Контрольні запитання

1. Яким чином здійснюється навантаження асинхронного двигуна?

2. Чому із збільшенням навантаження двигуна збільшуються струми статора I₁ ротора I₂, ковзання S?

3. Поясніть енергетичну діаграму асинхронного двигуна.

4. Який вигляд має енергетична діаграма при S = 1?

5. Як визначаються окремі види втрат асинхронного двигуна?

6. Який порядок обчислення корисної потужності, ККД, момента на валу, коефіцієнта потужності двигуна?

p_МЕХ

Р₂

p_Д

Рисунок 4.4 – Робочі характеристики асинхронного двигуна

У звіті подати:

1. Схему для проведення дослідів.

2. Характеристики використаних машин, приладів і обладнання.

3. Таблиці виміряних і обчислених величин.

4. Розрахунок параметрів для номінального навантаження.

5. Робочі характеристики.

Лабораторна робота 5 пуск в хід трифазних асинхронних двигунів

Мета роботи - вивчити і дати оцінку способам пуску асинхронних двигунів з фазним і короткозамкненим роторами.

Обладнання і прилади

Дослідженню підлягають способи пуску асинхронних двигунів типу 4А, 4АН з короткозамкненим і фазним роторами.

Вимірювання напруги і струму проводяться за допомогою вольтметра і амперметра електромагнітної системи, окремо взятих, або за допомогою вимірювального комплекту К-50.

При пуску асинхронного двигуна з фазним ротором використовується трифазний реостат, що включається в коло ротора.

При автотрансформаторному пуску використовується трифазний автотрансформатор типу РНТ-220-6.

При пуску переключенням обмотки статора асинхронного двигуна зірка-трикутник використовується триполюсний рубильник.

Виводи приладів і обладнання розміщені на клемній панелі випробувального стенду.

Зміст роботи

1.Ознайомитися з паспортними даними двигунів.

2.Проаналізувати експериментально питання пуску асинхронних двигунів з короткозамкненим та фазним ротором.

Пояснення до роботи

При розгляді можливих способів пуску в хід асинхронних двигунів необхідно враховувати наступні основні положення:

• двигун повинен розвивати при пуску досить великий пусковий момент, який повинен бути більше статичного моменту опору на валу, щоб ротор двигуна міг прийти у обертання і досягнути номінальної швидкості обертання;

• величина пускового струму повинна бути обмежена такою величиною, щоб не відбувалося пошкодження двигуна і порушення нормального режиму роботи мережі;

• схема пуску повинна бути по можливості простою, а кількість і вартість пускових пристроїв малими.

Істотне значення мають такі питання: 1) тривалість пуску; 2) втрати енергії в обмотках і їх нагрівання; 3) перехідні процеси при пуску.

У залежності від умов пуску того або іншого механізму застосовується той або інший тип асинхронного двигуна: двигун з короткозамкненим ротором або двигун з фазним ротором.

У двигунах з фазним ротором сприятливі умови пуску (великий пусковий момент при малому пусковому струмі) легко досягаються за допомогою пускового реостата, у вигляді активного опору, включеного в коло обмотки ротора.

Струм і електромагнітний момент (рис.5.2) асинхронного двигуна при пуску (S=1) без пускового опору згідно з заступною схемою (рис.5.1) дорівнюють

а при включеному опорі в коло ротора () струм ротора і пусковий момент відповідно дорівнюють

Величина опору, при якому пусковий струм мінімальний, а пусковий момент максимальний, визначається з умови:

Пуск в хід асинхронного двигуна з контактними кільцями здійснюється приєднанням статора до мережі. При цьому пусковий опір ротора повністю введено і потім, після включення статора, його зменшують до замикання обмотки накоротко. Двигун виходить на природну характеристику. Ротор буде обертатись з швидкістю, згідно з умовою рівняння електромагнітного момента двигуна моменту опору навантаження (рис. 5.3).

Асинхронні двигуни з фазним ротором дорожчі двигунів з короткозамкненим ротором, а застосування пускового реостата ускладнює установку і її обслуговування.

Тому, найбільше застосування знайшли асинхронні двигуни з короткозамкненим ротором. Зменшення пускового струму досягається зменшенням напруги на затискачах двигуна при пуску. Але при цьому пропорційно квадрату напруги зменшується пусковий момент. Тому цей спосіб застосовується тільки при легких умовах пуску, коли навантаження на валу не перевищує 30% номінальних навантажень.

При важких умовах пуску нормальний короткозамкнений АД не може розвинути достатній пусковий момент навіть при прямому включенні на номінальну напругу. У цих випадках можливо застосування АД спеціального виконання - двоклітинних або глибокопазних.

Пуск АД з короткозамкненим ротором може бути здійснений шляхом прямого включення в мережу і при пониженій напрузі: реакторний, автотрансформаторний, з допомогою перемикача обмотки статора під час пуску з трикутника на зірку.

Прямий пуск має переважаюче значення у зв'язку з тим, що електричні системи мають достатню потужність. Спосіб простий, але зв'язаний з більш або менш значними поштовхами струму (5,5-6,5)I_H, які можуть шкідливо позначитися на роботі мережі живлення. Якщо,

за умовами падіння напруги в мережі, прямий пуск неможливий, застосовують різні способи пуску при зниженому значенні напруги. Необхідність пуску при зниженій напрузі зустрічається частіш за все у разі потужних високовольтних двигунів, двигунів на лісорозробках, у сільському господарстві.