Данные опыта нагрузки

№ п/п	Асинхронный двигатель			U1	I1	PA	PВ	PС	P1	n
	АД с короткозамкнутым ротором		АД с фазным ротором
	Uа	Iа	М2	дел.	дел.	дел.	дел.	дел.	дел.	об/мин
1 2 3 4 5 6

Обработка опытных данных Характеристики холостого хода

По данным опыта строят зависимости I₁₀ = f(U₁₀), P₀ = f(U₁₀), cos ₀ = f(U₁₀), вычисляя cos ₀ по формуле

,

где U_10ф и I_10ф – фазные значения соответственно напряжения и тока.

На рис. 4.5 показан примерный вид характеристик асинхронного двигателя в режиме холостого хода.

Зависимость I₁₀ = f(U₁₀) при малых значениях подводимого напряжения имеет линейный характер. С увеличением напряжения сталь машины насыщается, при этом резко возрастает реактивная составляющая тока холостого хода и кривая I₁₀ = f(U₁₀) отклоняется к оси ординат.

Из-за наличия воздушного зазора между статором и ротором ток холостого хода асинхронной машины имеет относительно большое значение (0,25...0,5)I_н (для сравнения – ток холостого хода трансформаторов (0,02...0,1)I_н).

Рис. 4.5. Характеристики холостого хода

Мощность, потребляемая в режиме холостого хода асинхронной машиной, расходуется на покрытие потерь в меди (электрических), стали и механических. Электрические потери в обмотке статора пропорциональны квадрату тока I₁₀, а потери в стали – квадрату индукции p_ст  В²  Ф²  U²₁₀, механические потери в опыте холостого хода остаются неизменными, поэтому зависимость P₀ = f(U₁₀) имеет вид, близкий к параболе.

Значение cos ₀ с увеличением подводимого напряжения уменьшается. Это объясняется тем, что с ростом насыщения стали значительно возрастает реактивная составляющая тока холостого хода:

По данным опыта холостого хода можно разделить механические и магнитные потери в асинхронной машине. Разделение потерь холостого хода показано на рис. 4.5.

Сумма потерь в стали и механических потерь для различных значений напряжения может быть определена как разность между полной мощностью, потребляемой машиной при холостом ходе, и электрическими потерями обмотки статора:

.

Электрические потери вычисляются по формуле . Здесьm₁ – число фаз обмотки статора, I_10ф – значение фазного тока статора, r₁ – активное сопротивление фазы обмотки статора.

По полученным результатам строится зависимость р_мех+р_ст = = f(U₁₀) (рис. 4.6, а). Если эту кривую экстраполировать до пересечения с осью ординат, то она отсечет отрезок, соответствующий механическим потерям. Так как проведение опыта холостого хода заканчивается при U₁₀ = (0,2...0,3)U_н, то начало кривой Р₀ = f(U₁₀) будет находиться на значительном расстоянии от оси ординат, и описанный способ не даст достаточно точных результатов.

Этот недостаток может быть устранен, если построить зависимость суммы механических и магнитных потерь от квадрата напряжения (рис. 4.6, б), которая будет иметь вид прямой линии. Продолжая прямую до пересечения с осью ординат, получают отрезок Р_мех, равный механическим потерям.

а б

Рис. 4.6. К определению механических потерь и потерь в стали

По данным опыта холостого хода для точки, соответствующей U_н, определяются параметры намагничивающей ветви схемы замещения:

.