Электромагнитный момент асинхронного двигателя создается взаимодействием тока в обмотке ротора с вращающимся магнитным полем. Электромагнитный момент М пропорционален электромагнитной мощности:
М = Рэм /ω1 (13.11)
где
ω1 = 2 π n1 /60 = 2π f1(13.12)
- угловая синхронная скорость вращения.
Подставив в (13.11) значение электромагнитной мощности по (13.5), получим
М = Рэ2/ (ω1 s) = m1 I ′ 22 r′2 /(ω1 s) (13.13)
т. е. электромагнитный момент асинхронного двигателя пропорционален мощности электрических потерь в обмотке ротора.
Если значение тока ротора по выражению (12.25) подставить в (13.13), то получим формулу электромагнитного момента асинхронной машины (Н
М = 
(13.14)
Параметры схемы замещения асинхронной машины r1, r '2, х1и х'2, входящие в выражение (13.14), являются постоянными, так как их значения при изменениях нагрузки машины остается практически неизменными. Также постоянными можно считать напряжение на обмотке фазы статора U1и частотуf1. В выражении момента M единственная переменная величина — скольжение s, которое для различных режимов работы асинхронной машины может принимать разные значения в диапазоне от + ∞ до - ∞ (см. рис. 10.1).
Рассмотрим зависимость момента от скольжения M = f (s) при U1= const,f1= const и постоянных параметрах схемы замещения. Эту зависимость принято называть механической характеристикой асинхронной машины. Анализ выражения (13.14), представляющего собой аналитическое выражение механической характеристики M =f (s), показывает, что при значениях скольжения s = 0 и s = ∞ электромагнитный момент М = 0. Из этого следует, что механическая характеристика M =f (s) имеет максимум.
Для определения величины критического скольжения sкр, соответствующего максимальному моменту, необходимо взять первую производную от (13.14) и приравнять ее нулю: dM /ds = 0. В результате
sкр = ± r/2 /
(13.15)
Подставив значение критического скольжения (по 13.15) в выражение электромагнитного момента (13.14), после ряда преобразований получим выражение максимального момента (Н
м):
Mmax = ± 
(13.16)
В (13.15) и (13.16) знак плюс соответствует двигательному, а знак минус — генераторному режиму работы асинхронной машины.
Для асинхронных машин общего назначения активное сопротивление обмотки статора r1намного меньше суммы индуктивных сопротивлений: r1 << (x1+х'2). Поэтому, пренебрегая величиной r1, получим упрощенные выражения критического скольжения
Sкр ≈± r/2 /(x1 +x/2) (13.17)
и максимального момента (Н
м)
Mmax = ± 
(13.18)
Рис. 13.2. Зависимость режимов работы
асинхронной машины от скольжения
Анализ выражения (13.16) показывает, что максимальный момент асинхронной машины в генераторном режиме больше, чем в двигательном (Mmax г> Мmах д). На рис. 13.2 показана механическая характеристика асинхронной машины М =f(s) при U1= const. На этой характеристике указаны зоны, соответствующие различным режимам работы: двигательный режим (0 < s ≤ 1), когда электромагнитный момент М является вращающим; генераторный режим ( - ∞ < s < 0) и тормозной режим противовключением (1 < s < + ∞), когда электромагнитный момент М является тормозящим.
Из (13.14) следует, что электромагнитный момент асинхронного двигателя пропорционален квадрату напряжения сети:
M ≡ U12. Это в значительной степени отражается на эксплуатационных свойствах двигателя: даже небольшое снижение напряжения сети вызывает заметное уменьшение вращающего момента асинхронного двигателя. Например, при уменьшении напряжения
на 10% относительно номинального (U1= 0,9Uном) электромагнитный момент двигателя уменьшается на 19% : M/=0,92M, где М— момент при номинальном напряжении сети, а М/— момент при пониженном напряжении.
Для анализа работы асинхронного двигателя удобнее воспользоваться механической характеристикой M = f(s), представленной на рис. 13.3. При включении двигателя в сеть магнитное поле статора, не обладая инерцией, сразу же начинает вращение с синхронной частотой n1, в то же время ротор двигателя под влиянием сил инерции в начальный момент пуска остается неподвижным (n2= 0) и скольжение s = 1.
