Нагрузка исследуемого асинхронного двигателя осуществляется посредством электромагнитного тормоза ЭТ (рис. 8), состоящего из магнитной системы и стального диска. В магнитную систему входят магнитопровод и обмотка ОВТ (обмотка возбуждения тормоза). Диск находится на одном валу с электродвигателем и приводится последним во вращение.
Принцип действия тормоза основан на создании тормозящего момента от взаимодействия вихревых токов стального диска с магнитным потоком обмотки ОВТ, возбужденным постоянным током.
Магнитная система может поворачиваться относительно вала диска, причем угол ее поворота зависит от момента нагрузки на двигатель. Шкала тормоза, отградуированная в единицах вращающего момента, позволяет производить отсчет нагрузки электродвигателя в Н∙м.
Контрольные вопросы
1. Сформулировать достоинства и недостатки асинхронных двигателей с фазным ротором.
1. Почему способ регулирования частоты вращения двигателя изменением скольжения неэкономичен?
|
|
Трехфазный синхронный двигатель
Цель работы: ознакомиться с назначением, конструкцией и принципом действия трехфазного синхронного двигателя. Осуществить асинхронный пуск синхронного двигателя, снять характеристики, исследовать режим параллельной работы синхронного и асинхронного двигателей.
Общие сведения
Синхронный двигатель служит для преобразования электрической энергии в механическую.
Механическая работа совершается за счет образования электромагнитного момента М, который уравновешивает момент сопротивления М производственного механизма (в статическом режиме ).
Трехфазный синхронный двигатель (СД) состоит из неподвижного статора и вращающегося ротора (рис. 1, 2).
Рис. 1. Обозначение СД в принципиальных схемах.
Рис. 2. Электромагнитная схема СД:
1 – обмотка статора;
2 – обмотка ротора;
3 – контактные кольца;
4 – щетки;
5 – короткозамкнутая пусковая обмотка.
В зависимости от частоты вращения ротора n2 синхронный двигатель выполняется:
1. В явнополюсном исполнении (n2 < 1000 об / мин)
2. В неявнополюсном исполнении (n2 > 1000 об / мин)
Статор трехфазного синхронного двигателя аналогичен статору трехфазного асинхронного двигателя (см. работу № 2). Ротор СД представляет собой электромагнит постоянного тока, который создает магнитное поле, вращающееся вместе с ротором.
Ротор имеет обмотку возбуждения, которая через специальные контактные кольца питается постоянным током от источника постоянного напряжения.
Принцип действия СД
|
|
Принцип действия СД (образования электромагнитного момента) основан на взаимодействии вращающегося магнитного поля статора при подключении его обмотки к трехфазной сети и магнитного поля обмотки возбуждении ротора.
В результате взаимодействия ротор вращается с частотой в ту же сторону, что и магнитное поле статора , причем частоты вращения ротора и магнитного поля статора одинаковы, т.е. . Поэтому двигатель называется синхронным.
(об / мин),
где – частота питающей сети ( = 50 Гц)
- число пар магнитных полюсов обмотки статора.
Однако, это взаимодействие («сцепление» полюсов вращающегося поля статора с разноименными полюсами ротора) может произойти лишь в случае, когда , т.е. ротор двигателя необходимо разогнать.
Поэтому ротор синхронного двигателя снабжается специальной короткозамкнутой пусковой обмоткой из медных или алюминиевых стержней типа беличьей клетки асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором (на рис. 2 она обозначена кружками). Пуск такого двигателя называют асинхронным пуском синхронного двигателя.