Асинхронный двигатель с фазным ротором и его схема

Асинхронный двигатель с фазным ротором и его схема

Изобретение относится к электротехнике, а именно к области управления пуском асинхронного двигателя с фазным ротором.

Известен способ управления асинхронным двигателем с фазным ротором, в соответствии с которым обмотку статора двигателя питают от вентильного регулятора напряжения, а в обмотке ротора поддерживают постоянство тока с помощью подключаемого к обмотке ротора мостового выпрямителя и соединенного с ним через резистор параметрического стабилизатора тока. При управлении двигателем изменяют напряжение, подводимое к обмотке статора двигателя от регулятора напряжения [1].

Недостатками данного способа являются неэкономичность, вследствие больших потерь энергии на резисторе, включенном в цепь постоянного тока, сложность регулирования момента двигателя, т.к. параметрический стабилизатор тока, выполненный на базе резонансных L-C контуров, не способен плавно регулировать ток ротора двигателя.

Наиболее близким к изобретению является способ управления асинхронным двигателем с фазным ротором, в соответствии с которым подают в обмотку статора переменное напряжение, выпрямляют с помощью регулируемого выпрямителя напряжение сети, выпрямляют с помощью нерегулируемого выпрямителя напряжение, снимаемое с выводов обмотки ротора двигателя, эти выпрямленные напряжения суммируют и подают на вход инвертора, полученное с выхода инвертора переменное напряжение трансформируют по амплитуде и подают в обмотку статора двигателя, задают желаемое значение тока на входе инвертора, измеряют величину тока на входе инвертора, сравнивают заданное и измеренное значения этих токов, регулируют напряжение на выходе регулируемого выпрямителя так, чтобы поддерживать заданное значение тока на входе инвертора [2].

Недостатками данного способа являются сложность реализации, т.к. в силовой схеме требуется три силовых мостовых вентильных элемента, при этом требуется две системы управления: регулируемым выпрямителем и инвертором, повышенная установленная мощность всех элементов системы, т.к. поток энергии, поступающий в обмотку статора, проходит через все вентильные элементы и трансформатор, вследствие чего также возрастают потери при пуске двигателя, большое потребление реактивной мощности из питающей сети регулируемым выпрямителем при регулировании угла управления питающим выпрямителем.

Целью изобретения является упрощение процесса ограничения и автоматической стабилизации пускового тока и момента асинхронного двигателя с фазным ротором при пуске.

В предлагаемом способе управления асинхронным двигателем с фазным ротором подают в обмотку статора двигателя переменное напряжение, выпрямляют с помощью нерегулируемого выпрямителя напряжение, снимаемое с выводов обмотки ротора двигателя, фильтруют его и подают на вход инвертора, переменное напряжение с выхода инвертора подают на индуктивно-активную нагрузку, задают желаемое значение выпрямленного тока ротора двигателя, измеряют величину выпрямленного тока ротора двигателя, определяют величину рассогласования между заданным и измеренным значениями этих токов, регулируют частоту тока на выходе инвертора, так чтобы поддерживать заданное значение выпрямленного тока ротора двигателя.

На фиг. 1 показана схема устройства, реализующего предложенный способ управления асинхронным двигателем с фазным ротором; на фиг. 2 показана схема управления инвертором; на фиг. 3 приведены статические механические характеристики электропривода, управляемого согласно предложенному способу, полученные на математической модели при фиксированных значения частоты выходного тока инвертора и при автоматическом регулировании частоты выходного тока инвертора.

Электропривод переменного тока содержит асинхронный двигатель с фазным ротором 1, обмотка статора 2 которого подключена к питающей сети, выводы обмоток ротора 3 подключены к входу трехфазного нерегулируемого мостового выпрямителя 4. Анодный выход нерегулируемого выпрямителя 4 соединен с катодным входом регулируемого инвертора 5. Катодный выход нерегулируемого выпрямителя 4 соединен с одним выводом сглаживающего дросселя 6, другой вывод которого соединен с одним выводом конденсатора 7 и одним выводом датчика тока 8. Другой вывод конденсатора 7 соединен с анодным выходом диодного выпрямителя 4. Другой выход датчика тока 8 соединен с катодным входом инвертора 5. Сглаживающий дроссель 6 и конденсатор 7 составляют фильтр. К фазным выходам инвертора 5 подключены первые выводы фазных обмоток реактора 9, вторые выводы которых соединены в общую точку, управляющий вход инвертора 5 соединен с выходом блока 10 управления частотой выходного тока инвертора 5, выход датчика тока 8 соединен с входом блока 10 управления частотой выходного тока инвертора 5.

