Для оценки cosj и η используются формулы (8.4) в виде:

             ;           (8.4)

                  ; ,

где Р₁' и P₁'' – активные (средние) значения мощностей, измеренные ваттметрами W₁ и W₂;

w - угловая частота вращения ротора;

I₁, U₁  – ток и напряжение статора;

P₂ – активная мощность, потребляемая двигателем;

∆n и s– абсолютное и относительное скольжения;

η – коэффициент полезного действия двигателя.

Результаты эксперимента и расчётов заносят в таблицу 8.1.

По результатам измерений и расчётов строят зависимости коэффициентов мощности и полезного действия от частоты вращения ротора двигателя. Примерный вид полученных характеристик η =f(n) и cosj=f(n), где n – зависит от частоты питающего напряжения, показан на рис. 8.3.

                                                                                       Таблица 8.1

Результаты измерений и расчётов при нагрузочном номинальном моменте

М_ном = 0,85 Нм

Рис. 8.3. Зависимости коэффициента мощности и коэффициента полезного действия от частоты вращения ротора

Программа работы

1. Запишите данные асинхронного двигателя. Ознакомьтесь с экраном блока управления преобразователя частоты (рис. 4).

2. Соберите электрическую цепь в соответствии с рис.2.

3. Подайте питание сети к преобразователю и регулятору нагрузок двигателя.

4. Нажмите кнопку «Питание» (Power) на панели управления преобразователя частоты.

5. На сенсорном экране панели управления прикоснитесь к кнопке 25%. Запустите кнопкой «Вперёд» двигатель (рис. 8.4). Он должен вращаться по часовой стрелке.

6. Нажимайте кнопки 50%, 75%, 100% и обращайте внимание, ускоряется ли двигатель с увеличением частоты до максимальной скорости.

7. Проверьте управление кнопками плавного изменения скорости: ˄ - увеличение, ˅ - уменьшение.

8. Установите частоту питания двигателя 50 Гц. Уточните частоту вращения ротора двигателя (3000 об/мин).

Рис. 8.4. Экран блока управления преобразователя частоты

9. Установите номинальный момент нагрузки. Для этого на блоке установки момента нажимайте кнопку – on, а переключатель режима работы: установка момента или измерение частоты вращения ротора установите в верхнее положения. Вращая ручку регулятора момента установите его требуемое значение (0,85 Нм).

10. Запишите в таблицу 1 показания приборов: f , U , n ₁ , n , I , P ₁ ' , P ₁ ''. Для измерения текущей частоты вращения ротора переключатель режима работы установите в нижнее положение. Установка номинального момента пропорциональна значению номинального тока I_н=1,1 А.

11. Поддерживая постоянным значение номинального момента, осуществите измерения на частотах напряжения питания двигателя, указанных в таблице 1 до полной остановке двигателя.

12. По измеренным данным рассчитайте значения параметров, требуемые для определения значений коэффициентов мощности cosj и полезного действия η.

13. Рассчитайте значения cos j и η и постройте графики их зависимости от частоты вращения ротора двигателя.

14. Проведите анализ полученных результатов.

Контрольные вопросы

1. Каким образом, используя паспортные данные двигателя, можно определить номинальные момент?

2. Каким образом, используя измерительные приборы можно установить правильность установки номинального момента?

3. Что такое коэффициент мощности?

4. Почему требуется увеличение коэффициента мощности до значения равного единицы?

5.  Что такое скольжения асинхронного двигателя?

6. Почему у частотно-регулируемого асинхронного двигателя коэффициент полезного действия при уменьшении частоты вращения ротора изменяется в меньших пределах, чем у двигателя, у которого частота вращения регулируется изменением напряжения?