ТОП 10:

И ротора асинхронного двигателя



 

Измерение омического сопротивления обмоток производится методом падения напряжения на сопротивлении (метод амперметра и вольтметра), реже используются методы одиночного или двойного моста [1]. В качестве источника питания целесообразно использовать аккумуляторную батарею, дающую напряжение без пульсаций и таких величин, которые позволяют использовать измерительные приборы высокой точности.

Измерение сопротивлений асинхронной машины согласно ГОСТ 183-74 необходимо провести на практически холодной машине. Температура любой части машины не должна отличаться от температуры окружающей среды более чем на ±3°С. Если непосредственное измерение температуры обмоток невозможно, то до измерения сопротивления обмоток машина должна находиться определенное время в нерабочем состоянии. Для двигателей мощностью от 0,6 до 10 кВт это время составляет не менее 5 ч, для двигателей мощностью от 10 до 1000 кВт – не менее 8 ч.

Все измерения сопротивлений обмоток статора производятся при неподвижном роторе. Для правильного измерения сопротивления фаз обмотки статора необходимо знать схему соединения фаз обмотки и количество выводных концов. Существует несколько типичных случаев.

1. Обмотка статора имеет 6 выводных концов и предназначена для соединения фазных обмоток как в треугольник, так и в звезду. В этом случае легко измерить сопротивление каждой фазы и определить среднее значение сопротивления фазы обмотки.

2. Обмотка статора соединена в звезду или в треугольник наглухо, нейтраль (нулевой провод) на щиток не выводится. При этом на щитке двигателя имеется только 3 вывода, и непосредственно измерить сопротивление каждой фазы в отдельности не представляется возможным.

Если обмотка трехфазного двигателя соединена звездой, то измеряют сопротивления rАВ, rВС, rСА на линейных зажимах А-В, В-С и С-А. В этом случае

rАВ = rА + rВ ; rВС = rВ + rС ; rСА = rС + rА.

Здесь rA, rB, rC – сопротивления фазных обмоток. Тогда сопротивления фаз рассчитываются соответственно по формулам

; ; .

Обычно rAB = rBC = rCA. В этом случае берут их среднее арифметическое значение:

; rA = rB = rC= 0,5 rcp.

Если обмотки соединены в треугольник, то аналогично предыдущему случаю производят три измерения сопротивлений на линейных зажимах А-В, В-С и С-А, определяют среднее арифметическое значение результатов измерений rcp , а затем рассчитывают сопротивление фазы:

.

3. В асинхронных двигателях с фазным ротором обмотка ротора присоединена внутри машины к контактным кольцам и имеет обычно соединение фаз в звезду. При этом на щиток двигателя выводятся три конца от щеток, наложенных на кольца. Измерительную схему присоединяют к выводным концам, а вольтметр при помощи щупов включают непосредственно на контактные кольца, чтобы исключить переходное сопротивление контактов щеток. В дальнейшем опыт ведется так же, как для обмотки статора при глухой звезде. Возможно и включение обмотки ротора по схеме треугольника.

В общем случае сопротивление обмоток асинхронных двигателей приводится к рабочей температуре (изоляции класса В соответствует температура 75°С, класса F – 115°С) по формуле

.

Здесь θp, rp – температура и соответствующее ей сопротивление обмотки в рабочем состоянии; θx и rx – температура и соответствующее ей сопротивление в холодном состоянии; α = 1/(235 + θХ) – температурный коэффициент меди.

При измерении сопротивления фаз обмоток фиксируют температуру θХ окружающей среды и относительно нее приводят сопротивление фазы к рабочей температуре машины.

 

 

Опыт холостого хода

 

Режимом холостого хода называется такой режим, когда ротор асинхронного двигателя вращается при отсутствии механической нагрузки на валу. В этом случае скорость ротора близка к синхронной скорости, но не равна ей, а ток ротора близок к нулю. Характеристики холостого хода представляют собой зависимости тока I0, потребляемой мощности P0 и коэффициента мощности cos φ0 от подводимого напряжения U10 при холостом ходе двигателя:

I0; P0; cos φ0 = f(U10).

