Главная | Обратная связь

Опыт короткого замыкания

Опыт короткого замыкания проводится по такой же схеме, как и в опыте холостого хода, но при этом измерительные приборы должны быть выбраны в соответствии с пределами измерения тока, напряжения и мощности. Ротор двигателя следует жестко закрепить. Предельное значение тока статора при опыте короткого замыкания 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 . При выполнении опыта короткого замыкания желательно соединение обмотки статора звездой.

Определив диапазон изменения тока статора при опыте короткого замыкания, опыт начинают с предельного значения этого тока, установив соответствующее напряжение короткого замыкания U_к. Затем постепенно снижают это напряжение до значения, при котором ток U_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. После снятия последних показаний приборов двигатель следует отключить и сразу же произвести замер активного сопротивления фазы обмотки статора r₁', чтобы определить температуру обмотки. В зависимости от схемы соединения обмотки статора, линейные напряжения и токи пересчитывают на фазные U_к и I_к по формулам, аналогичным (2.6) и (2.7).

Активную мощность короткого замыкания Р_к измеряют ваттметром. По полученным значениям напряжений U_к, токов I_к и мощностей Р_к вычисляют следующие параметры:

 

коэффициент мощности при коротком замыкании:

; (2.13)

полное сопротивление короткого замыкания (Ом):

; (2.14)

активные и индуктивные составляющие этого сопротивления (Ом):

. (2.15)

При опыте короткого замыкания обмотки двигателя быстро нагреваются до рабочей температуры, так как при неподвижном роторе двигатель не вентилируется. Температуру (°С) обмотки статора Т₁ обычно определяют по сопротивлению фазы r₁^/, измеренному непосредственно после проведения опыта, по формуле:

, (2.16)

где r_1.20 — сопротивление фазы обмотки статора в холодном состоянии (обычно при температуре 20 °С), Ом.

Если же температура обмотки оказалась меньше расчетной рабочей температуры Т₂ для соответствующего класса нагревостойкости изоляции двигателя, то активное сопротивление короткого замыкания r_к (Ом) пересчитывают на рабочую температуру:

, (2.17)

где r_к^/ — активное сопротивление короткого замыкания при температуре Т₁, отличающейся от расчетной рабочей; α = 0,004.

Затем пересчитывают на рабочую температуру параметры асинхронного двигателя:

полное сопротивление:

, (2.18)

ток короткого замыкания:

, (2.19)

мощность короткого замыкания:

. (2.20)

На характеристиках короткого замыкания отмечают значения величин Р_Кном и U_Кном, соответствующих току короткого замыкания

Опыт, проведённый при пониженном напряжении, относительно номинального, требует введения поправки на насыщение (ГОСТ7217-79). Эта поправка состоит в том, что выше наибольшего значения, при опыте короткого замыкания, ток предполагается возрастающим по касательной к кривой, изображающей его зависимость от напряжения.

Ток и мощность короткого замыкания пересчитывают на номинальное напряжение U_1ном по формулам:

; (2.21)

. (2.22)

Следует иметь в виду, что такой пересчет является приближенным, так как при U_К = U_1ном наступает магнитное насыщение сердечников (особенно зубцовых слоев) статора и ротора; это приводит к уменьшению индуктивного сопротивления Х_к.

Электромагнитная мощность в режиме короткого замыкания, передаваемая на ротор двигателя, равна электрическим потерям в обмотке ротора Р_э2к, поэтому электромагнитный момент при опыте короткого замыкания(Н·м) определяется по формуле:

, (2.23)

где электрические потери в обмотке статора при опыте короткого замыкания:

(2.24)

Магнитные потери при опыте к з. Р_мк приближенно определяют по характеристикам холостого хода при напряжении U₁ = U_к.

В режиме холостого хода магнитный поток Ф больше, чем в режиме короткого замыкания, но если в режиме холостого хода магнитные потери происходят только в сердечнике статора, то в режиме короткого замыкания (s = 1) магнитные потери происходят еще и в сердечнике ротора, так как f₂ = f₁.

Характеристика короткого замыкания воспроизводит начальные пусковые условия АД и потому позволяет определить – начальный пусковой ток и начальный пусковой момент.