1 .Цель работы

Изучить основные приемы подготовки к пуску трехфазных асинхронных двигателей. Научиться определять полярность выводов статорной обмотки двигателя при отсутствии маркировки на выводах. Научиться восстанавливать паспортные данные электродвигателя и правильно включать его в цепь.

2. Задание

1. Проверить состояние механической части электродвигателя 1. Результаты проверки записать в таблицу З.

2. Проверить состояние электрической части электродвигателя 1. Результаты проверки записать в таблицу 4.

3. Проверить состояние электрической части электродвигателя 2. Результаты проверки записать в таблицу 4.

4. Определить полярность выводов электродвигателя 2 методом трансформации и замаркировать их. Схему расположения выводов привести в отчете.

5. Определить сопротивление обмотки фазы статора электродвигателя 2 постоянному току. Данные занести в таблицу 5.

6. Для двигателя 2 провеcти опыт холостого хода, снять и построить графики зависимости тока холостого хода от напряжения питания. Данные занести в таблицу 6.

7. Восстановить паспортные данные:

а) определить номинальное напряжение фазы статора;

б) определить номинальный фазный ток двигателя;

в) определить число полюсов двигателя и частоту вращения ротора;

г) определить номинальную мощность электродвигателя,

8. Собрать электрическую схему в соответствии с полученными паспортными данными, провести запуск и реверс электродвигателя.

9 .Сделать выводы по работе.

3. План выполнения работы

1. Путем знакомства с оборудованием и приборами составить их паспортные данные и занести в таблицы №1 и №2:

Таблица 1. - Паспортные данные двигателей

№ п/п	наим-ние обору-ния	тип	Заводской номер	Рн кВт	Uн В	Iн А	nн об/мин	 %	Прим.

Таблица 2. - Данные приборов и оборудования

№ п/п	наим-ние обору-ния	тип	Заводской номер	Класс точности	Пределы измерения	род тока	В какой цепи включен	Прим.

2. Путем внешнего осмотра и обследования проверить механическое состояние асинхронного короткозамкнутого двигателя 1. При этом необходимо установить следующее:

а) отсутствие загрязнения поверхностей ротора и статора;

б) отсутствие трещин в корпусе, шкивах или муфте в местах крепления двигателя;

в) состояние шпоночной канавки и шпонки;

г) состояние всех болтовых соединений, крышек, фланцев, выводных досок и зажимов;

д) состояние подшипников (путем поворачивания вала от руки). Удовлетворительное состояние характеризуется свободным поворачиванием вала и отсутствием всяких заеданий ротора. Указаный метод рекомендуется для двигателей малой и средней мощности;

е) наличие и состояние смазки в подшипниках;

ж) осевое перемещение вала в собранном двигателе (от руки установить осевой разбег в подшипниках). Для подшипников качения осевой разбег не допустим. Результаты обследования сводят в таблицу:

Таблица 3. - Обследование механической части электродвигателя 1.

№ п/п

Этапы проверки механической части двигателя

Результаты проверки

3. Проверить электрическую часть двигателя 1 и установить:

а) состояние надежности контактов в местах соединения концов обмоток с питающей сетью, заземления с корпусом электродвигателя (определяется путем осмотра и проверкой крепления только при отсутствии напряжения);

б) наличие и соответствие защитной аппаратуры номинальной мощности двигателя;

в) наличие обрыва обмоток (определяется при помощи контрольной лампы, вольтметром или мегомметром. Схема проверки обрыва составляется студентами самостоятельно);

в) отсутствие замыкания обмотки на корпус определяется таким же методом, как и в пункте "в";

д) сопротивление изоляции между обмотками (фазами) и каждой обмоткой (фазой) и корпусом проверяется только мегомметром. Наименьшая допустимая величина сопротивления изоляции обмоток АД с номинальным напряжением до 1000В , согласно ПУЭ, должна быть не менее 0,5 МОм при измерении мегомметром с рабочим напряжением 1000В, при температуре изоляции 10...30С. Сопротивление изоляции проверяется между обмотками машины (выводы С1-С2, С2-СЗ, СЗ-С1) и между каждой обмоткой и корпусом (выводы С1-К, С2-К, СЗ-К). .