Подставив в (13.14) скольжение s = 1, получим выражение пускового момента асинхронного двигателя (Н
м):
Мп = 
(13.19)
studfiles.net
Электромагнитный момент М пропорционален электромагнитной мощности:
М = Рэм /ω1 (13.11)
где
ω1 = 2 π n1 /60 = 2π f1 (13.12)
- угловая синхронная скорость вращения.
М = Рэ2/ (ω1 s) = m1 I ′ 22 r′2 /(ω1 s) (13.13)
т. е. электромагнитный момент асинхронного двигателя пропорционален мощности электрических потерь в обмотке ротора.
Если значение тока ротора по выражению (12.25) подставить в (13.13), то получим формулу электромагнитного момента асинхронной машины (Н 
м):
М = 
(13.14)
Параметры схемы замещения асинхронной машины r1, r '2 , х1 и х'2 , входящие в выражение (13.14), являются постоянными, так как их значения при изменениях нагрузки машины остается практически неизменными.
Для определения величины критического скольжения sкр, соответствующего максимальному моменту, необходимо взять первую производную от (13.14) и приравнять ее нулю: dM /ds = 0. В результате
sкр = ± r/2 / 
(13.15)
Подставив значение критического скольжения (по 13.15) в выражение электромагнитного момента (13.14), после ряда преобразований получим выражение максимального момента (Н
Mmax = ± 
(13.16)
Для асинхронных машин общего назначения активное сопротивление обмотки статора r1 намного меньше суммы индуктивных сопротивлений: r1 << (x1 +х'2). Поэтому, пренебрегая величиной r1, получим упрощенные выражения критического скольжения
Sкр ≈ ± r/2 /(x1 +x/2) (13.17)
и максимального момента (Н м)
Mmax = ± 
(13.18)
20. Приведение параметров обмотки ротора и векторная диаграмма асинхронного двигателя. Схема замещения асинхронного двигателя. Потери и кпд асинхронных машин.
Чтобы векторы ЭДС, напряжений и токов обмоток статора и ротора можно было изобразить на одной векторной диаграмме, следует параметры обмотки ротора привести к обмотке статора, т. е. обмотку ротора с числом фаз m2, обмоточным коэффициентом ko62 и числом витков одной фазной обмоткиω2 заменить обмоткой с m1, ω1 и kоб1. При этом мощности и фазовые сдвиги векторов ЭДС и токов ротора после приведения должны остаться такими же, что и до приведения. Пересчет реальных параметров обмотки ротора на приведенные выполняется по формулам, аналогичным формулам приведения параметров вторичной обмотки трансформатора (см. § 1.6).
При s = 1 приведенная ЭДС ротора
E'2 = E2 ke, (12.17)
где ke = E1/ E2 =ko61 ω1 /(ko62/ ω2) - коэффициент трансформации напряжения в асинхронной машине при неподвижном роторе. Приведенный ток ротора
I′2 = I2/ ki, (12.18)
где ki = m1 ω1 koб1/ (m2 ω2 ko62) = m1 ke/ m2 - коэффициент трансформации тока асинхронной машины.
В отличие от трансформаторов в асинхронных двигателях коэффициенты трансформации напряжения и тока не равны ( kе ≠ ki ). Объясняется это тем, что число фаз в обмотках статора и ротора в общем случае не одинаково ( m1 ≠ m2 ). Лишь в двигателях с фазным ротором, у которых m1 = m2, эти коэффициенты равны.
Активное и индуктивное приведенные сопротивления обмотки ротора:
r′2 = r2 ke ki ;
x′2 = x2 ke ki. (12.19)
Следует обратить внимание на некоторую специфику определения числа фаз m2 и числа витков ω2 для короткозамкнутой обмотки ротора (см. рис. 10.3). Каждый стержень этой обмотки рассматривают как одну фазу, а поэтому число витков одной фазы короткозамкнутой обмотки ротора ω2 = ,0,5; обмоточный коэффициент такой обмотки kоб2 = 1, а число фаз m2 = Z2, т. е. равно числу стержней в короткозамкнутой обмотке ротора.
