Порядок виконання роботи

1.Виконати маркування обмоток

1.1.Методом індукції (універсальний, застосовується для двигунів з короткозамкненим і фазним ротором).

Суть методу: одна із знайдених пар обмотки (наприклад 1-1`) приймається еталонною і розмічається С₁- С₄ (рис.2.2,а).

Ця обмотка і одна з тих, що залишилися, з'єднуються послідовно і включаються в мережу змінного струму 220 В. До виводів третьої обмотки підключається вольтметр.

Якщо вольтметр, підключений до виводів третьої обмотки показує напругу, то друга обмотка з’єднана послідовно з еталонною. При цьому вивід С₄ «кінець» еталонної обмотки буде з'єднаний з виводом С₂ – з «початком» наступної. З'єднавши обмотку, що була до того вільною, з еталонною, проводять розмітку її виводів. На рис.2.2,г і д пояснені явища, що відбуваються при розмітці цим методом.

1.2 Методом пробного включення (застосовується для малопотужних короткозамкнених двигунів).

Суть методу: абсолютно довільно парні виводи статора розмічаються відповідно С₁ - С₄; С₂ - С₅; С₃ - С₆.

По цьому методі обмотка статора з’єднується зіркою (з'єднуються «кінці» С₄, С₅, С₆) і включається в мережу. На слух оцінюється якість роботи двигуна. Вібрації, характерний незвичайний шум вказують, що розмітка виконана неправильно. Встановивши це, довільно міняють розмітку виводів якої-небудь обмотки і повторюють включення. Якщо і ця спроба невдала, відновлюють початкову розмітку, змінюють розмітку іншої фази і повторюють дослід. Спроби повторюються доти, поки двигун не буде працювати нормально. По цьому остаточно розмічають виводи обмоток статора.

1.3.Методом пробної зірки (застосовуються тільки для двигунів з фазним ротором).

Суть методу: ротор двигуна від'єднується від зовнішнього кола, парні виводи статора розмічаються довільно С₁-С₄; С₂-С₅; С₃-С₆, з’єднуються в зірку і включаються на напругу мережі, після чого вимірюються фазні напруги.

Якщо всі ці напруги приблизно рівні між собою то розмітка виводів статора зроблена правильно. При неправильній розмітці на «вивернутій» обмотці фазна напруга буде більшою ніж на інших.

2. Пуск в хід і реверс асинхронного двигуна

2.1. Прямий пуск

Згідно з паспортом двигуна і величиною напруги в лабораторії, обмотки двигуна з’єднуються в зірку або трикутник, причому схема з’єднання обмоток вибирається таким чином, щоб напруга на фазних обмотках була номінальною фазною.

Пуск короткозамкнених асинхронних двигунів проводиться безпосереднім включенням в мережу (прямий пуск).

2.2. Пуск за допомогою пускового реостата

Двигуни з фазним ротором пускаються в хід за допомогою пускового реостата, що включається в коло ротора, як це показано на рис.2.4. При цьому опір реостата на початку пуску треба встановити максимальним, а по мірі розгону - зменшувати і при закінченні розгону обмотку ротора замкнути накоротко.

Для зупинки двигуна обмотка статора відключається від мережі. Щоб уникнути перенапруги в обмотках не допускається відключення двигуна з розімкненим ротором.

3. Реверс двигуна

Для зміни напряму обертання (реверс) необхідно змінити порядок чергування фаз напруги живлення. Тим самим змінюється напрям обертання магнітного потоку машини і, як наслідок, напрям дії електромагнітного обертального момента.

3. Вимірювання частоти обертання і ковзання ротора асинхронного двигуна

3.1. При дослідженні асинхронних машин частіше доводиться мати справу не з частотою обертання, а з ковзанням

(1)

де S - ковзання; n₁ - частота обертання магнітного поля;

n₁ - частота обертання ротора;

f₂ - частота струму в роторі, Гц;

f₁ - частота мережі живлення, Гц.

Методи, що розглядаються нижче, дозволяють виміряти значення ковзання тільки при певних оборотах ротора.

3.2. Метод безпосереднього вимірювання частоти обертання ротора (метод тахометра).