Блок 10 управления частотой выходного тока инвертора 5 может быть выполнен следующим образом — он содержит формирователь сигналов 11, имеющий количество выходных каналов, соответствующее количеству ключевых элементов инвертора 5, выход формирователя сигналов 11 соединен с управляющим входом инвертора 5, вход формирователя сигналов 11 соединен с выходом регулятора 12 частоты переменного тока на выходе инвертора, вход которого соединен с выходом первого узла сравнения 13, положительный вход которого соединен с блоком задания максимальной частоты 14, а отрицательный вход первого узла сравнения 13 соединен с выходом блока ограничения 15, вход которого соединен с выходом интегрального блока (регулятора тока) 16, вход которого соединен с выходом второго узла сравнения 17, положительный вход которого соединен с блоком задания выпрямленного тока 18, а отрицательный вход второго узла сравнения 17 соединен с выходом датчика тока 8.

Электропривод переменного тока работает следующим образом.

При подаче напряжения на обмотку статора 2 в обмотке ротора 3 наводится ЭДС, выпрямленное выпрямителем 4 напряжение поступает на вход инвертора 5. В системе управления инвертором 5 на положительный вход первого узла сравнения 13 поступает сигнал от блока задания максимальной частоты 14, в начальный момент времени на отрицательный вход первого узла сравнения 13 от интегрального блока (регулятора тока) 16 через блок ограничения 15 поступает нулевой сигнал. Результирующий сигнал задания на частоту выходного тока обеспечит максимальную частоту тока на выходе открывшегося инвертора 5, при этом индуктивное сопротивление реактора 9 будет максимальным. После открытия инвертора 5, по цепи, состоящей из обмотки ротора 3, нерегулируемого выпрямителя 4, сглаживающего дросселя 6, датчика тока 8, регулируемого инвертора 5, реактора 9, начинает протекать ток, так же происходит заряд конденсатора 7.

Ток в выпрямленной цепи можно рассчитать по формуле

где E_dp — приведенная к выпрямленной цепи ЭДС ротора; E_dи — противо-ЭДС инвертора в выпрямленной цепи; R_d — суммарное сопротивление, приведенное к цепи постоянного тока; ΔU_B∑ — суммарное падение напряжения на вентилях схемы.

где R₂ — активное сопротивление обмотки ротора; Х₂ — индуктивное сопротивление обмотки ротора; S — скольжение; R_ДР — активное сопротивление сглаживающего дросселя; R_P — активное сопротивление фазы обмотки реактора (при трехфазной мостовой схеме инвертора).

Противо-ЭДС инвертора, в первом приближении, численно равна падению напряжения на индуктивном сопротивлении реактора 9.

При изменении частоты f_И на выходе инвертора изменяется индуктивная составляющая сопротивления реактора, равная

соответственно, изменяется величина противо-ЭДС инвертора

где k_CX — коэффициент приведения напряжения мостовой схемы к цепи постоянного тока.

При прохождении тока в выпрямленной цепи через датчик тока 8, сигнал U_ОТ с датчика тока 8 поступает на отрицательный вход второго узла сравнения 17, а от блока задания выпрямленного тока 18 поступает сигнал U_ЗТ на положительный вход узла сравнения 17. Сигнал рассогласования ΔU_T=U_ЗТ-U_ОТ поступает на вход интегрального блока 16, который вырабатывает сигнал желаемого изменения частоты U_ИЧ, этот сигнал ограничивается блоком ограничения 15. По мере разгона асинхронного двигателя 1 происходит уменьшение ЭДС ротора, поэтому для поддержания постоянства тока ротора необходимо уменьшать частоту на выходе инвертора 5, вследствие чего уменьшается индуктивное сопротивление реактора 9, влияющее на результирующее сопротивление в цепи ротора. Необходимый темп уменьшения частоты на выходе инвертора в процессе пуска задают исходя из желаемого темпа разгона электропривода, путем соответствующей настройки постоянной времени интегрального блока 16.