Подставив в (12.9) приведенные значения параметров обмотки ротора Е′2, I′2, r2 и x′2 , получим уравнение напряжений обмотки ротора в приведенном виде:
′2 - j 
′2 x′2 - ′2 
Величину r′2/ s можно представить в виде
= - 
+ r′2 = r′2 + r′2 
(12.21)
тогда уравнение ЭДС для цепи ротора в приведенных параметрах примет вид
0 = ′2 - j ′2 x2 - ′2 r′2 r′2(1-s)/ s . (12.22)
Для асинхронного двигателя (так же как и для трансформатора) можно построить векторную диаграмму. Основанием для построения этой диаграммы являются уравнение токов (12.14) и уравнения напряжений обмоток статора (12.3) и ротора
(12.22).
Угол сдвига фаз между ЭДС ′2и током ′2
Ψ2 = arctg(x′2s/ r′2).
Так как векторную диаграмму асинхронного двигателя строят по уравнениям напряжений и токов, аналогичным уравнениям трансформатора, то порядок построения этой диаграммы такой же, что и векторной диаграммы трансформатора (см. § 1.7).
Рис. 12.1 Векторная диаграмма
асинхронного двигателя
На рис. 12.1 представлена векторная диаграмма асинхронного двигателя. От векторной диаграммы трансформатора (см. рис. 1.19) она отличается тем, что сумма падений напряжения в обмотке ротора (во вторичной обмотке) уравновешивается ЭДС ′2обмотки неподвижного ротора (n2 = 0), так как обмотка ротора замкнутой накоротко. Однако если падение напряжения 
= ′2 r′2 (1-s)/ sрассматривать как напряжение на некоторой активной нагрузке r′2 (1-s)/ s, подключенной на зажимы неподвижного ротора, то векторную диаграмму асинхронного двигателя можно рассматривать как векторную диаграмму трансформатора, на зажимы вторичной обмотки которого подключено переменное активное сопротивление r2 (1-s)/ s. Иначе говоря, асинхронный двигатель в электрическом отношении подобен трансформатору работающему на чисто активную нагрузку. Активная мощность вторичной обмотки такого трансформатора
Р′2= m1 I′22 r′2(1-s)/s (12.23)
представляет собой полную механическую мощность, развиваемую асинхронным двигателем.
Уравнениям напряжений и токов, а также векторной диаграмме асинхронного двигателя соответствует электрическая схема замещения асинхронного двигателя.
Рис. 12.2. Схемы замещения асинхронного
На рис. 12.2, а представлена Т-образная схема замещения. Магнитная связь обмоток статора и ротора в асинхронном двигателе на схеме замещения заменена электрической связью цепей статора и ротора. Активное сопротивление можно рассматривать как внешнее сопротивление, включенное в обмотку неподвижного ротора. В этом случае асинхронный двигатель аналогичен трансформатору, работающему на активную нагрузку. Сопротивление– единственный переменный параметр схемы. Значение этого сопротивления определяется скольжением, а следовательно, механической нагрузкой на валу двигателя. Так, если нагрузочный момент на валу двигателя М2 = 0, то скольжение s ≈ 0. При этом r2' (1 - s )/ s = ∞, что соответствует работе двигателя в режиме х.х. Если же нагрузочный момент на валу двигателя превышает его вращающий момент, то ротор останавливается (s = 1). При этом r2'(1 - s )/ s = О, что соответствует режиму к.з. асинхронного двигателя.
