ДОСЛІДЖЕННЯ СИНХРОНІЗОВАНОГО АСИНХРОННОГО ЕЛЕКТРОПРИВОДА

Асинхронні двигуни з фазним ротором можуть працювати в режимі подвійного живлення, коли електроенергія від мережі підводиться як до статорних, так і до роторних обмоток. При цьому на статорні обмотки подається напруга U₁, постійної амплітуди і частоти f₁, а на роторні обмотки - напруга, регульована по амплітуді і частоті у відповідному відношенні

частоти, а в другому випадку швидкість регулюється вгору від основної. Якщо магнітні поля статора і ротора обертаються в одному напрямку, то при зменшенні частоти f₂ швидкість ротора зростає і при f₂=0, що відповідає живленню обмоток ротора постійним струмом, вона досягає швидкості обертального магнітного поля статора.

Асинхронний двигун починає працювати в режимі синхронного двигуна. При певному значенні постійного струму збудження в обмотці ротора двигун працює з cosφ= 1, тобто не споживає з мережі реактивної потужності, а при подальшому його збільшенні працює з випереджаючим cosφ, тобто генерує в мережу реактивну потужність. Важливо зазначити, що струми статора і ротора при цьому не повинні перевищувати номінальних значень.

Схема експериментальної установки зображена на рис.7.1 і рис.7.2.Силова схема установки /див.рис.7.1/ містить в собі автоматичні вимикачі QF1, QF2 вимірювальні прилади: фазометр амперметр ввімкнуті у вторинну обмотку трансформатора струму ,асинхронний двигун М1, в коло ротора якого ввімкнуті додаткові активні опори R1, R2 і котушка реле ковзання КТ3, керований випрямляч UZ1 до виходу якого ввімкнуті амперметр , котушка реле струму згладжуючий дросель L1. Схема керування двигуном /див.рис .7.2/ вмикається в мережу через автоматичний вимикач QF2 і рубильник Q1 і містить в собі сукупність магнітних пускачем, реле напруги і часу.

Пуск двигуна відбувається після вмикання вимикачів QF1, QF2, та рубильника Q натисканням на кнопку SB1 'Пуск'. Після чого спрацьовує магнітний пускач КМ1 і своїми силовими контактами КМ1.1 з'єднує статор двигуна з мережею. Його блок-контакт КМ1.2 подає напругу на котушки реле часу КТ1 і реле напруги КV1 ,а блок-контакт КМІ.3 розмикає коло котушки реле часу КТ2. Спрацьовує реле напруги КV1 і своїм контактом К1.1 шунтує контакт кнопки SB1.

Обмотка статора двигуна створює обертальне магнітне поле, яке індукує електрорушійну силу /ЕРС/ в обмотках ротора, спрацьовує реле ковзання КТЗ і своїм контактом КТ3.1 вмикає коло котушки магнітного пускача КМ4 під напругу, силові контакти КМ4.1 якого з'єднують обмотку ротора з додатковими опорами R1 і R2.З'являється крутний момент і ротор двигуна починає крутитися, збільшуючи кутову швидкість, відповідну до першої штучної механічної характеристики.

З витримкою часу відпадає якір від осердя реле часу КТ2 і замикає свій контакт КТ2.1 в колі котушки магнітного пускача КМ3, після спрацювання якого контакти КМ3.1 шунтують додатковий опір R2 двигун продовжує розгін по другій штучній механічній характеристиці. При збільшенні швидкості ротора зменшується амплітуда і частота ЕРС обмотка ротора і при значенні швидкості 95 від синхронної якір реле ковзання КТ3 відпадає від осердя. При цьому замикається контакт КТ3.2 в колі котушки магнітного пускача КМ2 і розмикається контакт КТ3.1 в колі котушки магнітного пускача КМ4, силові контакти КМ4.1 якого вимикають опори R1, R2 з кола обмотки ротора, а блок-контакти КМ4.2 замикають коло живлення котушки магнітного пускача КМ2. Після спрацювання КМ2 його силові контакти КМ2.2 і КМ2.3 з'єднують обмотки ротора з виходом тиристорного випрямлячаVZ1, в колі ротора з'являється постійний струм і асинхронний двигун переходить в режим синхронного. Спрацьовує реле струму КА1 і своїм контактом КА1.1 шунтує контакти кнопки SB1. Далі з витримкою часу спрацьовує реле часу КТ1, розмикаючи свої контакти КТ1.1 в колі котушки реле напруги V1 його контакт КV1.1 розмикається. Якщо за час витримки реле КТ1 двигун не ввійде в режим синхронного, то він вимикається від напруги. Це так званий захист двигуна від затяжного пуску.

U₁ =

де   - струм фази статора.

де R₁ - активний опір фази статора, R₁₌0,45 Ом.

І.Потенціометр RP1 встановити в початкове положення ' І поч', при якому забезпечується початкове значення струму в обмотці ротора, необхідне для входження двигуна в синхронний режим.

2.Ввімкнути вимикачі QF1, QF2, Q1, натиснути кнопку SB1

3.Після появи струму ротора по амперметру РА2,потенціометром RР1 встановити по фазометру Рφ1 коефіцієнт потужності соsφ=0,8 /індуктивний/ і записати значення струмів ротора і статора по амперметрам

общепромышленных механизмов. М.: Энергия, 1980.

электроприводами. М.: Высшая школа, 1979.

Энергоатомиздат, 1986.

Справочник. - М.: Энергоатомиздат, 1989