При изменении скорости асинхронного двигателя 1 в процессе пуска на первом узле сравнения 13 производится сравнение сигнала задания максимальной частоты U_ЗМЧ, поступающего с блока 14, и сигнала желаемого изменения частоты U_ИЧ, определяется рассогласование ΔU_Ч=U_ЗМЧ-U_ИЧ. Блок 15, ограничивающий сигнал U_ИЧ, настраивают так, чтобы сигнал ΔU_Ч на входе блока 12 был всегда положительным.

Если, например, при разгоне асинхронного двигателя 1 ток в выпрямленной цепи начинает превышать заданное блоком 18 значение, сигнал ΔU_T=U_ЗТ-U_ОТ становится отрицательным, снижаются сигналы на выходах интегрального блока 16, затем блока ограничения 15 и на отрицательном входе первого блока сравнения 13, а сигнал на входе регулятора частоты 12 возрастает, частота на выходе инвертора возрастает, индуктивная составляющая сопротивления реактора 9 возрастает, поэтому ток в выпрямленной цепи приближается к заданному значению.

После достижения двигателем скорости, близкой к скорости на естественной механической характеристике, частота тока на выходе инвертора 5 устанавливается минимальной, или равной нулю, для этого открывают только два ключевых вентильных элемента — один в анодной, а другой в катодной группах вентилей инвертора 5, и по двум фазным обмоткам реактора 9 будет протекать постоянный ток, в этом случае добавочное сопротивление, введенное в цепь ротора асинхронного двигателя 1, будет минимальным.

Для получения пониженной скорости вращения асинхронного двигателя 1 необходимо устанавливать соответствующую частоту тока на выходе инвертора 5, что показывают механические характеристики, приведенные на фиг. 3, где характеристика, показанная линией «аб», получена при поддержании в процессе пуска постоянства выпрямленного тока ротора.

Преимущество предлагаемого способа управления асинхронным двигателем с фазным ротором заключается в простоте реализации, т.к. регулируется только одна переменная — частота тока на выходе инвертора. При построении замкнутого контура регулирования тока в выпрямленной цепи обеспечивается постоянство тока ротора и момента при пуске асинхронного двигателя.

1. Авторское свидетельство СССР №1381639. Способ управления асинхронным двигателем с фазным ротором. МКП Н02Р 7/62, 1988.

2. Авторское свидетельство СССР №2099850. Способ управления асинхронным двигателем с фазным ротором. МКП Н02Р 7/63. Опубл. 20.12.1997. Бюл. №35.

Способ управления асинхронным двигателем с фазным ротором, согласно которому подают в обмотку статора двигателя переменное напряжение, выпрямляют с помощью нерегулируемого выпрямителя напряжение, снимаемое с выводов обмотки ротора двигателя, фильтруют его и подают на вход инвертора, на выходе инвертора получают переменное напряжение, отличающийся тем, что переменное напряжение с выхода инвертора подают на индуктивно-активную нагрузку, задают желаемое значение выпрямленного тока ротора двигателя, измеряют величину выпрямленного тока ротора двигателя, определяют величину рассогласования между заданным и измеренным значениями этих токов, регулируют частоту тока на выходе инвертора так, чтобы поддерживать заданное значение выпрямленного тока ротора двигателя.

Расчет и выбор резисторов для асинхронного двигателя с фазным ротором

В автоматизированном электроприводе для решения определенных задач часто применяются асинхронные двигатели с фазным ротором. Несмотря на более сложную конструкцию и повышенную стоимость по сравнению с АД с короткозамкнутым ротором, этот двигатель позволяет достаточно просто реализовать регулирование частоты вращения, ограничение и регулирование тока и момента. Изменение этих координат электропривода осуществляется путем введения дополнительных резисторов (чаще всего активных) в цепи обмотки фазного ротора.

Длительное регулирование частоты вращения таким способом энергетически нецелесообразно, т.к. при малых скольжениях большая часть потребляемой двигателем электроэнергии расходуется на нагрев реостатов в цепи ротора. Как правило, АД с фазным ротором применяется так, чтобы включение резисторов было по возможности кратковременным, например, где по условиям работы электропривода требуется получить необходимые пускорегулировочные характеристики. При этом такой АД почти всегда работает с комплектом добавочных резисторов для изменения сопротивления цепи фазного ротора. От правильного выбора резисторов зависит работа двигателя на искусственных характеристиках (их величина определяет форму механических и электромеханических характеристик) и его тепловая загрузка (эти сопротивления ограничивают токи в обмотках АД в переходных режимах).