Более удобной для практического применения является Г- образная схема замещения (рис. 12.2, б), у которой намагничивающий контур (Zm = rm+ j xm) вынесен на входные зажимы схемы замещения. Чтобы при этом намагничивающий ток I0 не изменил своего значения, в этот контур последовательно включают сопротивления обмотки статора r1 и х1. Полученная таким образом схема удобна тем, что она состоит из двух параллельно соединенных контуров: намагничивающего с током 0 и рабочего с током - ′2. Расчет параметров рабочего контура Г-образной схемы замещения требует уточнения, что достигается введением в расчетные формулы коэффициента с1 (рис. 12.2, б), представляющего собой отношение напряжения сети U1 к ЭДС статора Е1 при идеальном холостом ходе (s = 0) [1]. Так как в этом режиме ток холостого хода асинхронного двигателя весьма мал, то U1 оказывается лишь немногим больше, чем ЭДС Е1, а их отношение с1 =U1/ E1 мало отличается от единицы. Для двигателей мощностью 3 кВт и более с1 = 1,05 ÷ 1,02, поэтому с целью облегчения анализа выражений, характеризующих свойства асинхронных двигателей и упрощения практических расчетов, примем с1 = 1. Возникшие при этом неточности не превысят значений, допустимых при технических расчетах. Например, при расчете тока ротора I′2 эта ошибка составит от 2 до 5 % (меньшие значения относятся к двигателям большей мощности).
Воспользовавшись Г-образной схемой замещения и приняв с1 = 1, запишем выражение тока в рабочем контуре:
I′2 = 
(12.24)
или с учетом (12.21) получим
I′2 = 
. (12.25)
Знаменатель выражения (12.25) представляет собой полное сопротивление рабочего контура Г-образной схемы замещения .асинхронного двигателя.
mykonspekts.ru
Электромагнитный момент асинхронного двигателя создается в результате взаимодействия тока в обмотке ротора с вращающимся магнитным полем статора. Величина в
ращающегося момента определяется из выражения для электромагнитной мощности
Здесь или подставляя значение
В
ыше было показано, что мощность электромагнитных потерь в обмотке ротора пропорциональна скольжению (PMi=PauS) и равна отсюда
Таким образом, вращающий момент двигателя пропорционален электрическим потерям в роторе.
Приведенный ток в роторе
Подставляя это значение тока в уравнение момента, получаем
Если, в уравнении вращающего момента (х1+х2') выразить через х и умножить числитель и знаменатель на s2, то
П
ри небольших значениях скольжения, в пределах 1,5% его номинального значения, величинами r1s и x2s2 можно пренебречь. Тогда. пологая получим
Таким образом в пределах до номинальной нагрузки момент двигателя прямо пропорционален скольжению. С увеличением скольжения момент растет, но лишь до определенного максимального значения ММАКС, соответствующего некоторому значению SКР= =0,12
0,20.
Рис. 9.7. Кривые зависимости M=f(s)
На основании выражения (9.8) строим график зависимости электромагнитного момента машины от скольжения при постоянном подведенном напряжении U1=const и частоте тока ft=const (рис. 9.7, а). Эта зависимость называется механической характеристикой двигателя. Параметры m1 r1 r’2 x2 и х’2, входящие в уравнение (9.8), являются величинами, постоянными для данной машины, так как они задаются конструкцией двигателя.
В момент пуска двигателя n2=0 и s=l. Под действием начального пускового момента, если он достаточен для преодоления статического момента, ротор двигателя начинает вращаться, и скорость его будет увеличиваться до тех пор, пока вращающий момент не уравняется со статическим. По мере разгона двигателя скольжение уменьшается. С уменьшением s одновременно увеличивается как числитель, так и знаменатель, но вначале числитель растет в большей степени, чем знаменатель, поэтому момент увеличивается. При критическом значении скольжения
вращающий момент достигает наибольшего значения Mмакс. В дальнейшем начинает сказываться преобладающее значение знаменателя, куда r2/x входит в квадрате, и момент постепенно уменьшается и при s=0 станет равным нулю.
Механическую характеристику можно разделить на два участка- устойчивой (ОА) и неустойчивой (АВ) работы. Если считать, что противодействующий момент механизма, приводимого в действие данным двигателем, не зависит от скорости вращения, т. е. MCT=const, то зависимость MCT=f(s) будет выражаться прямой, параллельной оси абсцисс.
Предположим, что при данном моменте M1 устойчивая работа двигателя (M1=M0+M2=Мст) определяется точкой а на кривой 1 (рис. 9.7, б). Если по какой-либо причине момент М1 окажется больше момента МСТ, скорость вращения двигателя уменьшится (скольжение увеличится), и устойчивый режим двигателя восстановится в той же точке а , но уже при меньшей скорости вращения. Если же нарушение устойчивого режима двигателя произойдет в точке б, то при MCT>М1 скорость вращения двигателя будет снижаться до полной остановки последнего. При MCТ<М1, наоборот, скорость двигателя увеличится до значения, при котором двигатель войдет в область устойчивой работы, определяемой для данного случая точкой а.
