1. Обработать результаты опыта холостого хода. Построить характеристики холостого хода. Определить параметры схемы замещения АГ в режиме холостого хода. Построить характеристику холостого хода АГ.
2. Обработать результаты опыта короткого замыкания. Определить параметры схемы замещения АГ в режиме короткого замыкания.
3. Построить круговую диаграмму АГ.
4. Выполнить расчетную проверку процесса самовозбуждения АГ на холостом ходу.
5. Обработать результаты опыта по п. 4 экспериментальной части и построить рабочие характеристики I 1, P 1м, h, cos j, wp, s = f (P 2).
6. Обработать результаты опыта по п. 5 экспериментальной и построить рабочие характеристики. Построить внешние характеристики U 1 и f 1 = f (I 1) АГ.
7. Рассчитать рабочую точку режима АГ (по указанию преподавателя), используя схему замещения или круговую диаграмму.
Примечание. Набор выполняемых пунктов работы как для бригады, так и индивидуально для студента устанавливается преподавателем.
Экспериментальная часть
Общие сведения. Составление рабочей схемы эксперимента начинают с изучения возможностей испытательного стенда (рис. 5.4), занесения в протокол технических данных двигателя (указаны на стенде) и фиксации функции и аргумента тех зависимостей, которые нужно определить экспериментально по конкретному пункту программы.
В результате этой работы составляется рабочая схема эксперимента для каждого пункта программы. На схеме указывают: регулирующие элементы (для изменения аргумента исследуемых зависимостей); начальное положение (перед включением) пускорегулирующей аппаратуры; диапазоны изменения величин и их предельные значения; приборы, измеряющие исследуемые величины и их переключения в процессе эксперимента. При включении приборов постоянного тока и некоторых приборов переменного тока следует учитывать направление потока мощности, которое указывается на приборах.
Если рабочая схема последующего эксперимента не отличается от какого-либо предыдущего, то делают ссылку на эту схему и меняют только описательную часть (пускорегулирующая аппаратура, диапазоны изменения величин и т. д.).
Техника проведения эксперимента предполагает установление факта и не допускает домысливания результатов эксперимента (перевод показаний в делениях прибора в показания единиц измерения физических величин, пересчет линейных величин в фазные, переписывание протокола) в целях устранения возможных ошибок. Поэтому протоколы испытаний всегда имеют две графы для каждой измеряемой величины, из которых в первую заносят деления шкалы, а вторая содержит значения измеряемых величин в единицах измерения. Постоянные приборов (получают путем деления установленного предела измерения на количество делений шкалы) записывают во второй графе над строкой точки измерения. Постоянные приборов изменяют путем переключения предела измерения, обеспечивающего наибольшую точность отсчета, и эти изменения фиксируют над строкой точки измерения.
Рис. 5.4. Испытательный стенд:
АМ – исследуемая асинхронная машина. Схема соединения обмотки статора согласуется с линейными напряжениями АМ и величиной напряжения сети на стенде.
МПТ – механически связанная с АМ машина постоянного тока. Используется в двигательном режиме. Частота вращения wр увеличивается с уменьшением тока возбуждения. При запуске ток возбуждения максимален (R в = 0), введен пусковой реостат R п. После запуска пусковой реостат выводится (R п = 0). Механическая мощность на валу 
, равная полезной мощности ДПТ и подводимой мощности АГ, определяется по показаниям К500(50) (Р 1 = РА + РВ + РС) и приборов в цепи ДПТ (I a , i в , U a ) из условия равенства кпд этих машин 
.
РНТ – регулятор трехфазного напряжения. Плавно от нуля регулирует напряжение на выходе – U вых. Вносит несимметрию в линейные и фазные напряжения на выходе.
К500(50) – комплект измерительных приборов. Измеряет фазные токи в линии, фазные напряжения сети (в приборе собран искусственный нуль) и фазные мощности. Трехфазная мощность определяется как сумма мощностей фаз с учетом знака. Направление потока активной мощности – от генераторных клемм к клеммам нагрузки.
ТГ – тахогенератор для измерения wр, Гц – частотомер.
В случае несимметрии напряжений и токов в трехфазных системах (вносит РНТ) пользуются средними значениями. Поэтому для несимметричных величин в протоколе предусмотрены три двойных графы и одна одинарная для рассчитанного среднего значения в единицах измерения этой величины. При измерении мощности пользуются такой
же формой оформления, только в последнюю одинарную графу заносят
суммарный результат трехфазной мощности (с учетом знака мощности). При этом постоянную прибора можно не записывать, а записать только количество делений шкалы ваттметра. Постоянную прибора получают путем деления произведения пределов измерения тока и напряжения на количество делений шкалы ваттметра.
