2017-12-14
380
ИЗУЧЕНИЕ УСТРОЙСТВА, ПРИНЦИПА РАБОТЫ И СХЕМ ВКЛЮЧЕНИЯ АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
Цель работы
Изучить устройство и принцип работы асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором. Освоить метод маркировки начал и концов статорной обмотки. Научиться подключать двигатель к сети.
Устройство асинхронного двигателя (а. д.)
Трехфазный а. д. (№ 1 на стенде, разобран) состоит из неподвижной части — статора 1 и подвижной части — 2, вращающегося в подшипниках, укрепленных в двух щитах 3. Сердечники статора и ротора набраны из отдельных, изолированных друг от друга штампованных листов электротехнической стали. В пазы сердечника статора уложена трехфазная обмотка, выполненная из изолированного провода. В пазы сердечника ротора заливают расплавленный алюминий, образующий короткозамкнутую обмотку, или укладывают трехфазную обмотку из изолированного провода, концы
которой подводят к контактным кольцам, закрепленным на валу и изолированным как от вала, так и между собой. По кольцам скользят щетки, соединяя обмотку с пусковым или регулировочным реостатом.
|
|
|
По типу роторной обмотки а. д. делятся на два вида: двигатели с короткозамкнутым ротором и двигатели с фазным ротором. Первые нашли наибольшее распространение в виду их простоты и надежности в эксплуатации, а вторые применяются для привода механизмов с тяжелыми условиями пуска и при необходимости регулирования их частоты вращения.
Принцип работы а. д.
При подключении трехфазного а. д. к сети по его обмоткам статора протекают токи, создающие вращающееся магнитное поле. Частота вращения
магнитного поля п1 зависит от частоты тока f в сети и числа пар полюсов р:
п1 = 60 f / р. (1)
Число пар полюсов зависит от конструкции статорной обмотки и выражается всегда целым числом: 1, 2, 3 и т. д. Соответственно этому частота вращения магнитного поля при стандартной частоте 50 Гц получается: 3000, 1500, 1000 мин -1. Силовые линии вращающегося магнитного поля статора пересекают стержни (витки) обмотки ротора и индуктируют в них э. д. с. Под действием этой наведенной э.д. с. в обмотке ротора возникает ток, взаимодействие которого с вращающимся магнитным полем создает усилие, заставляю-щее ротор вращаться в направлении вращения магнитного поля статора.
Частота вращения ротора п2 у а. д. меньше частоты вращения магнитного поля п1 и поэтому такие двигатели называют асинхронными. Величина
s = 100 % (п1 – п2 ) :п1, (2)
называемая скольжением, при нормальной работе а. д. не превышает 8÷10%.
п 2 = 60 f1 (1 – s): р, мин-1. (3)
Таким образом, частоту вращения ротора можно регулировать изменением f, р, s. Чем быстрее вращается ротор, тем меньше скольжение
|
|
|
и индуктируемые в его обмотке токи, слабее сила взаимодействия между магнитными полями ротора и статора. С увеличением нагрузки п 2 уменьшается, s увеличивается, индуктируемые в обмотке ротора э. д. с. и токи увеличиваются, возрастает вращающий момент. Поэтому пусковой ток I пуск а. д. с короткозамкнутым ротором в момент включения превышает номинальное значение в 4÷7 раз. Наличие больших пусковых токов а. д. вызывает колебание напряжений в электрической сети. В этом отношении большим преимуществом обладает а. д. с фазным ротором, у которого I пуск можно уменьшить введением пускового реостата в цепь обмотки ротора. Фазы статорной обмотки соединяют„звездой" или „треугольником" в зависимости от напряжения сети и от расчетной (номинальной) величины напряжения, приводимой в паспортной табличке асинхронного двигателя.