Таким образом, расчет и выбор резисторов напрямую связан с подбором необходимого АД с фазным ротором для соответствующих систем автоматизированного электропривода. При этом выбор АД по мощности проводится по методике, изложенной в задаче 1, а, в случае необходимости, допустимое число включений определяется при использовании алгоритма, представленного в задаче 2 настоящих методических указаний.

За номинальные параметры резисторов принимаются: сопротивление, напряжение, ток и продолжительность включения. Соответственно, для включения резисторов в цепь обмотки фазного ротора необходимо учитывать напряжение EРНи ток в обмотке ротора I2Н. Основные характеристики АД с фазным ротором представлены в Приложении 2, Табл. 3, 4 соответственно при ПВН = 40% и ПВН = 25%.

Переключение ступеней резисторов при регулировании координат осуществляется с помощью серийных контроллеров, тип которых выбирается в зависимости от параметров электропривода. Для электроприводов переменного тока применяются силовые кулачковые контроллеры типа ККТ60А и его модификации, предназначенные для применения в конкретных системах электропривода:

• ККТ61А, при коммутации в цепях обмоток статора и ротора, схема включения контактов симметричная, регулирование частоты вращения неустойчивое до 1:3;
• ККТ68А, при коммутации в цепи обмотки ротора, схема включения контактов симметричная, регулирование частоты вращения неустойчивое до 1:2;
• ККТ62А, при коммутации в цепях обмоток ротора двух АД, схема включения контактов симметричная, регулирование частоты вращения неустойчивое до 1:3.

Кулачковые контроллеры используются при напряжениях до 500 В и мощности АД до 30 кВт. Они имеют до 12 силовых контактов на номинальные токи до 63 А и маломощные контакты для коммутации цепей управления. Управление переключением осуществляется вручную, число позиций рукоятки (маховика) — до 6 положений в одну сторону от нулевого (среднего) положения.

Наиболее широкое применение в современном электроприводе (крановый, экскаваторный и т.д.) получили магнитные контроллеры, которые представляют собой сложные комплектные коммутационные устройства, обеспечивающие ряд программ переключений в главных цепях с помощью контакторов с электромагнитным приводом путем подачи оператором соответствующих команд по цепям управления. Магнитные контроллеры предназначены для пуска, регулирования частоты вращения, торможения, реверса и отключения электродвигателя. Они имеют преимущества по сравнению с кулачковыми контроллерами:

• для управления магнитным контроллером независимо от мощности привода используются командконтроллеры или кнопочные станции, требующие минимальные затраты энергии оператора;
• износостойкость в 5-8 раз выше, чем у кулачковых контроллеров за счет коммутации осуществляемой контакторами;
• большой запас по коммутации, способны пропускать без повреждений ток до 15 IН на время срабатывания защиты;
• в связи с заранее запрограммированной системой пуска и торможения возможность недопустимой перегрузки сведена к минимуму;
• применение магнитного контролера по сравнению с кулачковым позволяет повысить степень автоматизации электропривода и тем самым производительность рабочей машины или механизма.

Магнитные контроллеры типа ТА, ТСА, ТСД, ДТА относятся к контроллерам переменного тока общего назначения. Они отличаются своими функциональными возможностями. Например, ТСД обеспечивает регулирование скорости 1:8, а остальные типы контроллеров не имеют гарантированного регулирования скорости электропривода (фактически могут обеспечить регулирование 1:3).

Для механизмов с высокой степенью использования применяются магнитные контроллеры серий К, КС, ДКС, в которых применяются контакторы с электромагнитным приводом постоянного тока. Они могут обеспечить фактическое регулирование скорости 1:3.

Область применения того или иного типа магнитного контроллера определяют характеристики электропривода и АД, в фазах обмотки ротора которого производятся соответствующие переключения ступеней сопротивлений. В Приложении 2 Табл. 5 представлены характеристики магнитных контроллеров с предельным током в обмотке ротора до 160 А. Для каждой ступени переключения в числители указывается относительное значение сопротивлений, %, а в знаменателе — токовая нагрузка, %. Кроме того, определяется допустимый ток ротора, который задает диапазон применения контроллера и рабочие ступени резистора.

