Методические указания

Параметры схемы замещения асинхронного двигателя с фазным ротором могут быть приближенно определены на основании опытов холостого хода и короткого замыкания при неподвижном роторе и опыта холостого хода при вращающемся роторе.

На основании данных опыта холостого хода при неподвижном роторе при питании двигателя со стороны статора определяются:

1) коэффициент трансформации по ЭДС:

; (17.1)

2) полное сопротивление схемы замещения при холостом ходе

; (17.2)

3) активное сопротивление обмотки статора и намагничивающе­го контура

, (17.3)

где r’’₀– активное сопротивление намагничивающего контура, учитывающее потери в стали не только статора, но и ротора.

4) индуктивное сопротивление обмотки статора и намагничиваю­щего контура

. (17.4)

На основании данных опыта холостого хода при неподвижном ро­торе и при питании двигателя со стороны ротора определяются:

1) коэффициент трансформации по ЭДС

; (17.5)

Действительное значение K_Еопределяется как среднеариф­метическое значений, определенных по соотношениям (17.1) и (17.5);

2) полное сопротивление схемы замещения при холостом ходе

; (17.6)

3) активное сопротивление обмотки ротора и намагничивающего контура

, (17.7)

4) индуктивное сопротивление обмотки ротора и намагничивающего контура

. (17.8)

где U₂’,I₂₀’,x₂’,r₂’ – напряжение, ток и сопротивление ротора, приведенного к обмотке статора.

; (17.9)

; (17.10)

r₂’ =r₂K_EK_I;x₂’ =x₂K_EK_I(17.11)

Коэффициент трансформации по току K_Iопределяется из опыта короткого замыкания.

На основании данных опыта короткого замыкания при неподвиж­ном роторе и при питании машины со стороны статора определяются:

1) коэффициент трансформации по току

; (17.12)

2) полное сопротивление короткого замыкания

; (17.13)

3) активное и индуктивное сопротивления короткого замыкания:

, (17.14)

. (17.15)

Решение системы уравнений, составленной из выражений (17.3), (17.7) и (17.14), дает значения активных сопротивлений схемы замещения r₁,r₂’. Решение системы уравнений, составленных из выражений (17.4), (17.8) и (17.15) дает значения индук­тивных сопротивлений х₁, х₂’ иx₀.

Активное сопротивление намагничивающего контура r₀опре­деляется по данным опыта холостого хода при вращающемся роторе. Чтобы определить потери в стали статораР_ст, производят разде­ление потерь. Как известно, механические потери не зависят от на­пряжения машины, а потери в стали пропорциональны квадрату напря­жения. Поэтому строят зависимость Р₁₀- 3I²₁₀r₁=f(U₁₀²), которая представляет собой прямую линию, и продолжают ее до пересечения с осью ординат. Отрезок, отсекаемый прямой на оси ординат, пред­ставляет собой механические потериР_мех. Потери в стали при номинальном напряжении будут равны разности мощностей Р₁₀- 3I²₁₀r₁приU_1н² минус механические потери.

Сопротивление намагничивающего контура

. (17.16)

Определенные таким образом параметры являются параметрами Т-образной схемы замещения двигателя. Более удобной для расче­тов характеристик является Г-образная схема замещения. Ее па­раметры определяются с учетом коэффициента ₁1 + х₁/х₀. Они равны:

R₁=₁r₁;X₁=₁x₁;R₂’ =₁² r’₂;X’₂=₁² x’₂.