется с осью третьей фазы и наводит ЭДС в этой фазе.

Проверка правильности маркировки выводов обмотки статора

производится следующим образом: Чтобы убедиться в правильности

маркировки выводов обмотки статора ее соединяют в звезду и производят

пуск двигателя.

При неправильной маркировке выводов обмотки статора

двигатель работает со значительным шумом (гудит).

При правильной маркировке выводов обмотки статора двигатель

работает с незначительным шумом.

Для изменения направления вращения ротора необходимо поменять местами два любых вывода обмотки статора на зажимах источника питания.

Опыты холостого хода и короткого замыкания в данной лабораторной работе проводятся при номинальном напряжении.

Для построения круговой диаграммы из опыта холостого хода определяют ток холостого тока, мощность потерь холостого тока,

коэффициент мощности при холостом ходе.

3

Короткое замыкание при работе асинхронной машины в режиме

двигателя означает, что ротор становиться неподвижным, а его обмотка закорочена.

Для построения круговой диаграммы из опыта короткого замыкания определяют ток короткого замыкания, мощность короткого замыкания, коэффициент мощности короткого замыкания, активное сопротивление короткого замыкания.

Уточненная круговая диаграмма асинхронного двигателя

строится в том случае, когда необходимо определить (графически) все

величины, необходимые для построения рабочих и пусковых характеристик

двигателя. Уточненная круговая диаграмма отличается от упрощенной диаграммы тем, что на ней нанесено большее количество данных.В общем,

она является более детальной

Достоинства круговой диаграммы асинхронной машины состоят в следующем: Круговая диаграмма с достаточ­ной точностью позволяет проследить характер изменения основных параметров двигателя при изменении его нагрузки и получить их численные значения.

Рабочими характеристиками асинхронного двигателя называют зависимости частоты вращения, КПД, полезного момента, коэффициента мощности и тока статора от полезной мощности,

при следующих условиях напряжение, подводимое к двигателю и частота вращения ротора постоянные величины.

При холостом ходе подведенная мощность Р0, ток холостого хода

I0, коэффициент мощности cos 0, и скольжение s0 не равны нулю, потому что двигатель не подключен на полезную нагрузку.

4

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СХЕМА

Рис. 1. Электрическая схема для асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором в режимах ХХ и КЗ.

Обозначения:

SA1 – кнопка «пуск»

SA2 – кнопка «стоп»

SA3 – кнопка «управление КЗ» КМ1 , КМ2, КМ3 – контакты PA – амперметр

PW – ваттметр

PV – вольтметр

5

РАСЧЕТНЫЕ ФОРМУЛЫ

Активное сопротивление фазы обмотки статора, приведенное к расчетной температуре

Измеренные параметры двигателя при холостом ходе и температуре 0, Ом:

где U1H – номинальное напряжение; I0 – ток холостого хода

где Z0 – сопротивление холостого хода

Параметры холостого хода при температуре ( 0+ 75)0C:

Значения, обозначенные штрихом, это приведенные параметры.

Фазные электрические величины нагретой машины при холостом ходе:

6

Измеренные параметры холодной машины (при температуре 0) и при испытательном напряжении U1 в режиме короткого замыкания, Ом:

Параметры и фазные электрические величины нагретой машины при номинальном напряжении в режиме короткого замыкания:

Определение углов , :

РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗМЕРЕНИЙ

Измерение активного сопротивления фазы обмотки статора.

Измерение сопротивления фазы обмотки статора производится при неподвижном роторе, с помощью цифрового омметра, встроенного в стенд.

7