Опытные и расчетные данные испытания двигателя

⇐ ПредыдущаяСтр 5 из 13Следующая ⇒

№ п/п	Измерено					Вычислено
№ п/п	U_ф, В	I_ф, А	P₁, Вт	n _к	М, кгм	f₂, Гц	P₂, Вт	n₂, об/мин	, о.е.	, о.е.
1
2
и т.д.

Ø Контрольные вопросы

1. Опишите устройство асинхронного двигателя с фазным ротором.

2. Каков принцип действия асинхронного двигателя с фазным ротором?

3. Каково назначение пускового реостата?

4. Назовите преимущества асинхронного двигателя с фазным ротором.

5. Каковы недостатки асинхронного двигателя с фазным ротором?

& Рекомендуемая литература: [2, с. 183–254].

Лабораторная работа № 8.
Исследование линейного асинхронного двигателя

Цель работы: изучить конструктивные особенности и принцип работы линейного асинхронного двигателя; снять его рабочие характеристики.

Приборы и оборудование:

– источник трехфазного синусоидального тока 220 В;

– комплект измерительных приборов К505;

– линейный асинхронный двигатель (ЛАД) двухстороннего исполнения;

– электромагнитный тормоз;

– лабораторный автотрансформатор (ЛАТР) с выпрямителем для питания обмотки тормоза;

– тахометр для измерения частоты вращения двигателя.

Ø Основные теоретические положения

В линейном асинхронном двигателе зубчатый статор развернут в плоскость, и в пазах его помещена трехфазная обмотка. Подвижная часть линейного двигателя может иметь конструкцию, подобную ротору обычной асинхронной машины, но также развернутому в плоскость.
Она может иметь сердечник из листовой электротехнической стали и обмотку типа «беличья клетка», расположенную в пазах этого сердечника или быть выполненной в виде плоской полосы из ферромагнитного или немагнитного проводящего материала. Линейный асинхронный двигатель можно также выполнить в виде двух статоров, обращенных друг к другу, между которыми перемещается проводящее тело. Для высокоскоростного пассажирского транспорта применяют линейные двигатели, в которых статор размещен на движущемся экипаже, а проводящее тело в виде шины установлено на железнодорожном пути.

Принцип действия линейного двигателя подобен принципу действия асинхронного двигателя нормального исполнения. Трехфазная обмотка статора создает бегущее магнитное поле, которое индуцирует в короткозамкнутой обмотке подвижной части (бегуна) эдс. В результате взаимодействия тока в обмотке бегуна и магнитного поля возникают электромагнитные силы, приводящие бегун в движение.

Скольжение в линейном асинхронном двигателе , где – линейная скорость бегущего поля; – линейная скорость перемещения подвижной части; – полюсное деление. При номинальном режиме скольжение имеет примерно такие же значения, как и в асинхронных двигателях нормального исполнения, т. е. скорость перемещения подвижной части близка к .

В линейном асинхронном двигателе возникают краевые эффекты, обусловленные тем, что его статор не замкнут в кольцо, а имеет конечную длину. В результате этого, кроме основного магнитного бегущего поля, возникает пульсирующее поле, которое можно представить в виде прямого и обратного бегущих полей. Обратное поле создает паразитные тормозные силы, вызывает неравномерное распределение тока в фазах обмотки статора, искажение распределения магнитного поля в воздушном зазоре, дополнительные потери мощности в статоре и подвижной части. Поэтому энергетические и тяговые показатели линейных двигателей хуже, чем у асинхронных двигателей нормального исполнения.

Особенно низкие энергетические показатели получаются при большом воздушном зазоре между статором и ротором. Например, в линейном двигателе, предназначенном для транспортных устройств, из-за большого зазора (около 50 мм) резко возрастает ток холостого хода, при этом кпд и коэффициент мощности составляют 0, 2–0, 3.

В настоящее время линейные асинхронные двигатели используют для привода в движение экипажей высокоскоростного пассажирского транспорта на магнитном подвесе, тележек, подъемных кранов, заслонок и других линейно движущихся объектов. При использовании такого двигателя на высокоскоростном наземном транспорте (рис. 8.1, а) статор 2 с обмоткой 3 устанавливают на движущемся экипаже 1, а ротором служит стальная полоса 5, расположенная на железнодорожном пути 4 между рельсами. Возникающая продольная сила перемещает экипаж по рельсовому пути, а вызванная краевыми эффектами поперечная сила F_n способствует магнитному подвешиванию экипажа. При использовании двигателя в приводе тележки подъемного крана (рис. 8.1, б) статор 2 с обмоткой 3 устанавливают на тележке 6, а ротором служит стальная полоса 4, укрепленная на балке 5, по которой перемещается тележка.

Рис. 8.1. Схемы установки ЛАД: а – на высокоскоростном наземном транспорте;
б – в приводе тележки подъемного крана

В некоторых случаях линейные двигатели применяют в металлообрабатывающих станках для получения возвратно поступательного перемещения элементов станка путем периодического изменения чередования фаз обмотки статора двигателя. Однако при этом возникают довольно значительные потери мощности из-за того, что часть кинетической энергии подвижного элемента станка бесполезно теряется в каждом цикле ускорения и замедления. Кроме того, существенно увеличивается общая масса этого элемента за счет сочлененной с ней подвижной части линейного двигателя.

Ø Порядок выполнения работы

1. Собрать электрическую схему и представить ее для проверки преподавателю (рис. 8.2).

Рис. 8.2. Схема испытаний ЛАД

2. Подключить линейный двигатель к источнику переменного напряжения. Увеличением нагрузки электромагнитным тормозом для 5–6 значений тока испытать ЛАД. Данные испытаний занести в табл. 8.1.

Таблица 8.1

Данные испытаний ЛАД

№ п/п

Измерено

Вычислено

U_A, В

U_B, В

U_C, В

I_A, А

I_B, А

I_C, А

P_A, Вт