Опыт короткого замыкания

Схема соединений асинхронного двигателя при опыте к.з. ос­тается, как и в опыте х.х. (см. рис. 1). Но при этом измеритель­ные приборы должны быть выбраны в соответствии с пределами измерения тока, напряжения и мощности. Ротор двигателя следует жестко закрепить, предварительно установив его в положение, со­ответствующее среднему току к.з. С этой целью к двигателю подводят небольшое напряжение и, медленно поворачивая ротор, следят за показанием амперметра, стрелка которого будет колебаться в зависимости от положения ротора двигателя. Объясняется это взаимным смещением зубцовых зон ротора и ста­тора, вызывающего колебания Индуктивных сопротивлений обмо­ток двигателя.

Предельное значение тока статора при опыте к.з. устанавли­вают исходя из допустимой токовой нагрузки питающей сети и возможности провести опыт в минимальный срок, чтобы не вы­звать опасного перегрева двигателя. Для двигателей мощностью до 1 кВт возможно проведение опыта начиная с номинального напряжения В этом случае предельный ток Для двигателей большей мощности сила предельного тока . При выполнении опыта к.з. в учебных целях можно ограничиться предельным током При выполне­нии опыта к.з. желательно соединение обмотки статора звездой.

Определив диапазон изменения тока статора при опыте к.з., опыт начинают с предельного значения этого тока, установив на индукционном регуляторе соответствующее напряжение к.з. Затем постепенно снижают это напряжение до значения, при кото­ром ток I_к достигнет нижнего предела установленного диапазона его значений. При этом снимают показания приборов для 5-7 то­чек, одна из которых должна соответствовать номинальному току статора Продолжительность опыта должна быть минимально возможной. С этой целью измеряют лишь одно линейное напряжение так как некоторая несимметрия линейных напряжений при опыте к.з. не имеет значения. Линейные токи измеряют хотя бы в двух линейных проводах (например, I_кА и I_кВ). За расчетное значение тока к.з. принимают среднее арифме­тическое этих двух значений. После снятия последних показаний приборов двигатель следует отключить и сразу же произвести за­мер активного сопротивления фазы обмотки статора , чтобы определить температуру обмотки. Линейные напряжения и токи пересчитывают на фазные и по формулам, аналогичным (3) и (4).

Ваттметр W измеряет активную мощность к.з. По полу­ченным значениям напряжений токов и мощностей вы­числяют следующие параметры:

коэффициент мощности при к.з.

(9)

полное сопротивление к.з.

(10)

активные и индуктивные составляющие этого сопротивления (Ом):

(11)

(12)

Измеренные и вычисленные величины заносят в таблицу, а за­тем строят характеристики к.з.: I_к; Р_к и cos φ_к = f(U_к) (рис. 3)

Рисунок 3. Характеристики к.з. трехфазного асинхронно­го двигателя

(3,0 кВт, 220/380 В, 1430 об/мин)

При опыте к.з. обмотки двигателя быстро нагреваются до ра­бочей температуры, так как при неподвижном роторе двигатель не вентилируется. Температуру обмотки обычно определяют по сопротивлению фазы , измеренному непосредственно после проведения опыта, по формуле:

(13)

где -сопротивление фазы обмотки статора в холодном со­стоянии (обычно при температуре 20 °С), Ом.

Если же температура обмотки оказалась меньше расчетной рабочей температуры для соответствующего класса нагревостойкости изоляции двигателя, то активное сопротивле­ние к.з. пересчитывают на рабочую температуру:

(14)

где - активное сопротивление к.з. при температуре , отли­чающейся от расчетной рабочей;

Затем пересчитывают на рабочую температуру полное сопро­тивление к.з. , напряжение к.з. и мощность к.з.

На характеристиках к.з. (рис. 3) отмечают значения величин соответствующих току к.з.

Ток и мощность к.з. пересчитывают на номинальное напряже­ние :

(15)

(16)

Следует иметь в виду, что такой пересчет является прибли­женным, так как при наступает магнитное насыщение сердечников (особенно зубцовых слоев) статора и ротора; это при­водит к уменьшению индуктивного сопротивления х_к, что не учи­тывается формулами (15) и (16). Кратность пускового тока равна

Электромагнитная мощность в режиме к.з._? передаваемая на ротор двигателя, равна электрическим потерям в обмотке ротора Р_э2к , поэтому электромагнитный момент при опыте к.з. (Н×м)

где - электрические потери в обмотке статора при опыте к.з.

Магнитные потери при опыте к.з. приближенно опреде­ляют Ш характеристикам х.х. (см. рис. 2) при напряжении В режиме х.х. магнитный поток Ф больше, чем в режиме к.з., но если в режиме х.х. магнитные потери происходят только в сердеч­нике статора, то в режиме к.з. магнитные потери происходят еще и в сердечнике ротора, так как

Начальный пусковой момент получают пересчетом момента М_к на начальный пусковой ток :

Затем определяют кратность пускового момента

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: