6. Почему с увеличением механической нагрузки на валу растет ток, потребляемый двигателем из сети?
7.При каком значении нагрузки КПД двигателя достигает номинального значения?
8. Почему АД работает устойчиво только при скольжении меньше критического?
9. Как добиться, чтобы критическое скольжение стало равным единице?
10. Какие причины вызывают провал в механической характеристике АД?
Литература: ( 1, 124-131; 153-167)
Тема 3.2 Пуск, реверсирование и регулирование частоты вращения трехфазного асинхронного двигателя
Студент должен:
знать:
-пусковые свойства трехфазного асинхронного двигателя с фазным ротором;
-способы пуска асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором;
-способы регулирования частоты вращения трехфазного асинхронного двигателя
уметь:
-собирать электрические схемы для управления пуском и реверсом асинхронного двигателя.
Пуск в ход асинхронного двигателя с короткозамкнутым и с фазным ротором. Пусковые свойства трехфазных асинхронных двигателей. Реверсирование асинхронных двигателей. Способы регулирования частоты вращения трехфазных асинхронных двигателей.
Лабораторное занятие №5
Опытное изучение способов пуска трехфазного
асинхронного двигателя.
Методические указания:
Вопросы, изложенные в данной теме, имеют большое практическое значение. В момент пуска двигатель находится в режиме короткого замыкания (КЗ) и по обмотке статора протекает ток КЗ (пусковой). Для уменьшения величины пускового тока используют различные способы пуска двигателя (непосредственным включением в сеть; при пониженном напряжении: переключение обмотки статора со звезды на треугольник, пуск через понижающий автотрансформатор, реакторный пуск; пуск включением в цепь ротора дополнительного сопротивления и др.). Следует обратить внимание на область применения каждого способа, его достоинства и недостатки, возможность улучшения пусковых свойств.
В процессе эксплуатации АД часто возникает необходимость в регулировании частоты вращения приводного механизма путем регулирования частоты вращения электродвигателя. Особо остро этот вопрос ставится в настоящее время. Существуют несколько способов регулирования частоты вращения, но, практически не один из них не дает возможности плавной, экономичной и простой регулировки, что является недостатком асинхронных двигателей и ограничивает их применение.
Вопросы для самоконтроля:
1.Чем оцениваются пусковые свойства асинхронных двигателей?
2.Почему при увеличении активного сопротивления ротора возрастает пусковой момент двигателя?
3. Почему при разгоне двигателя добавочное активное сопротивление в цепи ротора нужно уменьшить?
4. Каковы недостатки пуска прямым включением в сеть?
5.Можно ли улучшить пусковые свойства двигателей изменяя конструкцию?
6. Из какого материала и почему изготавливают пусковую и рабочую обмотку двухклеточного асинхронного двигателя?
7. Что представляет собой пусковая диаграмма двигателя?
8. Какие вы знаете способы регулирования частоты вращения?
9. При каком способе регулирования частоты можно осуществить плавное регулирование и где его целесоосбразно применять?
Литература (1, стр.182- 196)
Тема 3.3 Однофазный и конденсаторный двигатели
Студент должен:
знать:
-устройство и принцип действия однофазного асинхронного двигателя;
-устройство и принцип действия конденсаторного асинхронного двигателя;
-безопасные условия эксплуатации;
уметь:
-опытным путем определять механические характеристики однофазного и конденсаторного двигателей;
-включать трехфазный асинхронный двигатель в однофазную сеть.
Устройство и принцип действия однофазного асинхронного двигателя. Механическая характеристика однофазного асинхронного двигателя. Пуск в ход однофазного двигателя. Работа трехфазного асинхронного двигателя в однофазном режиме.
Фазосдвигающие элементы. Устройство и принцип действия конденсаторного асинхронного двигателя. Безопасные правила эксплуатации.
Методические указания
Однофазные и конденсаторные асинхронные двигатели получили широкое применение в быту, однако в конструкции однофазных и конденсаторных двигателей имеются некоторые отличия по сравнению с трехфазными. Значительно отличается и рабочий процесс однофазных и конденсаторных АД, их пусковые и механические характеристики.
Вопросы для самоконтроля:
1.Почему пусковой момент однофазного асинхронного двигателя равен нулю?
2. Что такое фазосдвигающие элементы?
