Порядок выполнения работы

1. Измерение сопротивления обмоток статора производится методом амперметра-вольтметра либо мостом сопротивления.

Рис. 2

2. Проведение опыта по исследованию холостого хода. В этом опыте определяются характеристики при работе двигателя без нагрузки на валу. Характеристики холостого хода представляют собой графически изображенные зависимости тока статора, потребляемой мощ­ности и коэффициента мощности двигателя от приложенного к статору его напряжения при постоянной частоте , , при . Опыт осуществляется по схеме рис. 2. Приложенное к статору двигателя напряжение изменяется с помощью регулируемого автотрансформатора в пределах 1,25–0,25U_н, причем напряжение следует изменять в сторону уменьшения. Показания приборов для 5–6 точек записываются в табл. 1.

Таблица 1

U1		PA		IA		PC		IC
дел	В	дел	Вт	дел	А	дел	Вт	дел	А

3. Исследование рабочих характеристик методом непосредственной нагрузки и определение КПД косвенным методом при U = U_н.

Подключив асинхронный двигатель к напряжению сети при холостом ходе, записать показания приборов в цепи статора, затем, нагрузив асинхронный двигатель генератором постоянного тока от холостого хо­да до I₁ = 1,1 I_1н, записать показания приборов для 6–7 точек в табл. 2.

Таблица 2

U1		PA		IA		PC		IC		Z	t, c
дел.	В	дел.	Вт	дел.	А	дел.	Вт	дел.	А

Для определения скольжения необходимо сердечник индуктивной катушки, к которой подключен микроамперметр, придвинуть к торцу вала двига­теля. Замерить число двойных колебаний Z стрелки амперметра за определенное время t.

Обработка результатов эксперимента

1. Рассчитать сопротивление фазы обмотки статора при 75 °С

r_1(75) = r₁[1 + 0,004(75 C–)],

где  – температура окружающей среды во время опыта; r₁ – изме­ренное сопротивление фазы статора.

2. Построить в одних осях зависимости P₀, I₀,

по данным табл. 1, где .

3. Разделить потери холостого хода.

Потери холостого хода

Потери в стали (Р_МГ) и механические потери определяют из характеристик холостого хода. Вычитая из мощности Р₀, потребля­емой двигателем при холостом ходе, электрические потери в обмотке статора Р_0ЭЛ1 при холостом ходе, получают сумму потерь в стали Р_МГ и механические потери Р_МЕХ, т.е.

Рис. 3 Рис. 4

Для разделения потерь в стали и механических строят кривую зависимости . Экстраполируя ее до пересечения с осью ординат (рис. 3), получают точку пересечения кривой с осью ординат.

Эта точка соответствует механическим потерям Р_МЕХ, так как теоретически при U₁ = 0 и n = n₁ потери в стали Р_МГ = 0. На практике экстраполяция кривой может привести к ошиб­ке, так как крайняя левая точка этой кривой располагается на зна­чительном расстоянии от оси ординат. Эта ошибка может быть умень­шена, если построить зависимость , которая ближе к прямой и на которой опытные точки располагаются более удобно для экстраполяции (рис. 4).

Данные расчета свести в табл. 3.

Таблица 3

По данным табл. 3 построить зависимости

3. Определить коэффициент полезного действия:

где Р= Р_ЭЛ1 + Р_ЭЛ2 + Р_МГ + Р_МЕХ + Р_ДОБ.

Электрические потери в обмотке статора Р_ЭЛ1 определяют по току статора и сопротивлению r_1(75):

, .

Электрические потери в обмотке ротора Р_ЭЛ2 определяют по скольжению S и электромагнитной мощности Р_ЭМ:

, , .

Потери в стали Р_МГ и механические Р_МЕХ определяют для номинального напряжения (см. рис. 4).

Добавочные потери обусловлены неравномерным распределением плотности переменного тока в обмотках, вихревыми токами, вызван­ными полями рассеяния в различных частях машины с пульсациями маг­нитного поля машины. Согласно ГОСТ II828–66, они составляют 0,5 % Р_1н при номинальном токе I_1н, при других нагрузках добавочные потери изменяются пропорционально квадрату тока:

,

где I₁ – текущее значение тока статора; I_1н – номинальное значение тока статора,

4. По данным табл. 2 рассчитать рабочие характеристики асинхронного двигателя. Данные расчета свести в табл. 4.

Таблица 4

U1, B	I1, A	P1, Bт	P, Bт	P2, Bт	, o.e.	S, o.e.	n, об/мин.	сos , o.e.

Коэффициент мощности , скорость вращения n = n₁(1–S). По данным табл. 4 построить в одних осях рабочие характеристики асинхронного двигателя