7. Для определения номинального напряжения следует при холостом ходе двигателя снять кривую зависимости тока холостого хода от напряжения. Для этого собирают схему (рисунок 3).

Рисунок 3 - Схема для определения номинального напряжения асинхронного электродвигателя трёхфазного переменного тока

Изменяя напряжение, подводимое к двигателю при помощи 3-х фазного индукционного регулятора (ИР), от нуля до номинального напряжения сети и более через 50В записывают показания амперметра. Во избежание перегрева двигателя опыт проводить по возможности быстрее.

Данные опыта сводят в таблицу 6.

Таблица 6 - Результаты измерений и расчетов

U ( B )	50	100	150	200	250	300	350	400
Ix.x.(A)

По данным таблицы 6 строят зависимость Ix.x. = f ( U ).

Эта характеристика имеет вид, изображенный на рисунке 4.

Рисунок 4 - Зависимость тока холостого хода двигателя от напряжения сети питания

Номинальным напряжением следует считать такое напряжение, при котором ток холостого хода находится на левой части участка б- в кривой ближе к его прямолинейному участку, т.к. двигатели рассчитываются для работы на прямолинейном участке кривой намагничивания. Данное напряжение сравнивают со стандартной шкалой по ГОСТу и берут ближайшее: 127; 220; 380; 500. При помощи тахометра легко устанавливается синхронное число оборотов.

Ток двигателя может быть ориентировочно установлен путем использования активного сопротивления фазы статора (см. пункт. 6)

Падение напряжения на активном (омическом) сопротивлении в обмотке фазы статора IфRф составляет определенную часть от фазного напряжения Uф, отграничиваемую допустимыми потерями в обмотке. Величину тока можно определить по следующей формуле.

, (1)

Величинаk может быть взята из таблицы 7 в зависимости от мощности двигателя, которая может быть определена приблизительно по габаритам двигателя.

Номинальный ток фазы двигателя также может быть приближенно определен по известной величине тока холостого хода. У асинхронного двигателей мощностью до 20 кВт имеет место соотношение Ix.x.=( 0,3 ...0,8 ) Iн, причем наибольшее значение это соотношение имеет у двигателей до 1 кВт, по мере увеличения мощности относительная величина тока холостого хода уменьшается.

Определив номинальный ток и номинальное напряжение электродвигателя, номинальную мощность определим по формуле:

Pн = 3 IфUфcos, Вт (2)

Pн = 3 I U cos, Вт (3)

где  — к.п.д. двигателя; cos — коэффициент мощности; Uф — номинальное напряжение фазы (В); Iф — номинальный ток фазы (А); U — линейное напряжение (В); I — линейный ток (А).

Значение  и cos можно ориентировочно брать для двигателей средней мощности по 0,8. Произведение можно взять из таблицы 7.

Таблица 7 - Результаты измерений и расчетов

Мощность ( кВт )	k		cos	cos
0,1 — 1,0 1,0 — 7,5 7,5 — 25 25 — 100 100 — выше	0,11 0,06 0,04 0,03 0,02	0,7 0,71 0,85 0,88 0,3	0,7 0.75 0,82 0,85 0,88	0,5 0,57 0,7 0,75 0,79

8. Подключить электродвигатель к питающей сети через автоматический выключатель, схему подключения выбрать в зависимости от напряжения сети и номинального напряжения двигателя самостоятельно.

• Предъявить схему для проверки преподавателю.

• Запустить двигатель и с помощью тахометра измерить частоту вращения ротора

• Подсчитать частоту вращения магнитного поля статора, округлив значение частоты вращения до ближайшего синхронного числа. Определив число пар полюсов по формуле:

. (4)

где n₀ — частота вращения магнитного поля статора, ; f — частота сети, Гц.

9. Реверсирование двигателя (перемена направления вращения) достигается путем изменения мест присоединения на щитке 2-х любых фаз.

Произвести реверсирование.

Содержание отчета

1. Краткое описание работы.

2. Принципиальные схемы лабораторной установки.

3. Заполненные таблицы с результатами измерений и расчетов.

4. Выводы по работе.

Контрольные вопросы

1. Рассказать устройство и принцип действия асинхронного короткозамкнутого двигателя. Почему с увеличением нагрузки возрастает ток двигателя?

2. Как определить начало и конец обмотки статора методом трансформации?

3. Как определить недостающие паспортные данные электродвигателя?

4. Каким образом регулируют скорость вращения короткозамкнутого (с контактными кольцами) электродвигателя? Какие физические процессы протекают при регулировании скорости двигателя?

5. Почему при перемене двух фаз асинхронный двигатель меняет направление вращения?

6. Какое минимальное значение сопротивления изоляции должен иметь исправный двигатель?

7. При каких условиях электродвигатель соединяют в звезду и в треугольник? Доказать электрическим расчетом.

8. Рассказать порядок работы при подготовке электродвигателя к пуску. Почему пусковой ток значительно больше номинального?

9. Почему активное сопротивление обмотки фазы измеряют на постоянном токе?

10. Почему при снятии характеристик холостого хода не опасаются подавать напряжение выше номинального?

11. Как проверяют обмотки на обрыв и короткое замыкание при помощи контрольной лампы и мегомметра? Пояснить схематически.

12. От чего зависит величина коэффициента мощности асинхронной машины?

13. Какую величину имеет ток холостого хода асинхронного двигателя по сравнению с номинальным током? Почему?

14. Какие способы существуют для уменьшения пускового тока асинхронного двигателя? Дать характеристику (достоинства и недостатки) каждого способа.

15. Какие конструктивные изменения вводятся в специальные двигатели для снижения пусковых токов? Объяснить принцип действия.

16. Как определяется сопротивление изоляции?

17. Какие существуют разновидности асинхронных двигателей и их основные свойства?

18. Что произойдет с асинхронным электродвигателем при обрыве одной фаз?

19. Как отразится на работе электродвигателя изменение напряжения питающей сети?

20. Какими способами можно увеличить пусковой момент асинхронной машины?

21. Почему машину называют асинхронной?

22. Какие серии двигателей выпускают в нашей стране?

23. Почему при значительном возрастании пускового тока (5 - 7 раз), пусковой момент возрастет незначительно (1,1 ... 1,8 раз)?