Пояснения

Одним из распространенных видов асинхронных электродвигателей является двигатель с короткозамкнутым ротором. Короткозамкнутый ротор состоит из вала, стального сердечника и короткозамкнутой обмотки. Короткозамкнутые двигатели пускаются в ход двумя способами, первый из которых, рассматриваемый в работе, предполагает непосредственное включение обмоток статора с помощью магнитного пускателя. При втором способе в целях снижения больших пусковых токов обмотки статора сначала соединяют звездой, а после того, как частота вращения ротора возрастает, треугольником. Для изменения направления вращения двигателя необходимо поменять местами любые две фазы с помощью переключателя.

При подаче трехфазного переменного тока в статорные обмотки асинхронного двигателя возникает вращающееся магнитное поле, частота вращения которого определяется по формуле:

, где f₁ - частота переменного тока, Гц; р – число пар полюсов обмотки статора.

Если вращающийся момент больше момента сопротивления, то ротор придет во вращение. Установившаяся частота вращения ротора n₂ меньше n₁ на частоту скольжения. Отношение частоты скольжения к частоте поля статора называется скольжением и равно:

s = × 100%

Зависимость частоты вращения двигателя n₂ от момента сопротивления n_{2 =} f /М/ при неизменном напряжении сети называется механической характеристикой.

Рабочие характеристики дают представление о свойствах асинхронного двигателя. Рабочими характеристиками асинхронного двигателя называют зависимости тока статора I₁, активной мощности, потребляемой двигателем из сети Р₁, коэффициента полезного действия h, коэффициента мощности cos j, скольжения s, частоты вращения ротора n₂, момента, развиваемого двигателем на валу М от полезной мощности Р₂ при неизменных значениях напряжения и частоты равных номинальным.

Для нагрузки двигателя применяется электромагнитный тормоз.

При снятии характеристик задаются различными значениями момента сопротивления, создаваемого на валу двигателя с помощью тормоза и определяют по показаниям приборов величины I, n ₂, U, P₁. Затем, расчетным путем получают характеристики по формулам:

Р₂ = 0,105. n₂. М₂, Вт; где М выражается в единицах /Н.м/; n ₂ – об/мин.

cosj = Р ₁ / . U. I, где

P₁, /Вт/ определяется по показанию ваттметров.

h = (Р₂: Р₁) × 100% 12

На рис.3 представлен фрагмент схемы пульты, содержащий необходимое оборудование для выполнения данной работы.

Цифрой 1 обозначен пульт управления, 2 – агрегат №1, 3- агрегат №2.

Оборудование таблица 1.3

№	Обозначение по схеме	Наименование, место установки	Назначение	Пределы измерения, технические данные
11а 18. 19.	М1 /3/ Y/3/ F 4 S 7,8 S 2 S 6 S 9 S 16 S 10 S 5 S 4 S 33 Р 9 Р 3 Р 6 Р 4 Т2 /1/ Т1….Т3/2/ F 1…F 3	Агрегат №2 Двигатель асинхронный с короткозамкнутым ротором Тормоз электромагнитный Пульт Выключатель автоматический Переключатель пакетный Переключатель пакетный Тумблер Переключатель пакетный Переключатель пакетный Тумблер Кнопка Кнопка Переключатель пакетный Амперметр переменного тока Вольтметр переменного тока Ваттметр однофазный Измеритель тормозного момента /ИТМ/ Отдельный прибор На схеме тахометр не показан Средства регулирования Автотрансформатор лабораторный Трехфазный автотрансформатор Регулятор Предохранитель	Объект исследования Нагрузочное устройство с тензопреобразователем Включение пульта Переключение рода работ Реверсирование двигателя М1/3/ Включение цепи питания электромагнитного тормоза Y/3/ и ИТМ Подключение вольтметра РЗ к линейным проводам Переключение пределов измерения амперметра Р9 Переключение пределов измерения вольтметра Р3 Пуск двигателя М1 /3/ Остановка двигателя М1/3/ Переключение цепей измерения мощности Измерение тока статора двигателя М1 /3/ Измерение линейных напряжений Измерение активной потребляемой мощности Измерение тормозного момента, создаваемого тормозом Y/3/ на валу двигателя М1/3/ Измерение частоты вращения вала двигателя Регулирование тока возбуждения /тормозного момента/ электромагнитного тормоза Y/3/ Регулирование напряжения Защита трехфазной сети от короткого замыкания	380/220В 1,1кВт, 1000 об/мин. «АВ», «ВС», «АС» 0-5 А 0-600В 0-5А 0-600В Пределы: по току –5А По напряжению 450В Градуировка в единицах тормозного момента /Н∙м./ 0-1000 об/мин. Фазное напряжение 0-250В Линейное напряжение 0-430 В 10А

Значение оцифрованных точек шкалы индикатора измерителя тормозного момента /ИТМ/ указаны в табл. 2.3.

