Указания к проведению монтажа цепей
Монтаж цепи должен проводиться в полном соответствии со схемой, приведенной в описании лабораторной работы.
Сначала следует собрать последовательную часть цепи, затем подключить вольтметры, обмотки напряжения ваттметров и т.д.
Следует избегать подключения к одному из зажимов большого числа соединительных проводников, размещая их, если это возможно, на других зажимах.
У ваттметров при непосредственном их подключении в цепь соединение между генераторными зажимами следует осуществлять на зажимах самого прибора.
Правила техники безопасности
К проведению лабораторных работ допускаются только студенты, знающие правила техники безопасности. Инструктаж по технике безопасности проводит преподаватель, что фиксируется в кафедральном журнале по ТБ.
При монтаже цепей используются только изолированные провода. Использование неизолированных проводов запрещается.
Студенту категорически запрещается включать напряжение без проверки собранной цепи преподавателем.
Устранение ошибок в цепи, а также все пересоединения, необходимые по ходу работы, производятся только при отключенном напряжении. Повторное включение напряжения после этих пересоединений допускается только после разрешения преподавателя.
По окончании работы напряжение у рабочего места немедленно отключается.
Смена перегоревших предохранителей производится лаборантом.
Асинхронные двигатели Устройство, принцип действия асинхронного двигателя
Асинхронный двигатель – это машина переменного тока. Слово «асинхронный» означает неодновременный. При этом имеется в виду, что у асинхронных двигателей частота вращения магнитного поля отличается от частоты вращения ротора. Основными частями машины являются статор и ротор, отделенные друг от друга равномерным воздушным зазором.
Рис.1. Устройство асинхронных двигателей
Статор – неподвижная часть машины (рис. 1, а). Его сердечник с целью уменьшения потерь на вихревые токи набирают из штампованных листов электротехнической стали толщиной 0,35 – 0,5 мм, изолированных друг от друга слоем лака. В пазы магнитопровода статора укладывается обмотка. В трехфазных двигателях обмотка трехфазная. Фазы обмотки могут соединяться в звезду или в треугольник в зависимости от величины напряжения сети.
Ротор – вращающаяся часть двигателя. Магнитопровод ротора представляет собой цилиндр, набранный из штампованных листов электротехнической стали (рис. 1, б, в). В пазах ротора укладывают обмотку, в зависимости от типа обмотки роторы асинхронных двигателей делятся на короткозамкнутые и фазные (с контактными кольцами). Короткозамкнутая обмотка представляет собой неизолированные медные или алюминиевые стержни (рис. 1, г), соединенные с торцов кольцами из этого же материала («беличья клетка»).
У фазного ротора (см. рис. 1, в) в пазах магнитопровода уложена трехфазная обмотка, фазы которой соединены звездой. Свободные концы фаз обмотки присоединены к трем медным контактным кольцам, насаженным на вал двигателя. Контактные кольца изолированы друг от друга и от вала. К кольцам прижаты угольные или медно-графитные щетки. Через контактные кольца и щетки в обмотку ротора можно включить трехфазный пуско-регулировочный реостат.
Преобразование электрической энергии в механическую в асинхронном двигателе осуществляется посредством вращающегося магнитного поля. Вращающееся магнитное поле это постоянный поток, вращающийся в пространстве с постоянной угловой скоростью.
Необходимыми условиями возбуждения вращающегося магнитного поля являются:
- пространственный сдвиг осей катушек статора,
- временной сдвиг токов в катушках статора.
Первое требование удовлетворяется соответствующим расположением намагничивающих катушек на магнитопроводе статора. Оси фаз обмотки смещены в пространстве на угол 120º. Второе условие обеспечивается подачей на катушки статора трехфазной системы напряжений.
При включении двигателя в трехфазную сеть в обмотке статора устанавливается система токов одинаковой частоты и амплитуды, периодические изменения которых относительно друг друга совершаются с запаздыванием на 1/3 периода.
Токи фаз обмотки создают магнитное поле, вращающееся относительно статора с частотой n1, об/мин, которая называется синхронной частотой вращения двигателя:
,
(1)
где f1 – частота тока сети, Гц;
р – число пар полюсов магнитного поля.
При стандартной
частоте тока сети
Гц частота вращения поля по формуле (1)
и в зависимости от числа пар полюсов
имеет следующие значения:
р |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
n1, об/мин |
3000 |
1500 |
1000 |
750 |
600 |
500 |
Вращаясь, поле пересекает проводники обмотки ротора, наводя в них ЭДС. При замкнутой обмотке ротора ЭДС вызывает токи, при взаимодействии которых с вращающимся магнитным полем возникает вращающий электромагнитный момент. Частота вращения ротора в двигательном режиме асинхронной машины всегда меньше частоты вращения поля, т.е. ротор «отстает» от вращающегося поля. Только при этом условии в проводниках ротора наводится ЭДС, протекает ток и создается вращающий момент. Явление отставания ротора от магнитного поля называется скольжением. Степень отставания ротора от магнитного поля характеризуется величиной относительного скольжения
,
(2)
где n2 – частота вращения ротора, об/мин.
Для асинхронных двигателей скольжение может изменяться в пределах от 1 (пуск) до величины, близкой к 0 (холостой ход).