Результаты проверки электрической части двигателя поместить в таблицу №4, дать заключение о пригодности двигателя

4. Проверить электрическую часть электродвигателя 2 ( тоже что и в п.3 ).

Таблица 4. - Обследование электрической части двигателей.

	Этапы проверки электрической части двигателя	Результаты проверки
		Электродвигатель 1	Электродвигатель 2
	а) состояние надежности контактов в местах соединения концов обмоток с питающей сетью, заземления с корпусом электродвигателя (определяется путем осмотра и проверкой крепления только при отсутствии напряжения); б) наличие и соответствие защитной аппаратуры номинальной мощности двигателя; в) наличие обрыва обмоток (определяется при помощи контрольной лампы, вольтметром или мегомметром. Схема проверки обрыва составляется студентами самостоятельно); в) отсутствие замыкания обмотки на корпус определяется таким же методом, как и в пункте "в"; д) сопротивление изоляции между обмотками (фазами) и каждой обмоткой (фазой) и корпусом проверяется только мегомметром. Наименьшая допустимая величина сопротивления изоляции обмоток АД с номинальным напряжением до 1000В , согласно ПУЭ, должна быть не менее 0,5 МОм при измерении мегомметром с рабочим напряжением 1000В, при температуре изоляции 10...30С. Сопротивление изоляции проверяется между обмотками машины (выводы С1-С2, С2-СЗ, СЗ-С1) и между каждой обмоткой и корпусом (выводы С1-К, С2-К, СЗ-К). . Результаты проверки электрической части двигателя поместить в таблицу №4, дать заключение о пригодности двигателя.

5. Определение полярности выводов обмоток, т.е. начал и концов производят в случае утери маркировочных бирок на выводах.

Одним из наиболее распространенных методов определения полярности выводов является метод трансформации.

Первоначально нужно установить принадлежность выводов каждой фазе с помощью мегомметра или контрольной лампы (Схема проверки составляется студентами самостоятельно, а затем предъявляется преподавателю для контроля).

После распределения выводов по фазам, обмотки двух фаз соединяют последовательно и подключают к сети переменного тока на фазное напряжение. Обмотку третьей фазы присоединяют к вольтметру или кон' т рольной лампочке на 15-30 вольт.

Если соединены разноименные выводы, т.е. конец первой фазы с началом второй фазы, то в третьей фазе будет индукцироваться электродвижущая сила (рис. 1)о чем засвидетельствует вольтметр или загорится контрольная лампа.

Магнитные потоки, созданные током двух фаз, дадут результирующий магнитный поток, который наведет в третьей фазе электродвижущую силу (см. рис. 1). При соединении между собой одноименных выводов фаз (рис. 2) электродвижущая сила в витках третьей фазы индуктироваться не будет и вольтметр, подключенный к ней, отклоняться не будет (нить лампочки не накалится).

Магнитные потоки, созданные током 2-х фаз, дадут результирующий магнитный поток, который не может навести в третьей фазе электродвижущую силу (рис. 2).

Обозначив одну из фаз как первую, произвольно наносим на нее выводы маркировку С1 и С4. Выводы второй фазы маркируются уже в зависимости от показаний вольтметра. При наличии показаний вывод второй фазы, соединенный с выводом С4 (конец), маркируется как начало, т.е. С2, а противоположный вывод, соответственно, будет иметь маркировку С5.При отсутствии показаний вольтметра, что соответствует соединению одноименных (однополярных ) выводов, вывод второй фазы, соединенный с выводом С4(конец), маркируется как конец, второй фазы, т.е. С5, а противоположный вывод будет иметь маркировку С2.