Величина максимального момента определяется значением критического скольжения
Подставляя значение sKp в выражение момента (9.8), получаем уравнение максимального вращающего момента
Ввиду того, что в формуле (9.11) r1весьма мало по сравнению с х, то можно записать
Выражения (9.10) и (9.11) дают возможность сделать выводы:
а) чем больше r’2/x тем большее скольжение будет соответствовать максимальному вращающему моменту;
б) максимальное значение момента не зависит от активного сопротивления ротора r’2;
в) максимальное значение момента пропорционально квадрату напряжения, подводимого к статору (ММАКС
).
Отсюда следует, что если у асинхронного двигателя увеличивать активное сопротивление ротора r2', то максимальный момент, сохраняя свое значение, будет смещаться в сторону больших скольжений (рис. 9.7, б, кривые 2, 3 и 4).
Ток ротора I’2, как известно, вследствие индуктивности обмотки ротора, отстает по фазе от э. д. с. Е2 на некоторый угол 
.Из векторной диаграммы (см. рис. 9.5, а) в
идно, что
где 
— угол сдвига между Е'2 н I2'. Подставляя это значение в формулу (9.7), получим
Н
оE’2=E1. Подставив вместо Е’2 значение E1 из формулы (9.4), получим
Дробь является постоянной величиной, обозначим ее через kM, тогда
Таким образом, выражение момента асинхронного двигателя отличается от выражения момента машин постоянного тока множителем 
так же, как и формула мощности отличается от формулы мощности машин постоянного тока тем же множителем.
Т
ак как при работе асинхронного двигателя под нагрузкой
изменяется мало и близок к единице, то приближенно можно написать
В начальный момент пуска асинхронного двигателя при неподвижном еще роторе относительная скорость вращающегося магнитного поля и индуктивное сопротивление х будут максимальны, а 
— минимален. Поэтому момент асинхронного двигателя сравнительно невелик, несмотря на большой ток в роторе. Между тем, при пуске двигателя под нагрузкой часто желательно иметь наибольший момент, который может быть получен лишь при условии равенства активного сопротивления вторичной цепи г2 индуктивному сопротивлению двигателя х, т. е. когда r’2/x=1 или r'2=х.
С
опротивление обмотки ротора г2' меньше индуктивного сопротивления х. У двигателей с контактными кольцами оно может быть повышено введением в цепь ротора пускового реостата. Сопротивление реостата подбирается с таким расчетом, чтобы
В момент пуска добавочное сопротивление реостата позволяет получить максимальный момент при s=l, т. е. получить Мпуск = MМАКС
Кривые зависимости M=f(s) для. разных значений 
г2' позволяют рассчитать процесс пуска асинхронного двигателя и секции пускового реостата для двигателя с контактными кольцами.
Д
ля устойчивой работы двигателя необходимо, чтобы его максимальный момент был больше номинального, т. е. чтобы двигатель обладал перегрузочной способностью. У асинхронных двигателей единой серии типа А и АО перегрузочная способность
Как отмечалось, максимальный вращающий момент асинхронных двигателей пропорционален квадрату напряжения. Поэтому при снижении напряжения, например, на 30%, т. е. при U1= =0,7UH момент М 'МАКС будет равен всего 0,72ММАКС и может оказаться меньше номинального. В этом случае работа двигателя с номинальной нагрузкой уже невозможна.
studfiles.net
Мощность, потребляемая двигателем из сети, определяется по формуле
Р1 = √3 U1I1cos φ1.
Часть этой мощности (рис. 10.16) теряется в обмотке статора:
ΔРобм1 = 3 I12r1,
а часть, ΔРст1, составляет потери в сердечнике статора от перемагничивания и вихревых токов.
Мощность, передаваемая вращающимся магнитным полем ротору, называется электромагнитной мощностью и составляет
Рэм = P1 - ΔРобм1 - ΔРст1 = 3Е2кI2 cos ψ2.