Цей метод дає достатню точність тільки при вимірюванні порівняно великих ковзань (S>10%). При допомозі тахометра або тахогенератора вимірюють частоту обертання ротора, перевіряють частоту мережі і якщо немає відхилень від номінальної частоти, то ковзання визначається по формулі (1). При малих ковзаннях (S<10%) навіть допустимі похибки тахометра можуть призвести до великих помилок при визначенні ковзання.

3.3. Метод стробоскопа

Визначають по паспорту число полюсів машини 2p. На торець вала ротора наносять 2р променів, як показано на рис.2.3, і освітлюють його газосвітною лампою, включеною в мережу. Помічають один промінь і рахують число його повних обертів за 1 хвилину - а.

Із співвідношення n₁-n₂=а визначаємо S ковзання двигуна і частоту обертання ротора n₂

Дослід повторюють 2-3 рази і на основі отриманих даних знаходять n₂ і S як середнє арифметичне.

Суть методу. В основу цього методу покладене явище стробоскопічного ефекту, який полягає в наступному.

Якщо рисунок на торці вала освітлювати спалахами газосвітної лампи, то останній буде здаватися нерухомим, якщо n₂=n₁. Якщо ж число обертів ротора трохи відрізняється від числа обертів магнітного поля, рисунок буде здаватися обертовим в ту або іншу сторону.

За час одного спалаху газосвітної лампи один з променів, нанесений на торець вала, при синхронній частоті обертання вала зробить 1/2р оберти, тобто цей промінь виявиться на місці наступного за ним у напрямі обертання променя.

Рисунок 2.3 - Розмітка торця вала двигуна при визначенні ковзання методом стробоскопа

Рисунок 2.4 - Схема пуску асинхронного двигуна з фазним ротором

Якщо двигун працює з частотою обертання, відмінною від синхронної (n₁>n₂), то око при кожному новому спалаху світла бачить промені, що не встигли зайняти місце видимих при попередньому спалаху лампи і буде здаватися, що «зірки променів» обертаються в сторону, протилежну обертанню вала. Можна довести, що

а=Sn₁=n₁-n₂ ,

де а - число обертів променя за 1 хвилину.

4. Вимірювання частоти обертання по частоті струму ротора (метод застосовується для асинхронних двигунів з фазним ротором).

Суть методу: при невеликих значеннях ковзання частота струму в роторі асинхронного двигуна зовсім мала (не перевищує 1-2 Гц). Тому процес зміни струму в колі ротора можна контролювати за допомогою амперметра магнітоелектричної системи (з межею вимірювань 20 А). При працюючому без навантаження двигуні визначають число повних коливань стрілки амперметра за 1 хвилину - b, при цьому частота ротора (Гц)

,

а враховуючи вираз (1), можна визначити S і n₂.

,

5. Вимірювання частоти обертання ротора тахогенератором

Сувісно з валом ротора встановлений тахогенератор (ТГ) постійного струму із збудженням від постійних магнітів. До якоря ТГ підключається вольтметр U_ТG, показники якого пропорційні частоті обертання ротора n_2. Тому n₂ визначають по формулі

n₂=С_ТG · U_ТG,

де С_ТG - постійна ТГ, ,

U_ТG - показання вольтметра, В.

У роботі, що виконується, постійна С_ТG визначється по пункту 3.3 , або 3.4. Для цього міряють U_ТG, проводячи дослід визначення n₂. Відповідно до цього С_ТG= хв^-1/В

3.6. Вимірювання струму холостого ходу двигуна.

Для вимірювання струму холостого ходу двигуна його статорну обмотку треба підключити через комплектний прилад К-50. Вимірювання струму холостого ходу проводять по трьох фазах і знаходять середнє:

(2)

Взявши з паспорта двигуна номінальне значення струму для даного способу з'єднання обмоток статора, визначають відносне значення струму холостого ходу.

(3)

Ці вимірювання проводять при з'єднанні обмотки статора зіркою і трикутником.

Перед кожним включенням двигуна перемикач фаз приладу К-50 ставлять на нуль.

Для визначення активної I_оа і реактивної I_ор складових струму потрібно виміряти активну потужність

Р_О . ( ).

Тоді (4)

(5)