Лабораторна робота №5

ДОСЛІДЖЕННЯ КОМПЕНСОВАНОГО ТРИФАЗНОГО

АСИНХРОННОГО ДВИГУНА

Мета: Вивчити будову і принцип дії трифазного асинхронного двигуна з короткозамкненим ротором. З’ясувати способи обмеження реактивного струму намагнічування асинхронних двигунів. Оволодіти методикою проведення дослідів і навчитись аналізувати енергетичні властивості асинхронного компенсованого

Програма роботи

1. Ознайомитись з обладнанням робочого місця в лабораторії, з’ясувати призначення кожного виду обладнання. Записати в робочий журнал паспортні дані електромашинного агрегату і вибрати необхідні для проведення дослідів прилади.

2. Зібрати електричну схему досліду, включити асинхронний двигун в мережу і отримати дані для визначення реактивного струму намагнічування та величини компенсуючої ємності.

3. Виконати дослід і отримати дані для побудови робочих і енергетичних характеристик:

   1. звичайного серійного трифазного короткозамкненого двигуна;

   2. компенсованого трифазного асинхронного двигуна.

4. Виконати дослід і отримати дані для побудови залежності реактивної потужності асинхронного двигуна при зміні навантаження на валу від нуля до номінального.

Схема для дослідження компенсованого асинхронного двигуна

Таблиця 12.1 – Дані для побудови робочих характеристик серійного

асинхронного двигуна

№ п/п	Дослідні дані						Розрахункові величини
	U1, В	I1, A	P1ф, Вт	n, об/ хв	Uг, В	Iг, А	ηг	S1, В·А	Р1, Вт	Р2, Вт	cosϕ	η	ηен	S	М2, нм	f2, Гц
1	224	4	100	1420	180	1	0,32	1552	300	57	0,19	0,19	0,04	0,05	0,4	2,5
2	224	3,9	113	1415	180	2	0,21	1513	339	75	0,22	0,22	0,05	0,06	0,53	3
3	224	3,8	115	1410	180	3	0,15	1474	345	79	0,23	0,23	0,05	0,06	0,56	3
4	224	3,9	200	1405	180	4	0,33	1513	600	240	0,4	0,4	0,16	0,06	1,71	3
5	224	4	250	1405	180	5	0,4	1552	750	360	0,48	0,48	0,23	0,06	2,55	3
6	224	4,1	280	1400	180	6	0,41	1591	840	445	0,53	0,53	0,28	0,07	3,16	3,5
7	224	4,4	340	1395	180	7	0,49	1707	1020	612	0,6	0,6	0,36	0,07	4,37	3,5

Таблиця 12.2 – Дані для побудови робочих характеристик компенсованого двигуна

Таблиця 12.3 – Дані для побудови залежності Q=f(P2) асинхронного двигуна

№ п/п	Дослідні дані									Розрахункові величини
	U1, В	I1, A	Iд, А	Ic, A	Сф, мкФ	P1ф, Вт	n, об/хв	Uг, В	Iг, А		ηг	S1, В·A	P1, Вт	P2, Вт	cosφ	Q, вар	Q*
1	220	4,3	4	2,9	50	100	1480	180	1		0,32	1552	300	57	0,19	368	0,49
2	220	4,2	3,9	3	100	120	1478	180	2		0,21	1513	339	75	0,22	381	0,51
3	220	4,5	3,8	3,1	150	160	1461	180	3		0,15	1474	345	79	0,23	394	0,53
4	220	4,9	3,9	3,2	200	263	1451	180	4		0,33	1513	600	240	0,4	406	0,54

Робочі характеристики серійного асинхронного двигуна

Залежність реактивної потужності асинхронного двигуна від навантаження

на валу

Висновок: Під час виконання лабораторної роботи я вивчив будову і принцип дії трифазного асинхронного двигуна з короткозамкненим ротором, з’ясував способи обмеження реактивного струму намагнічування асинхронних двигунів, а також оволодів методикою проведення дослідів і навчився аналізувати енергетичні властивості асинхронного компенсованого двигуна.

Контрольні запитання

1. Назвіть позитивні сторони і недоліки серійних асинхронних двигунів з короткозамкненим ротором.

Переваги серійних асинхронних двигунів з короткозамкненим ротором:

Простота конструкції: Ці двигуни мають просту і надійну конструкцію, що робить їх недорогими у виготовленні та обслуговуванні.

Висока надійність: Завдяки відсутності ковзаючих контактів та складних механізмів, асинхронні двигуни з короткозамкненим ротором мають високий термін служби та потребують мінімального обслуговування.

Широкий діапазон потужностей: Ці двигуни доступні в широкому діапазоні потужностей, від кількох ват до сотень кіловат, що робить їх придатними для широкого спектру застосувань.

Низький рівень шуму: Асинхронні двигуни з короткозамкненим ротором працюють тихо, роблячи їх ідеальними для використання в житлових та офісних приміщеннях.

Високий коефіцієнт потужності: Ці двигуни мають високий коефіцієнт потужності, що робить їх енергоефективними.

Здатність до самозапуску: Асинхронні двигуни з короткозамкненим ротором здатні самостійно запускатися під навантаженням, що робить їх зручними у використанні.

Недоліки серійних асинхронних двигунів з короткозамкненим ротором:

Низький пусковий момент: Ці двигуни мають низький пусковий момент, що може обмежувати їх використання в деяких застосуваннях.

Невеликий діапазон регулювання швидкості: Швидкість асинхронних двигунів з короткозамкненим ротором в основному постійна і не може бути легко змінена.

Підвищена втрата ковзання: Ці двигуни мають постійні втрати ковзання, що призводить до нагрівання двигуна та зниження його ефективності.

Низький пусковий коефіцієнт потужності: Асинхронні двигуни з короткозамкненим ротором мають низький пусковий коефіцієнт потужності, що може призвести до перевантаження мережі живлення під час запуску.

2. Яку роль відіграє реактивна потужність (реактивний струм) в асинхронному двигуні?

В асинхронному двигуні реактивна потужність (реактивний струм) відіграє важливу, але не продуктивну роль. Ось декілька ключових моментів:

Створення обертового магнітного поля:

Для роботи асинхронного двигуна необхідне обертове магнітне поле.

Це поле створюється за допомогою взаємодії між обертовим полем статора та індукованим полем ротора.

Реактивний струм відіграє ключову роль у створенні цього обертового поля.

3.Чому реактивний струм намагнічування (реактивна потужність) має велике відносне значення в асинхронних машинах у порівнянні з трансформаторами?

Існує декілька причин, чому реактивний струм намагнічування (реактивна потужність) має велике відносне значення в асинхронних машинах у порівнянні з трансформаторами:

Ротор асинхронної машини має обмотку, яка не підключена до зовнішнього джерела живлення. Ця обмотка індукується магнітним полем статора і створює власний магнітний потік.

Для створення цього магнітного потоку необхідний струм намагнічування, який спричиняє значну реактивну потужність.

У трансформаторі, з іншого боку, обидві обмотки підключені до зовнішнього джерела живлення.

Це означає, що струм намагнічування може бути частково

компенсований струмом навантаження, що призводить до меншого відносного значення реактивної потужності.