Часть электромагнитной мощности теряется в обмотке ротора:
ΔРобм2 = 3 I22r2,
а часть, ΔРст2, составляет потери в сердечнике ротора от гистерезиса и перемагничивания.
Мощность, преобразуемая в механическую, равна
Рмех = Рэм - ΔРобм2 - ΔРст2.
Небольшая часть механической мощности теряется на трение в подшипниках ротора о воздух и вентиляцию.
Мощность, развиваемая двигателем на валу,
Рв = Рмех - ΔРмех .
Все потери мощности, кроме вентиляционных, которые представляют собой затраты мощности на продувание воздуха внутри двигателя с целью лучшего охлаждения, превращаются в теплоту и нагревают двигатель.
Известно, что мощность равна произведению момента на частоту вращения:
Р = Мω.
Механическая мощность, развиваемая двигателем, равна произведению электромагнитного момента на частоту вращения ротора.
Мэмω = Рмех.
Синхронная скорость w0 и критическое скольжение, а также форма характеристики сохраняются. Изменится величина скорости при МН, однако, это изменение будет незначительным. Уменьшение напряжения приводит к значительному снижению перегрузочной способности lМ, но снижается и ток холостого хода. При U1=UHOM магнитная цепь АД насыщена. Увеличение U1 при f=const приводит при равных условиях к быстрому увеличению тока намагничивания. Т. к. у двигателей нормального исполнения ток холостого хода 
превышение U1 на (20¸30)% может увеличить I0 до значений, превышающих I1H, и двигатель может нагреваться сверх допустимой температуры даже при отсутствии полезной нагрузки.
Введение добавочного активного и индуктивного сопротивления в цепь статора. Для ограничения величины пускового тока к. з. АД иногда в цепь статора вводят добавочное активное или индуктивное сопротивления. При этом уменьшаются критический момент и критическое скольжение в двигательном режиме. Скорость, соответствующая критическому скольжению, несколько возрастает. Семейства механических характеристик для этих случаев изображены на рисунках.
Введение в цепь статора добавочных сопротивлений вызывает понижение напряжения на его зажимах и уменьшает броски тока и пускового момента, что важно для смягчения ударов в передачах. Правда, в добавочном активном сопротивлении теряется часть энергии, а введение добавочного индуктивного сопротивления уменьшает коэффициент мощности двигателя.
Различают следующие виды паразитных моментов:
а) асинхронные моменты, создаваемые высшими гармоническими моментами.
б) синхронные моменты, возникающие при определенной скорости и при определенном соотношении между числами пазов статора и ротора Zx и Z2 и в) вибрационные моменты, обусловленные также неблагоприятным соотношением чисел пазов Zj и Z2.
Асинхронные паразитные моменты
На этом основании мы можем рассчитывать асинхронные моменты, создаваемые высшими гармоническими моментами.
Действие паразитных асинхронных моментов зависит от направления вращения гармонической моментов.
создает двигательный момент, а во второй зоне — М\ генераторный, и, следовательно, тормозящий.
Двигательный момент гармонической складывается с основным моментом, а генераторный вычитается из него.
