Изучение и исследование асинхронного исполнительного электродвигателя

Лабораторная работа 8

Изучение и исследование асинхронного исполнительного электродвигателя

Цель работы: изучить основы теории и принцип действия асинхронного электродвигателя, исследовать характеристики асинхронных двигателей, схемы их включения и работу в различных режимах.

Теоретическая часть

Асинхронные машины - наиболее распространенный класс электрических машин. Это объясняется простотой их конструкции, надежностью и высоким к.п.д.

Асинхронная машина имеет две обмотки. К обмотке, расположенной на статоре, подводится 3-х фазное синусоидальное напряжение. По обмотке проходит ток и возникает вращающееся магнитное поле, частота вращения которого равна:

где n1 - частота вращения, об / мин, f1 - частота питающей сети, Гц, р - число пар полюсов статора.

Вращающееся магнитное поле, пересекая проводники обмотки, расположенной на роторе, индуцирует в них э.д.с. Е2, и по ним проходит ток I2. Этот ток, взаимодействуя с магнитным потоком статора, создает момент М, который увлекает ротор за вращающимся магнитным полем.

Частота вращении ротора n2 всегда отличается от частоты вращении магнитного поля n1, т.к. в противном случае вращающееся поле не пересекает обмотку ротора и в ней не индуцируется э.д.с., а, следовательно, не создается вращающий момент.

Относительную разность частот вращения магнитного поля и ротора называют скольжением, определяемым по формуле:

s = ( n1 - n2 ) / n1

В двигательном режиме 0 < n2< n1 , 1 > s > 0. В генераторном режиме n2 > n1, и -∞ < s < 1. В режиме электромагнитного торможения n2 < 0 и 1 < s < ∞. Режим короткого замыкания (пуск двигателя) n2 = 0 и s = 1. Режим идеального холостого хода n2=n1, s = 0.

Существуют двигатели с фазным ротором и с короткозамкнутым ротором. Последние проще по конструкции и более надежны, однако имеют меньшие пусковые моменты и большие пусковые токи.

Асинхронная машина при заторможенном роторе. ЭДС статора и ротора определяется соответственно по формулам:

где   Фm - амплитудное значение магнитного потока; W - число витков; Коб - обмоточный коэффициент, учитывающий добавочные потери.

Отношение:

называют коэффициентом трансформации э.д.с. Обычно Коб=0,97...0,9, поэтому можно считать:

Таким образом, асинхронная машина с заторможенным ротором подобна трансформатору за исключением большего значения тока х.х., обусловленного наличием воздушного зазора между ротором и статором.

При неподвижном роторе э.д.с. в обмотке статора и ротора имеют одинаковую частоту. Таким образом асинхронная машина может работать только при равенстве частот вращения э.д.с. статора F1, и ротора F2: f1=f2. Эти э.д.с., взаимодействуя, обеспечивают передачу мощности от статора к ротору.

Ход работы:

                                                                                                       Таблица 1