После пуска двигателя в ход нужно, согласно рекомендациям ГОСТ 7217-87 «Машины электрические вращающиеся. Двигатели асинхронные. Методы испытаний», дать возможность проработать двигателю без нагрузки в течение 15 – 30 мин (при номинальной мощности двигателя до 10 кВт) до проведения опыта холостого хода. При снятии характеристик холостого хода подводимое к двигателю напряжение изменяется от U10 = (1,1 – 1,3)U до U10 = (0,2 – 0,4)U так, чтобы получить примерно 6 – 8 точек. У некоторых типов двигателей (обычно с короткозамкнутым ротором) при снижении напряжения заметно уменьшается частота вращения ротора и наблюдается рост потребляемого из сети тока. В этом случае при проведении опыта холостого хода снижение напряжения на зажимах двигателя прекращают. Это предельные точки режима холостого хода.

Принципиальный вид кривых характеристик холостого хода представлен на рис. 1.1.

Мощность Р0 при холостом ходе с увеличением напряжения изменяется по квадратичной зависимости, так как это связано с изменением потерь в стали, которые пропорциональны квадрату напряжения. Остальные потери практически неизменны в области постоянной частоты вращения вала (потери механические и добавочные) или достаточно малы из-за малого тока холостого хода (электрические потери в обмотке статора рэл = m I02 r1). Изменение тока холостого хода I0 и коэффициента мощности cos j0 определяется, главным образом, реактивной составляющей тока, которая создает магнитное поле в машине и соответствует ее кривой намагничивания.

 

 

Опыт короткого замыкания

 

Режимом короткого замыкания асинхронного двигателя называют режим, при котором ротор заторможен и замкнут на себя. Если на зажимы двигателя подано номинальное напряжение, то потребляемый при этом из сети ток IКН в несколько раз выше номинального тока, IКН = (4 – 7)IН. Поэтому при проведении опыта короткого замыкания на обмотку статора подается пониженное напряжение, чтобы ток не превышал 1,1 IН.

Характеристики короткого замыкания представляют собой зависимость тока IК, потребляемой мощности PК и коэффициента мощности cos jК от подводимого напряжения UК при коротком замыкании двигателя:

IК; PК; cos jК = f (UК).

Величина индуктивного сопротивления короткого замыкания асинхронной машины хК, а также ток короткого замыкания зависят от взаимного положения зубцов статора и ротора. Поэтому при пониженном напряжении, медленно поворачивая ротор, надо отметить по амперметру наибольшее и наименьшее значения тока статора. Затем ротор при помощи механического устройства следует закрепить неподвижно в положении, соответствующем среднему значению тока.

Напряжение повышают до значения, при котором ток короткого замыкания достигает величины IК = 1,1 IН, и записывают показания приборов. Подводимое напряжение затем уменьшают и записывают показания приборов. Получают 5 – 6 замеров при уменьшении тока короткого замыкания до нуля. Снятие характеристик от большего значения тока к меньшему необходимо для поддержания стабильности температурного режима машины. При увеличении тока, по мере достижения его больших значений, температура машины значительно увеличивается по сравнению с началом опыта, так как потери в меди пропорциональны квадрату тока. Принципиальный вид характеристик короткого замыкания представлен на рис. 1.2.

Мощность короткого замыкания РК, определяемая потерями в обмотках машины, практически пропорциональна квадрату напряжения короткого замыкания, так как ток короткого замыкания IК почти пропорционален напряжению. Это объясняется сильным размагничиванием машины токами ротора, малым основным магнитным потоком и слабым насыщением магнитной цепи машины.

 

 







Последнее изменение этой страницы: 2016-06-06; Нарушение авторского права страницы

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 35.170.78.142 (0.005 с.)