studfiles.net
Cтраница 1
Электромагнитный момент асинхронного двигателя создается взаимодействием тока в обмотке ротора с вращающимся магнитным полем. [1]
Электромагнитный момент асинхронного двигателя создается в результате взаимодействия тока в обмотке ротора с вращающимся магнитным полем статора. [2]
Определить электромагнитный момент однофазного четырех-полюсного асинхронного двигателя при частоте вращения ротора и 1390 об / мин. [3]
Уравнение электромагнитного момента асинхронного двигателя может иметь различные формы записи в зависимости от используемых в этих уравнениях переменных и выбранной системы координат для их представления. [4]
Действительно, электромагнитный момент асинхронного двигателя возникает в результате взаимодействия потока полюса вращающегося поля с токами, индуктируемыми в проводниках ротора: Однако величина вращающего момента асинхронного двигателя определяется не п о л - йым током в обмотке ротора, а только его активной составляющей. [5]
Полученные выражения позволяют определить мгновенные значения токов и напряжений, электромагнитного момента асинхронного двигателя. [6]
Внешний контур регулирования скорости выполнен по общепринятой схеме и настраивается регулятором скорости PC ( AR), на верхний вход которого подается сигнал с выхода задатчика интенсивности ЗИ ( AJ), а на нижний - напряжения датчика скорости ДС ( UV), подключенного через потенциометр RP к тахогенератору BR. Регулятор PC содержит блок ограничения БО ( А2), которым задаются предельные значения напряжений Ои и UF, а следовательно, электромагнитного момента асинхронного двигателя. [7]
Действительно, при реализации пуско-тормозных режимов, связанных с коммутационными операциями, в асинхронном двигателе, как в специфической активно-индуктивной нагрузке, возникают электромагнитные процессы, обусловленные наличием как вынужденных, так и свободных ( периодических и апериодических) составляющих тока. Следовательно, токи в двигателе не мгновенно достигают установившихся значений, а поэтому и моменты, развиваемые им в этот переходный период, существенно отличаются от рассчитанных по статическим характеристикам, так как электромагнитный момент асинхронного двигателя определяется векторным произведением потокосцепления статора на ток статора. Магнитные поля от вынужденной и свободных составляющих тока, взаимодействуя друг с другом в условиях непостоянства из взаимного расположения, создают электромагнитный переходный момент асинхронного двигателя, имеющий, как правило, колебательный характер с максимальными значениями, намного превышающими рассчитанные по статическим характеристикам. [8]
Колебательные электромагнитные моменты возникают в результате взаимодействия магнитных полей статора и ротора, имеющих разный порядковый номер. Кроме того, колебательные электромагнитные моменты возникают при взаимодействии магнитного поля основной гармоники с магнитными полями высших гармоник. Вращающий электромагнитный момент возникает при наличии разности фаз между вращающимися магнитными полями статора и ротора. В общем виде электромагнитный момент асинхронного двигателя можно выразить следующим образом: М Is irsm ( psr, где Is - составляющая магнитодвижущей силы, обусловленная током статорной обмотки; уг - магнитный поток, создаваемый током ротора; qsr - угол сдвига между двумя этими векторами. При взаимодействии магнитодвижущей силы и магнитного потока с одним порядковым номером угол сдвига между ними остается постоянным, поскольку эти векторы вращаются с одинаковой угловой скоростью. Следовательно, и электромагнитные моменты, создаваемые гармониками одного порядка, будут постоянными. [9]
Свободные составляющие токов ко времени окончания электромагнитного переходного процесса практически затухают до нуля. В результате влияния свободных токов, а также изменения скорости вращения ротора электромагнитный момент двигателя в течение переходного процесса может быть как больше, так и меньше момента, определяемого статической механической характеристикой. Это обусловливает колебательный характер изменения электромагнитного момента асинхронного двигателя во времени со значительными амплитудами на начальном участке переходного процесса. Следовательно, зависимость электромагнитного момента от скорости вращения ротора или от времени, определенная в динамике, отличается от аналогичной зависимости, построенной в статике. [11]
