Лабораторна робота № 8
МЕХАНІЧНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ АСИНХРОННОГО ДВИГУНА З коРОТКОзАМКНениМ РОТОРОМ
1.1. Введення
Трифазні асинхронні двигуни з короткозамкненим ротором завдяки високим техніко-економічним показникам і гарним експлуатаційним якостям знайшли широке поширення у всіх галузях промисловості.
Тому досить важливими для експлуатації є практичні навички випробування асинхронних машин, а також знання робочих властивостей двигунів для проектування різних машин і механізмів.
2.1. Мета заняття
На підставі знання попередньої дисципліни " Загальної електротехніки" і досліджуваного теоретичного матеріалу курсу "Електропривод і електропостачання", сформувати вміння використання рівняння механічної характеристики, а також практичні навички одержання механічних характеристик асинхронної машини в руховому й гальмових режимах.
Ці знання, уміння й навички потрібні для розробки різних машин і механізмів, а також для виявлення їх властивостей при експериментуванні й в умовах експлуатації.
3.1. Завдання на самопідготовку
Студенти після самопідготовки повинні знати й відтворювати матеріал по наступних учбово-цільових питаннях:
3.1.1. Що собою представляє механічна характеристика двигуна?
3.1.2. Які характеристики називають природніми і які штучними?
Як одержати режим генераторного гальмування асинхронного двигуна?
Як одержати режим динамічного гальмування асинхронного двигуна?
4.1. Матеріал для самопідготовки (короткі теоретичні положення)
При самопідготовці рекомендується вивчити матеріал теми разом із зазначеною літературою [1-4].
4.1.1. Механічна характеристика двигуна - це залежність швидкості обертання ротора від моменту, прикладеного до вала.
Механічна характеристика АД з достатньою точністю може бути визначена вираженням:
- момент, що розвивається двигуном (прикладений до вала);
-
ковзання
(тут
-
кутова швидкість поля;
-
частота струму
мережі;
-
число пар полюсів машин;
- швидкість ротора;
і
-
відповідно критичний (максимальний)
момент
і критичне ковзання,
які визначаються
з формул:
(4.2)
(4.3)
де
- фазна
напруга
обмотки статора;
-
реактивний опір
фази статора;
-
активний і реактивний опір
фази ротора, наведені
до статора. Знак " + " у формулі (4.3)
ставиться
до рухового режиму, мінус " - " - до
генераторного.
Механічні характеристики асинхронних двигунів, побудовані на підставі (4.1), наведені на мал.1.1.
Рис.1.1
Аналіз
виражень
(4.2),(4.3) пояснює хід штучних механічних
характеристик у випадку
АД з фазним ротором при введенні
додаткових опорів
у роторний ланцюг (
).
4.1.2. Механічну характеристику називають природньою, якщо вона знімається при номінальних параметрах джерела живлення (частота струму, напруга) і відсутності додаткових опорів у статорній і роторної ланцюгах машини.
Зміна одного або ряду параметрів мережі або двигуна переводить машину в режим штучної механічної характеристики. Так, наприклад, уведення додаткового в ланцюг ротора ПЕКЛО з фазним ротором робить механічну характеристику більш м'якої, при цьому не змінюється (див.4.2), а збільшується (див. 4.3).
Для одержання генераторного режиму необхідно обертати двигун, підключений до мережі, зі швидкістю перевищуючою швидкість синхронної, тобто
.
Це обертання здійснюють у лабораторних
умовах за допомогою допоміжної машини
(ВМ),
а в експлуатаційних
- за рахунок активного моменту
навантаження (наприклад, вантажу, що
спускається піднімальною
машиною).
Динамічне гальмування АД здійснюють відключенням статорної обмотки від мережі змінного струму й підключенням до його затискачів постійного струму (можна використовувати лабораторну мережу постійного струму, приєднання до неї два будь-які затискачі статора через реостат - для обмеження струму (див. мал. 1.6).