13.2. Экспериментальная часть
1) Ознакомиться с исследуемым двигателем, записать номинальные значения параметров машины в отчет.
2) Произвести разбивку концов обмоток по фазам (рис. 37, а).
3) Определить начало и конец каждой фазы (рис. 37, б).
4) Собрать схему, приведенную на рис. 37, в, и осуществить пуск двигателя следующими способами:
а) прямой пуск при соединении обмоток звездой;
б) прямой пуск при соединении обмоток треугольником;
в
)
пуск при пониженном напряжении питания
путем переключения обмоток со звезды
на треугольник.
Рис. 37. Схемы для маркировки фаз и пуска асинхронного двигателя:
а – разбивки по фазам; б – определения начала и конца фазы;
в – переключения со звезды на треугольник
Рис. 38. Схема пуска асинхронного двигателя
с помощью магнитного пускателя
Измерить пусковой ток для каждого способа пуска, для чего использовать амперметр со шкалой, рассчитанной на ток короткого замыкания, полученные значения записать в отчет. Найти соотношение между этими токами.
5) Осуществить пуск двигателя с помощью магнитного пускателя, собрать схему, представленную на рис. 38.
6) Произвести испытания возможности работы и пуска АД на двух фазах.
7) Изменить направление вращения двигателя (осуществить реверс).
8) По результатам исследований сделать выводы и записать их в отчет.
13.3. Методические указания
Процедура маркировки концов фаз обмоток статора заключается в проведении двух операций:
разбивка обмоток по фазам;
непосредственно маркировка, т. е. определение начала и конца каж-дой фазы.
Разбивка концов обмоток статора по фазам производится любым известным методом. В начале процедуры маркировки рекомендуется использовать вольтметр переменного тока на 250 В, включенный в схему, приведенную на рис. 37, а. Один вывод вольтметра подключают к одной фазе источника, другой – к одному из концов обмотки. Оставшийся конец обмотки попеременно подключают к другой фазе источника. Вольтметр показывает напряжение сети тогда, когда электрическая цепь замкнется, т. е. два конца будут принадлежать одной фазе обмотки. Все переключения в схеме производить при выключенном источнике напряжения.
Начало и конец обмотки каждой фазы в данной работе определить следующим способом (рис. 37, б). Начало и конец первой фазы выбрать произвольно, а начало и конец второй фазы маркировать относительно первой: к концу первой фазы присоединить предполагаемое начало второй, затем к свободным концам этих фаз подвести напряжение сети. Если начало второй фазы выбрано правильно, то вольтметр (с небольшим пределом измерения), подключенный к третьей фазе, покажет определенное напряжение; если это напряжение равно нулю, то конец и начало второй фазы выбраны неверно и их необходимо поменять.
Точно так же определить начало и конец третьей фазы. Закрепить на началах и концах фаз соответствующие бирки.
Пусковые свойства АД в соответствии с ГОСТ 186-74 оцениваются его пусковыми характеристиками:
пусковым
током
или
его кратностью
;
пусковым
моментом
или его кратностью
;
продолжительностью или плавностью пуска двигателя в ход;
сложностью пусковой операции;
экономичностью пусковой операции (стоимостью и надежностью пусковой аппаратуры), а также потерей энергии в ней.
Пуск двигателя начинается при скольжении S, равном единице. Пусковой ток при этом определяется по выражению:
.
(47)
При
пуске следует иметь в виду, что если в
паспорте двигателя указано «Δ/Y
– 220/380 В», то при линейном напряжении
сети 220 В двигатель работает нормально
при соединении обмоток треугольником,
при напря-жении 380 В – звездой. При
соединении обмоток звездой пусковой
ток
,
где Zк
– параметр
короткого замыкания фазы двигателя.
Прямое включение двигателя с обмоткой,
соединенной треугольником, вызывает
большие пусковые токи:
;
.
Сопоставляя
значения пусковых токов, видим, что
.
Описанный способ пуска (переключение со Υ на ) имеет следующий недостаток: уменьшение пускового тока в три раза приводит к снижению пускового момента в три раза, что не позволяет применить этот способ для двигателей, включаемых с нагрузкой на валу.
Снижение напряжения при пуске АД может быть достигнуто включением в цепь статора двигателя реакторов или автотрансформаторов. Таким способом запускают АД большой мощности.
Для пуска двигателя с фазным ротором в цепь ротора включают пусковые сопротивления (тем самым увеличивают активное сопротивление цепи ротора), по мере разгона двигателя сопротивления выводят из цепи ротора. Пусковые сопротивления рассчитаны на кратковременную работу под током, и поэтому в процессе пуска двигателя они обязательно выводятся полностью.
Для реверсирования двигателя достаточно поменять последовательность подключения любых двух фаз двигателя, что приводит к изменению направления вращения магнитного поля статора и вращению ротора в другую сторону.
Пуск двигателя на двух фазах невозможен.
Если в процессе работы двигателя произошел обрыв одной фазы, то двигатель может продолжить свою работу в том случае, если развиваемый им момент окажется больше момента сопротивления. При этом потребление тока увеличивается почти в два раза. Кроме повышения магнитного шума (за счет того, что магнитное поле стало не круговым, а эллиптическим) происходит перегрев обмоток АД, что является основной причиной выхода их из строя.