При проектировании контроллеров сопротивления ступеней резисторов рассчитываются по известным методам теории электропривода [1,2,3].

В электроприводе применяются элементы резисторов четырех конструктивных исполнений:

• с рассеиваемой мощностью 25-150 Вт и сопротивлением от 1 до 30 000 Ом типа ПЭВ, представляющие собой фарфоровые цилиндры, на которые навита нихромовая проволока и которые покрыты нагревостойкой стекловидной эмалью;
• с рассеиваемой мощностью 250-400 Вт и сопротивлением от 0,7 до 96 Ом, выполненные в виде плоских элементов с константановой, фехралевой или нихромовой проволоки диаметром от 0,5 до 1,6 мм, намотанной на фарфоровые изоляторы, закрепленные на металлическом держателе;
• с рассеиваемой мощностью 850 — 1000 Вт и сопротивлением от 0,078 до 0,154 Ом из фехралевой ленты размерами от 0,8×6 до 1,6×1,5 мм, намотанной на ребро. Лента в виде спирали надета на фарфоровые изоляторы, опирающиеся на металлический держатель коробчатого сечения;
• с рассеиваемой мощностью 115-230 Вт при соответствующем токе 55 и 215 А и сопротивлением от 0,005 до 0,28 Ом из чугунных элементов типа НС400 и НС401.

Сопротивления для АД с фазным ротором выполняются в виде отдельных элементов или, чаще всего, блоков резисторов. При мощности электропривода до 300 кВт блоки составляются из элементов первых трех конструкций. Во всех остальных случаях (мощность ЭП до нескольких тысяч кВт) применяются ящики резисторов типа ЯС100, ЯС101 с чугунными элементами.

Для рассматриваемого типа электропривода применяются стандартные блоки резисторов типа БФ 6 и BK 12, а так же отдельные элементы, специально рассчитанные для использования совместно с конкретными двигателями постоянного или переменного тока. Блоки БФ 6 выполняются в виде 6 элементов из фехралевой ленты, а БК 12 — из 12 проволочных фехралевых или константановых элементов. Данные по нормализованным блокам резисторов представлены в Приложении 2, Табл. 6, 7.

Технические данные отдельных элементов представляют как ток продолжительного режима работы, так и ток повторно-кратковременного режима с ПВН =12,5;25;35%. Для блоков резисторов определен только ток продолжительного режима работы, при ПВН=100%. Чаще всего в типовом электроприводе для АД используются именно резисторные блоки.

В реальном процессе резисторы на каждой ступени работают со своей продолжительностью включения. Поэтому для того, чтобы они нагревались до допустимой температуры, их следует использовать при большем токе нагрузки.

При расчетном токе IР резистор, работающий в повторно-кратковременном режиме, следует выбирать на эквивалентный по перегреву длительный ток:

где К 5 и торможении противовключением он равен 0,65, при динамическом торможении — 0,85, соответственно при J/(1,2JД)

Книга: Башенные краны

Навигация: Начало Оглавление | Другие книги | Отзывы:

§ 47. Асинхронный электропривод, в котором используется электродвигатель с фазным ротором

Частоту вращения асинхронного электродвигателя с фазным ротором можно регулировать, изменяя величину сопротивления его роторной цепи. На башенных кранах электродвигателями управляют с помощью магнитных или силовых контроллеров.

Принципиальная схема управления электродвигателем с помощью магнитного контроллера показана на рис. 91, а. В первом положении командоконтроллера «Вперед» замыкается контакт S1-1 и включается катушка К1- Контактор К1 включает статор двигателя и тормозной электромагнит в сеть. В цепь ротора двигателя включено полное сопротивление пускорегулирующего реостата, и двигатель работает на характеристике 1 с частотой вращения при заданно моменте сопротивления Мс (рис. 91, б). Во втором положении зам кается контакт Sl-3 командоконтроллера и включается контактор К который закорачивает часть сопротивления реостата. Двигатель раб тает на характеристике II с частотой вращения. В третьем положении контроллера включается контактор К4, который закорачивает обмотку ротора двигателя, и двигатель будет работать на естестве ной характеристике 111 с частотой вращения (рис. 91, б).