Таблица 2.3

Точки шкалы	0,10 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60 0,70 0,80 0,90 100
Значения момента Нм.	1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Порядок выполнения работы:

1. Ознакомьтесь с устройством пульта управления, принципиальной электрической схемой /рис.3/ и назначением оборудования согласно соответствующим разделам технического описания.

2. Установите ползунок трансформатора Т2/1/ на нулевую отметку.

3. Установите ползунок трехфазного регулятора Т1…Т3 /2/ на нулевую отметку.

4. Убедитесь в том, что органы управления на пульте находятся в исходном положении / на отметке «0» или в положении «Отключено»/.

5. Установите органы управления в положения указанные в табл. 3.3

Таблица 3.3

Обозначено	Положение переключателей
S 8 S 7 S 2	«1» «3» «1»

6. Включите выключатель F 4.

7. Вращая ползунок трехфазного регулятора, установите по вольтметру Р3 на любой из фаз АВ, ВС напряжения, равное 380 В.

8. Пустите двигатель М1/3/, нажав на кнопку S 5, и обратите внимание на направление вращения вала двигателя.

9. Остановите двигатель, нажав кнопку S 4.

10. Установите переключатель S 2 в положение «2».

11. Снова пустите двигатель: направление вращения вала должно измениться.

12. Остановите двигатель, нажав кнопку S 4.

13. Проведение опыта нагрузки. 14

13.1. Для проведения опыта настройте измеритель тормозного момента в следующей последовательности:

а) включите тумблер S6 и через 2-3 минуты после включения настройте ИТМ согласно п.2.6. настоящего руководства;

б) произведите пуск двигателя, при этом направление вращения его вала должно соответствовать стрелке на корпусе двигателя М2;

в) вращая ползунок автотрансформатора Т2/1/ установите по амперметру Р 9 ток равным 3,1 А;

г) вращая отверткой ось резистора «калибровка» ИТМ установите его на индикаторе значение момента равным 10,5 Н.м.;

д) вращая ползунок автотрансформатора Т2/1/ снимите нагрузку и убедитесь в том, что стрелки индикатора ИТМ вернулась к нулю; в противном случае произведите обнуление и калибровку еще раз до получения устойчивых показаний;

13.2. На холостом ходу измерьте напряжении U /Р3/ на зажимах двигателя, ток в обмотке статора 1/Р9/, мощность Р1/В6+Р7/, потребляемую двигателем от сети, и частоту вращения n₂ /тахометр/. Показания приборов запишите в табл. 4.3.

Таблица 4.3.

№№	Опыт	Расчет
U,B	M, Нм	I, А	Р1, Вт	n2 об/мин	Р2, Вт	cosj	h, %	s, %
Ф-ла /3/	Ф-ла /4/	Ф-ла /5/	Ф-ла /2/
х/х
1.
2.
3.
4.
5.
6.

13.3. Регулируя с помощью автотрансформатора Т2 /1/ ток в обмотке возбуждения электромагнитного тормоза Y/3/, увеличьте момент сопротивления на валу двигателя М1 /3/ до М = 1,1 +1,15/ Мм = 12 Нм / отсчет произведите по индикатору ИТМ/, запишите в таблицу 4 значения измеряемых величин.

13.4. Сделайте 6 замеров измеряемых величин значений момента сопротивления от М=0 до мах и заполните таблицу.

13.5. По данным опыта вычислите: Р2, cos j, h, s.

14. По результатам наблюдений и вычислений постройте рабочие характеристики асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором.

15. Остановите двигатель М1 /3/ нажав кнопку S 4.

16. Установите органы управления пульта в исходное положение /на отметку «0» или положение «Отключено»/.