Коэффициент трансформации определяют у асинхронных двигателей с фазным ротором. При неподвижном разомкнутом роторе и включенной обмотке статора асинхронный двигатель можно рассматривать как трансформатор, первичной обмоткой которого является обмотка статора, а вторичной — обмотка ротора; коэффициент трансформации составляет:
где Uс— фазное напряжение обмотки статора, В; Uv — фазное напряжение обмотки ротора
Согласно ГОСТ 7217-66 к электродвигателям с номинальным напряжением до 660 В к обмотке статора при измерении коэффициента трансформации подводят номинальное напряжение, а к электродвигателям с номинальным напряжением выше 660 В допускается подводить пониженное напряжение. Напряжение, наведенное в обмотке ротора, замеряют на его контактных кольцах игольчатыми щупами.
Из приведенного выше соотношения следует:
Если напряжение Uc определено достаточно точно и нет сомнений в точности количества эффективных витков обмотки статора ^о пониженное значение коэффициента трансформации может быть вызвано заниженным по сравнению с расчетным количеством эффективных витков обмотки статора, замыканием между витками, неправильным соединением катушек в фазе (например, при параллельном соединении катушек вместо последовательного) или неправильным соединением фаз между собой. Кроме того, некоторое понижение напряжения ротора может быть вызвано падением напряжения из-за намагничивающего тока в активном сопротивлении обмотки статора.
Так как в роторе, обмотка которого соединена в звезду, нулевая точка, как правило, недоступна и очень часто обмотка статора имеет глухое соединение фаз, то приходится удовлетворяться замером линейных напряжений с их последующим пересчетом на фазные. При этом пересчете следует учитывать, что в некоторых электродвигателях старых выпусков применялись двухфазные обмотки роторов, при которых одно из напряжений между кольцами в раз больше, чем два других. В этом случае два меньших напряжения между кольцами представляют собой фазные напряжения.
При определении коэффициента трансформации за значение Uc принимают среднеарифметическое значение напряжений фаз обмотки статора, а за t/p — среднеарифметическое значение напряжений фаз обмотки ротора. При этом разность между отдельными напряжениями фаз обмотки ротора не должна превышать 1 % их среднего значения. Повышенное отклонение свидетельствует о несимметрии фаз обмотки ротора. При стержневой обмотке это обычно бывает при ошибочном включении части стержней не в ту фазу, при катушечной обмотке — при разном числе витков в катушке.
При проведении опыта необходимо учитывать, что напряжение ротора может быть весьма велико (больше напряжения статора) и коэффициент трансформации в отдельных случаях в электродвигателях низкого напряжения может быть меньше единицы. Поэтому все измерения следует проводить с соблюдением правил техники безопасности.
Измерение коэффициента трансформации может быть применено также для проверки исправности обмотки статора. При этом первичной обмоткой является обмотка ротора, к ней подключается напряжение, обычно регулируемое в пределах от нуля до номинального напряжения ротора. Вторичной обмоткой является обмотка статора, в которой наведенное напряжение замеряется на выводах. И в этом случае заметное отклонение фазных напряжений обмотки статора от их среднего значения является признаком неисправности.
Если обмотка ротора является как бы первичной обмоткой трансформатора, а обмотка статора — вторичной, то падение напряжения от намагничивающего тока имеет место в активном сопротивлении обмотки ротора и коэффициент трансформации n—UclUp оказывается несколько заниженным.
Поэтому, если один раз определить коэффициент трансформации асинхронного двигателя, питая его со стороны статора, а второй раз, питая его со стороны ротора, то в первом случае, как правило, коэффициент трансформации будет несколько выше. Можно считать, что истинный коэффициент трансформации равен среднему значению этих двух измерений.