Рис. 91. Управление асинхронными электродвигателями с фазным ротором:

а — принципиальная схема управления с помощью магнитного контроллера, б — механические характеристики двигателя при управлении магнитным контроллером, в— принципиальная схема управления с помощью силового контроллера, г — цепь ротора двигателя при первом, втором, третьем, четвертом и пятом положениях рукоятки силового контроллера, д — механические характеристики двигателя при управлении силовым контроллером, е — механические характеристики двигателя грузовой лебедки при управлении силовым контроллером

Принципиальная схема управления двигателем с помощью силового контроллера показана на рис. 91, е. В первом положении при включении «Вперед» замыкаются контакты Q2-1 и Q2-3 контроллера включая в сеть обмотку статора двигателя и тормозной магнит. Двигатель работает на характеристике 1 (рис. 91, д). Во втором, третьем и четвертом положениях последовательно закорачиваются ступени реостата R (см. рис. 91, г), и двигатель работает соответственно на характеристиках 11, 111 и IV. В пятом положении контроллер пускорегулирующий реостат R будет полностью закорочен, и двигатель будет работать на естественной характеристике с частотой вращения (рис. 91, д).

Искусственные (реостатные) механические характеристики, получаемые при работе двигателя с включенным добавочным сопротивлением в цепи ротора, имеют больший наклон к оси моментов, т. е. обладают меньшей жесткостью. Чем больше введенное в цепь ротора сопротивление, тем круче идет характеристика, тем меньше ее жесткость и меньше частота вращения двигателя при одном и том же моменте сопротивления. Следовательно, при постоянной нагрузке на валу частота вращения двигателя будет возрастать при уменьшении сопротивления в цепи его ротора (при переводе рукоятки управления в последнее положение) и уменьшаться при увеличении сопротивления.

Особенность работы двигателя грузовой лебедки заключается в том, что подвешенный на крюке груз стремится вращать лебедку в направлении спуска. При включении двигателя на подъем, если его вращающий момент больше момента сопротивления, создаваемого грузом, двигатель будет вращаться в направлении подъема груза. Изменяя величину сопротивления в цепи ротора, можно обеспечить работу двигателя на искусственных и естественной характеристиках (кривые 1П, 2П, ЗП, 4П, 5П на рис. 91, е) и при достаточно большой нагрузке регулировать частоту вращения двигателя. Когда двигатель включен в направлении спуска, то груз не только преодолевает силы трения, но и стремится ускорить вращение двигателя в направлении спуска. Скорость двигателя очень быстро достигает синхронной, после чего двигатель начинает работать как генератор, преодолевая момент (усилие) груза, т. е. тормозя механизм.

Если сопротивление в цепи ротора двигателя полностью закорочено, то скорость опускания груза будет на 5—10% больше синхронной скорости (характеристика 5С и частота вращения при моменте на рис. 91, е). Увеличением роторного сопротивления уменьшить скорость спуска груза нельзя, наоборот, она будет увеличиваться при включении сопротивления в цепь ротора двигателя.

Из сказанного видно, что скорость грузовой лебедки можно регулировать изменением величины роторного сопротивления двигателя только при подъеме тяжелого груза. При подъеме легкого груза скорость этим способом практически не регулируется. При спуске как пустого крюка, так и всякого груза, скорость всегда близка к синхронной или чуть больше ее при закороченном сопротивлении ротора и увеличивается при включении этого сопротивления.

Исследование асинхронного двигателя с фазным ротором

Главная > Лабораторная работа >Промышленность, производство

Министерство образования и науки Российской Федерации

ФГБОУ ВПО «Самарский Государственный Технический Университет»

Лабораторная работа №2

«Исследование асинхронного двигателя с фазным ротором»

Выполнил: студент 3-ЭТ-6

Цель работы – получить практические навыки по эксплуатации, опытному и расчетному методам определе­ния рабочих и механических характеристик асинхронного двигателя с фаз­ным ротором, а также по оценке его эксплуатационных свойств.

1. Изучить устройство и элементы конструкции двигате­ля.

2. Определить экспериментально механические (естественную и искусственную с введенным в цепь ро­тора добавочным сопротивлением) характеристики дви­гателя.

3. Выполнить опыт холостого хода.

4. Выполнить опыт короткого замыкания.

5. Определить рабочую и механическую характеристики расчетным путем по круговой диаграмме.