Таким образом, протокол испытаний должен содержать:
1) технические данные исследуемого АГ;
2) рабочую схему эксперимента, соответствующую пункту программы;
3) формуляр (таблицу) измеряемых и некоторых расчетных
величин.
Монтажная схема эксперимента выполняется по рабочей схеме. Сначала собирается силовая (токовая) часть схемы, затем подключаются измерительные приборы, не входящие в силовую часть, выполняются необходимые операции с механической частью (например, затормаживание ротора), выставляются в начальное положение пускорегулирующая аппаратура и пределы измерения приборов, определяется порядок выполнения эксперимента в соответствии с рабочей схемой.
Монтажная схема эксперимента разбирается только после утверждения преподавателем зафиксированных в протоколе результатов.
Опыт холостого хода. Схема замещения генераторного режима асинхронной машины остается такой же, как и двигательном режиме, и в режиме холостого хода может быть получена из общей схемы
(рис. 5.2) при условии 
(реальная точка холостого хода), 
.
Так как АГ не самовозбуждается (при отсутствии конденсаторов), опыт холостого хода можно провести в генераторном режиме при наличии на стенде батареи трехфазных переменных конденсаторов или в двигательном режиме, меняя подводимое напряжение к обмотке статора. Последний вариант технически удобнее.
До пуска в ход АМ необходимо по возможности снять нагрузку с вала испытуемой машины. Плавно повышая напряжение при помощи регулируемого трехфазного трансформатора, снимают показания
в диапазоне изменения напряжений от 0,3 U 1н до 1,2 U 1н, записывая их для каждой точки U 10, I 10 и Р 10 в соответствующую таблицу формуляра протокола. Частоту вращения ротора или скольжение контролируют в процессе опыта только с точки зрения их наименьших изменений. Снимают 5–6 точек.
Опыт короткого замыкания может быть выполнен только при питании со стороны статора. В этом режиме s = 1 и вал ротора затормаживают. Так как в данной работе не исследуется насыщение магнитной цепи потоками рассеяния, достаточно снять две точки вблизи номинального тока обмотки статора, записывая в формуляр U 1к, I 1к и Р 1к. Величина напряжения регулируемого трансформатора плавно повышается от нуля. Максимальный ток обмотки статора для второй точки 1,2...1,3 I 1н.
Самовозбуждение АГ на холостом ходу. Требуется осуществить пуск двигателя постоянного тока и установить частоту вращения вала ДПТ-АГ равной асинхронной частоте АГ (см. рис. 5.4). Частота вращения устанавливается по показаниям прибора тахогенератора или частотомеру. Записывается величина остаточной эдс обмотки статора Е ост. В случае ее отсутствия намагничивают сталь ротора АГ кратковременным включением АГ на сеть в двигательном режиме, предварительно отключив ДПТ. После замера остаточной эдс включают на обмотку статора батарею конденсаторов, фиксируя величину емкости конденсаторов, схему их соединения, конечную величину эдс Е 10, до которой возбудился АГ, и величину тока I 10. Количество точек замера определяется числом ступеней величин емкостей в фазе на стенде.
Рабочие характеристики АГ при работе на сеть. При рекуперации активной мощности АГ в сеть необходимо согласовать порядок следования фаз АГ и сети. С этой целью осуществляют операцию пуска ДПТ и отмечают направление вращения вала ДПТ–АГ. Затем, после остановки ДПТ, осуществляют прямой пуск асинхронной машины от сети и фиксируют направление вращения вала ДПТ–АГ. Так как ток прямого пуска асинхронного двигателя в 5–7,5 раз выше номинального, комплект измерительных приборов на время пуска отключают поворотом рукоятки в среднее положение от обозначенных фаз. При несовпадении направлений вращения вала меняют порядок следования фаз в соединении АГ с сетью.
После этого осуществляют повторный пуск асинхронной машины, включают ДПТ и, увеличивая частоту вращения последнего, записывают показания приборов в цепях переменного (U 1, I 1, Р 1) и постоянного (U а, I а, i в) тока, скорость вращения вала wр и частоту сети f 1. Снимают 5–6 точек до значения тока АГ 1,3...1,5 I 1н.
Внешняя характеристика АГ, работающего на автономную нагрузку. Осуществляют пуск ДПТ, самовозбуждают АГ до напряжения 1,2 U 1н при номинальной частоте f 1н = 50 Гц, меняя величину емкостей и частоту вращения ДПТ. Нагружают АГ на трехфазные активные сопротивления при С = const, записывая U 1, I 1, Р 1, f 1, I c и поддерживая частоту вращения вала wр неизменной, которую вносят в протокол. Количество точек определяется количеством ступеней активных сопротивлений на стенде. В протокол вносят значение С фазы и схему соединения емкостей.