Затем разъединяют найденные выводы первой и второй фаз, к одной из них подключают вольтметр или лампочку, а другую соединяют с оставшейся третьей фазой таким же образом, как описано выше, определяют начало и конец третьей фазы. Нужно иметь в виду, что при последовательном соединении разноименных концов и при подключении их к сети ток в фазах будет на 50-70% больше номинального. Поэтому для того, чтобы избежать повреждение обмоток от больших токов, опыт необходимо проводить быстро (в течении несколько секунд), после чего двигатель отключить от сети (выполняется только для двигателя 2).

Рис.1.

Рис.2.

6. Активное сопротивление обмотки фазы АД 2 определяют при помощи амперметра и вольтметра на постоянном токе (рис.3)

Рис. 3.

Измерение при трех различных значениях тока для одной фазы ( не превосходящих номинальное значение) производится на выводах обмотки фазы вольтметром с пределом измерений 0-100 В. Сопротивление обмотки фазы вычисляется по закону Ома. Результаты измерений сводятся в таблицу 5.

Таблица 5. - Определение активного сопротивления фазы статора.

№ измерения	Напряжение, В	Ток, А	Сопротивление, Ом
1 2 3 ср. значение

7.Для точного определения номинального напряжения следует при холостом ходе двигателя снять кривую зависимости тока холостого хода от напряжения. Для этого собирают схему (рис.4)

Рис. 4.

Изменяя напряжение, подводимое к двигателю при помощи 3-х фазного индукционного регулятора ( ИР ), от нуля до номинального напряжения сети и более через 50 В записывают показания амперметра. Во избежание перегрева двигателя опыт проводить по возможности быстрее. Данные опыта сводят в таблицу 6.

Таблица 6. - Опыт холостого хода.

U(B)	50	100	150	200	250	300	350	400
Jxx.(a)

По данным таблицы 6 строят зависимость Jх.х= f (U). Эта характеристика имеет вид изображенный на рис. 5,

Вначале ток холостого хода пропорционален напряжению (участок а-б ). Далее, вследствие того, что активная сталь постепенно насыщается, ток начинает расти быстрее, прямая пропорциональность напряжению нарушается ( отрезок б-в кривой ,рис 5 ).

При большем насыщении незначительное увеличение напряжения вызывает сильный рост тока ( прямолинейный участок в-г кривой в-г, рис .5 ).

Рис.5.

Номинальным напряжением следует считать такое напряжение , при котором ток холостого хода находится на участке б-в кривой ближе к его прямолинейному участку, т.к. двигатели рассчитывают 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 измерения омического сопротивления фазы статора ( см. пункт б )

Падение напряжения на активном ( омическом ) сопротивлении в обмотке фазы статора Jф*Rф составляет определенную часть от фазного напряжения Uф, ограничиваемую допустимыми потерями в обмотке Jф=k*Uф/Rф. Величина k может быть взята из табл.7 в зависимости от мощности двигателя, которая может быть определена приблизительно по габаритам двигателя.

Номинальный ток фазы двигателя может быть приближенно определен по известной величине тока холостого хода. У асинхронных двигателей мощностью до 20 кВт имеет место соотношение Jx.х. = (0,3...0,8)Jн ,причем наибольшее значение это соотношение 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:

Рн=Jф*Uф*соs *

Рн = 3*J*U*соs * ,

где - к.п.д. двигателя;

соз - коэффициент мощности;

Uф - номинальное напряжение фазы (В);

Jф - номинальный ток фазы(А);

U - линейное напряжение (В);

J - линейный ток (А).

Значение и cos можно ориентировочно брать для двигателей средней мощности по 0,8. Произведение можно взять из табл.7

Таблица 7. - Ориентировочные данные

Мощность, кВт	k		cos	cos*
0,1-1,0 1,0-7,5 7,5-25 25-100 100 и 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:

Р =60f/n₀

где n₀ - частота вращения магнитного поля статора, об/мин;

f - частота сети , Гц.