2. Опис схеми лабораторної установки
Для створення навантаження на валу досліджуваного двигуна при зніманні механічних характеристик використовується так званий спосіб зворотної роботи електричних машин по схемі рис.5.1. Схема складається з агрегату постійної швидкості у складі асинхронний двигун – генератор (АД–Г) та навантажувальної машини (НМ), що знаходиться на валу досліджуваного двигуна ВД. Номінальні напруги якорів НМ та Г не повинні бути однаковими. Струм збудження НМ встановлюється рівним номінальному значенню і в протязі всіх експериментів підтримується постійним за допомогою реостата R1. Перевод навантажувальної машини НМ, а отже, і виконавчого двигуна ВД, в різні режими роботи здійснюється шляхом зміни значення і полярності струму збудження генератора Г за допомогою потенціометра R2 та перемикача П2.
Полярність НМ повинна співпадати з полярністю генератора, що буде забезпечено, якщо НМ при роздільному пуску – від агрегату постійної швидкості АД–Г та від виконавчого двигуна ВД – матиме один і той же напрям обертання. Для досягнення цього при необхідності потрібно перемикачем П2 змінити полярність генератора Г.
Варто відмітити, що НМ зі сторони агрегату АД–Г кожен раз пускається плавним підвищенням напругі на генераторі за допомогою потенціометра R2, який встановлено в ланцюг збудження генератора. Після того, як ВД вмикається на напругу мережі автоматом П1, лабораторна установка готова до дії, тобто можна приступати до знімання електромеханічних характеристик ВД. Досліджуваний двигун ВД й навантажувальна машина НМ створюють обертаючий та протидіючі моменти, забезпечуючи усталені режими роботи при рівності їх абсолютних значень.
Рис.5.1. Схема лабораторної установки для дослідження
характеристик двигуна з фазним ротором
Як і в лабораторній роботі №4, з метою безпеки за допомогою індукційного регулятора ІР, до ВД підводиться знижена напруга. Величину напруги визначає викладач. При цьому всі експерименти проводяться при зниженої напрузі. Таким чином будуть отримані штучні характеристики ВД.
Для визначення координат природної характеристики ВД, експериментальну штучну характеристику перераховують. Паспортні данні досліджуваного ВД наведена в таблиці 5.1, формули для перерахування беруть з теоретичної частини лабораторної роботи №4.
На рис.5.2 тонкими лініями зображені механічні характеристики навантажувальної машини. Швидкості ідеального холостого ходу НМ пропорційні підведеній до неї напрузі, яка встановлюється током збудження генератора Г. При більших токах збудження швидкість ідеального холостого ходу НМ більше синхронної швидкості ВД і навантажувальна машина НМ працює в рушійному режимі, перевівши ВД в рекуперативний режим. Електромагнітний момент НМ врівноважується моментом ВД. Оскільки усталені швидкості приводу відповідають рівності моментів НМ та ВД отримуємо точки а, б, в. Інші точки (г, д, е, з, и, к) визначають конфігурацію механічної характеристики досліджуваного асинхронного двигуна (жирна лінія).
Зі зменшенням струму збудження генератору зменшується напруга, що підводиться до НМ, і вона переходить на характеристики ω<ωc працюючи генератором, який приводиться у рух досліджуваним двигуном. Слабо збуджений генератор, що приводиться в обертання від НМ, створює ЕРС, меншу напруги, стає двигуном й розкручує АД, який працює тепер на мережу в генератором режимі.
Рис.5.2. Механічні характеристики машини навантаження НМ
та досліджуваного двигуна ВД
При струмі збудження генератора Г, рівному 0, якір генератора виявляється звичайним омічним опором, на який замкнений якір навантажувальної машини, що перейшла в режим динамічного гальмування (характеристика ое), досліджуваний двигун при цьому працює в рушійному режимі. Змінивши напрям струму збудження генератора Г перемикачем П2 і поступово збільшуючи його потенціометром R2, переведемо НМ в режимі проти вмикання на характеристиках, що відповідають відрізку ез механічної характеристики досліджуваного двигуна. З подальшим збільшенням струму збудження генератора пусковий момент НМ перевищить момент опору, що створює ВД, який тимчасово, перейде в режим проти вмикання (характеристика з,и,к).