Определение коэффициента мощности

1. Для трёхфазного режима:

,

где U₁ – фазное напряжение.

2. Для однофазного режима и асинхронного конденсаторного двигателя:

.

Сравнительная оценка

Построить рабочие характеристики и произвести сравнительную оценку рабочих характеристик асинхронного двигателя при различных схемах включения: трёхфазной, однофазной и асинхронного конденсаторного двигателя.

5. Контрольные вопросы

1. Диапазон изменения скольжения асинхронной машины в режиме двигателя?

2. Механическая характеристика АД в зависимости от активного сопротивления ротора?

3. Как изменяется критическое скольжение асинхронного двигателя при увеличении активного сопротивления статора, ротора?

4. Как зависит величина максимального электромагнитного момента АД от напряжения, приложенного к обмотке статора?

5. Какая частота тока ротора АД при номинальном скольжении?

6. Каким образом можно увеличить пусковой момент в асинхронных короткозамкнутых двигателях?

7. С какой частотой вращается МДС обмотки ротора АД

   • относительно ротора;

   • относительно статора;

   • относительно МДС обмотки статора?

8. Какие способы пуска применимы к асинхронным короткозамкнутым двигателям?

9. Разновидности однофазных АД в зависимости от типа фазосмещающего элемента? Назначение фазосмещающего элемента?

10. Чем опасен обрыв одной фаз цепи статора в трёхфазном АД при его номинальной нагрузке?

11. Изобразить схему замещения однофазного АД.

12. Зависимость момента от скольжения однофазной асинхронной машины?

13. Векторная диаграмма пусковых токов рабочей и вспомогательной (пусковой) обмоток с включением во вспомогательную обмотку

• чисто активного сопротивления;

• индуктивного сопротивления;

• емкостного сопротивления?

14. Включение какого фазосмещающего элемента в цепь пусковой обмотки однофазного АД позволяет получить наибольший пусковой момент?

15. Чему равна частота токов в роторе однофазного АД от прямого и обратного полей?

16. Сколько процентов составляет номинальная мощность асинхронного трёхфазного АД, работающего от однофазной сети, от мощности этого двигателя при симметричном трёхфазном питании?

17. Какой двигатель называют конденсаторным?

18. Кратности пускового момента и пускового тока для асинхронного конденсаторного двигателя с одним конденсатором, ёмкость которого выбрана из условия получения кругового вращающего поля при номинальном режиме?

19. Соотношение номинальных мощностей трёхфазного АД, работающего от трёхфазной сети, и того же двигателя, работающего от однофазной сети в режиме конденсаторного АД?

Работа № 9

Исследование трёхфазного синхронного генератора

1. Цель работы

Исследование рабочих свойств трёхфазного синхронного генератора путём снятия и построения его опытных характеристик

2. Программа работы

1. Ознакомиться с основными элементами конструкции машины;

2. Записать паспортные данные синхронного генератора;

3. Собрать схему и снять характеристику холостого хода;

4. Снять внешние характеристики генератора;

5. Снять регулировочные характеристики генератора;

6. Снять нагрузочную индукционную характеристику генератора;

7. Снять характеристики короткого замыкания.

3. Экспериментальные исследования

Характеристика холостого хода.

Характеристика холостого хода синхронного генератора представляет собой зависимость ЭДС обмотки статора от тока возбуждения при постоянной частоте вращения ротора и отсутствии нагрузки, т.е.

при

где – фазное значение ЭДС обмотки статора.

Снятие характеристики холостого хода осуществляется в следующей последовательности:

• собрать схему для проведения опыта холостого хода. Схема представлена на рис. 9.1;

• для снятия характеристики холостого хода генератор привести во вращение с синхронной частотой вращения, определяемой частотой сети и числом пар полюсов машины

,

где – частота питающей сети, Гц;

– число пар полюсов машины;

– синхронная частота вращения, об/мин.

В качестве приводного двигателя в лабораторных условиях используется двигатель постоянного тока параллельного возбуждения, либо асинхронный двигатель.

• При выключенном возбуждении измерить остаточное напряжение генератора U_ост.

• Снять восходящую ветвь характеристики, постепенно увеличивая ток возбуждения от нуля до величины, при которой напряжение на зажимах генератора достигает значения , где – номинальное напряжение генератора. При снятии восходящей ветви характеристики холостого хода желательно иметь 7–8 точек.

• Уменьшая постепенно ток возбуждения до нуля, снять нисходящую ветвь характеристики холостого хода. При снятии нисходящей ветви характеристики также желательно иметь 7–8 точек.

• Внимание! При снятии восходящей и нисходящей ветвей характеристики ток возбуждения нужно изменять только в одном направлении, т.е. либо только в сторону увеличения, либо только в сторону уменьшения.

• показания приборов записывать в табл. 9.1.

При опыте записывают линейные или фазные напряжения. Если предварительно убедиться, что линейные и фазные напряжения образуют симметричные системы, то можно ограничиться измерением только одного линейного или фазного напряжения. Для точки, соответствующей номинальному напряжению, производят измерение всех линейных и фазных напряжений с целью оценки симметрии системы напряжений.

Все напряжения лучше измерять с помощью одного вольтметра. Для контроля за частотой вращения синхронного генератора в схеме может быть предусмотрен частотометр вибрационного или другого типа. Следует иметь в виду, что при сильном понижении напряжения показания частотометра становятся неточными. В этом случае частоту вращения необходимо контролировать по тахометру или с помощью стробоскопа.

Рис. 9.1. Схема соединения генератора для проведения опыта холостого хода

Таблица 9.1