Паспортные данные испытуемого двигателя

Номинальная потребляемая активная мощность = 98 Вт

Номинальная полезная механическая мощность = 35 Вт

Номинальное напряжение = 220 В

Номинальный ток обмотки статора = 0,35 А

Номинальный коэффициент мощности = 0,73

Номинальный коэффициент полезного действия = 0,36

Число пар полюсов = 2

Механические потери = 20 Вт

Магнитные потери = 33 Вт

Активное сопротивление фазы обмотки статора = 22,2 Ом

2.1. Определение естественной при = , и искусственной при , = , механических характеристик
трехфазного асинхронного двигателя с фазным ротором

2.1.1. Электрические схемы соединений

Рис. 2.1.1. Электрическая схема соединений тепловой защиты машины переменного тока

Рис. 2.1.2. Электрическая схема соединений для определения

2.1.2. Перечень аппаратуры

Трехфазный источник питания

Источник питания двигателя

— 200 В / 1 А (возбуждение)

Машина постоянного тока

2×110 В / 0,25 А (возбуждение)

Преобразователь угловых перемещений

6 вых. каналов / 2500 импульсов

Машина переменного тока

Трёхфазная трансформаторная группа

230 В / 242, 235, 230, 226, 220, 133, 127 В

Реостат для цепи ротора машины переменного тока

15; 60; 150; 300; 600 В /

Указатель частоты вращения

2.1.3. Описание электрической схемы соединений

Источник G 1 – источник синусоидального напряжения промышленной частоты.

Источник питания G 2 двигателя постоянного тока используется для питания нерегулируемым напряжением обмотки возбуждения машины постоянного тока G 4 , работающей в режиме генератора с независимым возбуждением и выступающей в качестве нагрузочной машины.

Преобразователь угловых перемещений G 5 генерирует импульсы, поступающие на вход указателя частоты вращения Р3 электромашинного агрегата.

Испытуемый асинхронный двигатель М1 получает питание через выключатель А6 и трехфазные трансформаторные группы А2 , А7 от трехфазного источника питания G 1 .

Реостат А9 служит для вывода энергии скольжения при испытании двигателя М1 с фазным ротором.

Активная нагрузка А10 используется для нагружения генератора G 4 .

С помощью мультиметра блока Р1 контролируется ток статорной обмотки и линейное напряжение испытуемого двигателя М1 .

С помощью измерителя Р2 контролируются активная мощность, потребляемая испытуемым двигателем М1 .

2.1.4. Указания по проведению эксперимента

Убедитесь, что устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети электропитания.

Соберите электрическую схему соединений тепловой защиты машины переменного тока.

Соедините гнезда защитного заземления устройств, используемых в эксперименте, с гнездом «РЕ» трехфазного источника питания G 1 .

Соедините аппаратуру в соответствии с электрической схемой соединений.

Переключатели режима работы источника G 2 и выключателя А6 установите в положение «РУЧН.».

Регулировочные рукоятки реостата А9 поверните против часовой стрелки до упора.

Регулировочную рукоятку источника G 2 поверните до упора против часовой стрелки, а регулировочные рукоятки активной нагрузки А10 – по часовой стрелке.

Включите выключатели «СЕТЬ» блоков, задействованных в эксперименте.

Активизируйте мультиметры блока Р1 , задействованные в эксперименте.

Включите источник G 1 . О наличии напряжений фаз на его выходе должны сигнализировать светящиеся лампочки.

Установите переключателем в трехфазных трансформаторных группах А2 , А7 такие напряжения вторичных обмоток трансформаторов, чтобы напряжение, измеренное вольтметром Р1.3 , было равно номинальному напряжению двигателя М1.

Осуществите пуск двигателя М1 нажатием кнопки «ВКЛ.» выключателя А6.

Нажмите кнопку «ВКЛ.» источника G 2 .

Вращая регулировочную рукоятку источника G2 , изменяйте ток статорной обмотки двигателя М1 и заносите показания амперметра Р1.1 (ток ), ваттметра измерителя мощностей Р2 (активная мощность фазы двигателя М1 ) и указателя Р3 (частота вращения двигателя М1 ) в табл. 2.1.2, определяя естественную механическую характеристику.

Естественная характеристика при U=U 1 n =216 В