3.Почему некоторые конденсаторные двигатели называют двухфазными?
4. Как рассчитать мощность конденсатора для однофазного АД?
5. Каковы правила эксплуатации однофазных АД?
6. Каковы правила эксплуатации при обслуживании конденсаторов?
Литература: (1, стр.196-202)
Лабораторное занятие №6
Исследование трехфазного асинхронного двигателя в однофазном и конденсаторном режимах. (4 час)
Тема 3.4 Асинхронные машины специального назначения и исполнения
Студент должен:
иметь представление:
-о назначении, областях применения асинхронных машин специального назначения;
знать:
-классификацию, устройство, принцип работы, основные характеристики специальных асинхронных машин;
-безопасные правила эксплуатации.
Назначение и области применения асинхронных машин специального назначения. Типы асинхронных машин специального назначения и исполнения: асинхронные исполнительные двигатели, асинхронные двигатели с внешним ротором; машины синхронной связи: сельсины, магнесины; вращающиеся трансформаторы. Устройство, принцип работы, основные характеристики. Безопасные правила эксплуатации.
Методические указания:
Асинхронные машины кроме основного назначения- создания вращающего момента- могут использоваться: для преобразования электрического сигнала в механическое перемещение- вращение вала (асинхронные исполнительные двигатели); синхронизации вращения или поворота осей механизмов (сельсины); изменения величины, фазы и частоты напряжения (индукционные регуляторы, фазорегуляторы) и др. При изучении темы необходимо усвоить принцип работы указанных машин и области их применения.
Вопросы для самоконтроля:
1.Каковы конструктивные отличия, назначение и принцип действия асинхронных исполнительных двигателей? Маркировка.
2. Каковы конструктивные отличия, назначение и принцип действия асинхронных двигателей с внешним ротором? Маркировка.
3. Каковы конструктивные отличия, назначение и принцип действия сельсинов, магнесинов? Маркировка.
4. Каковы конструктивные отличия, назначение и принцип действия вращающихся трансформаторов?
Литература: (1, стр.205-213)
Тема 3.5 Устройство и принцип действия синхронной
машины
Студент должен:
иметь представление:
-о назначении и областях применения синхронных машин;
знать
-классификацию, устройство и принцип действия синхронных машин;
-влияние реакции якоря при различных нагрузках;
-условия включения синхронных генераторов на параллельную рабо ту;
-безопасные правила эксплуатации.
Назначение и области применения синхронных машин. Типы синхронных машин: машины явнополюсные и неявнополюсные: их устройство и принцип действия. Способы возбуждения синхронных машин. Гидрогенераторы и турбогенераторы: особенности конструктивного выполнения этих машин. Влияние вида нагрузки на характеристики. Потери и коэффициент полезного действия синхронного генератора. Параллельная работа синхронных генераторов. Явление самосинхронизации.
Безопасные правила эксплуатации.
Лабораторное занятие №7
Исследование параллельной работы трехфазных синхронных генераторов. (2 час)
Методические указания
Практически все генераторы электрической энергии на электростанциях являются синхронными генераторами, поэтому при изучении данной темы уделяется большое внимание особенностям работы генераторов. Физические процессы, происходящие в синхронных машинах отличаются от физических процессов асинхронных машин, что связано с системой возбуждения СМ, созданием магнитного поля . Создание собственного магнитного поля в позволяет работать СМ с частотами вращения равными частотам поля. Это обстоятельство позволяет значительно улучшить энергетические характеристики СМ по сравнению с АМ.
Существует несколько способов создания магнитного поля (возбуждения) синхронных машин: электромашинное возбуждение, самовозбуждение, тиристорное возбуждение, бесщеточное возбуждение и возбуждение постоянными магнитами.
Следует обратить внимание и на влияние различных видов нагрузки на работу синхронных генераторов, реакцию якоря и необходимость и возможность включения генераторов на параллельную работу.
Вопросы для самоконтроля:
1.Чем отличаются синхронные машины от асинхронных?
2. Какие вы знаете способы возбуждения синхронных машин и в чем их различия?
3. Каковы конструктивные особенности синхронных машин?
4. Как влияет нагрузка на характеристики генератора?
5. В чем заключается реакция якоря?
6. Какие виды потерь имеют место в синхронной машине?
7. Как включить генераторы на параллельную работу с сетью?