Рассматривая начальные участки графиков электромагнитного момента, приведенных на рис. 7.37, а и б, отметим, что максимальное значение переходного момента существенно, в несколько раз, превышает пусковой момент. Это объясняется тем, что максимальные значения переходных токов могут значительно превысить амплитуду пусковых токов двигателя. Иногда значение момента может быть даже отрицательным ( рис. 7.37, б) на начальном участке переходного процесса. Как видно из рис. 7.37, б, изменение электромагнитного момента асинхронного двигателя носит характер затухающих колебаний со значительными амплитудами на начальном участке переходного процесса. [12]
Основные соотношения в режиме пропорционального управления получим, воспользовавшись исходными характеристиками АД. В случае пренебрежения нелинейностью кривой намагничивания двигателя расчет его механических характеристик при законе пропорционального управления сводится к следующей процедуре. Дсо, для ряда значений угловой скорости со, рассчитываются напряжение i, параметр абсолютного скольжения ( 3 и электромагнитный момент Mt асинхронного двигателя. [13]
Если вы считаете, что частота вращения ротора пг остается неизменной при постоянном моменте сопротивления М0 на валу, то ваш ответ неверный. При обрыве одной из фаз статорнои обмотки круговое вращающееся магнитное поле превратится в эллиптическое. На ротор будут одновременно действовать прямое и обратное магнитные поля и соответственно прямой и обратный ( тормозной) моменты. Поскольку вращающий момент М Мпр - Мо5р в установившемся режиме работы должен остаться неизменным, ротор будет вращаться с меньшей частотой. Величина / Иобр будет значительно меньше Мпр, так как Втобр Втпр, а индуцируемые обратным полем токи повышенной частоты из-за увеличивающегося индуктивного сопротивления ротора становятся практически реактивными. Вы знаете, что электромагнитный момент асинхронного двигателя определяется только активной составляющей токов ротора ( см. гл. [14]
Страницы: 1
www.ngpedia.ru
асинхронного двигателя пропорционален его электромагнитной мощности, Н*м М=Рэм/w1, где w1=2пиf1/p—угловая синхронная частота. Электромагнитная мощность Pэм=Pэ2/s=m2*r2*I2^2/s, или Pэм=m1*I'2^2*r'2/s, где r'2-приведенное активное cопротивление обмотки ротора; r'2=r2*kz, kz=m1*w1^2*kоб1^2 /(m2*w2^2*kоб2^2) - коэффициент приведения сопротивлений обмотки ротора. Приведенный ток ротора прямо пропорционален на пряженик) сети, А: I2=U1/sqrt((r1+r'2/s)^2+(x1+x'2)^2), где x'2=x2*kz — приведенное индуктивное сопротивление рассеяния обмотки ротора. Запишем зависимость электромагнитного момента асинхронного двигателя от скольжения, Н*м: 
T.к. r1, r'2, x1 u x'2 при работе Д с различными частотами вращения ротора (скольженьями s) остаются приблизительно одинаковыми, а также неизменными остаются и параметры питающей сети U1 и fi, то М=... дает возможность установить зависимость электромагнитного момента М от скольжения s. Графическая зависимость М=f(s) представляет собой механическую характеристику АД (рис. 3.7).
Анализ механической характеристики показывает, что при включении двигателя в сеть, когда вращающееся поле имеет частоту вращения n1 , а ротор еще неподвижен (n2=0, s=1), на роторе создается начальный пусковой момент Мп, выражение для которого получим из при s=1: 
Под действием момента Мп ротор двигателя приводится во вращение, при этом скольжение уменьшается, а вращающий момент увеличивается. При критическом скольжении sкр момент достигает максимального значения. Критическое скольжение sкр пропорционально активному сопротивлению обмотки ротора: sкр=r'2/(x1+x'2).
Максимальный электромагнитный момент асинхронного двигателя, Нм, 
После достижения моментом значения Мmax частота вращения ротора продолжает увеличиваться, а момент — уменьшаться. Так продолжается до тех пор, пока электромагнитный момент М не станет равным сумме противодействующих моментов: М=Мо+М2=Мст, где Мо — момент холостого хода, М2—полезный нагрузочный момент, создаваемый рабочей машиной, приводимой во вращение двигателем. Пусть M2 соответствует номинальной нагрузке двигателя, тогда установившийся режим работы двигателя определится точкой на механической характеристике с координатами М=Мном и s=sном, где Мном и sном—номинальные значения электромагнитного момента и скольжения. Из анализа механической характеристики следует, то устойчивая работа асинхронного двигателя будет при скольжениях s<sкр, т.е. на участке ОА механической характеристики, где изменения нагрузки на валу Д сопровождаются соответствующими изменениями эл-маг момента. Так если Д работал в режиме номинальной нагрузки, а затем нагрузочный момент М2 на валу увеличился до M'2 то равенство моментов нарушится (Мном<Мо+М'2) частота вращения ротора начнет убывать, скольжение s -увеличиваться. Это приведет к росту эл-маг момента до значения М', равного сумме противодействующих восстановится. Асинхронные двигатели общего назначения малой мощности имеют перегрузочную способность l=2,0—2,2 .
Дугогасительные устройства.
Билет №23
cyberpedia.su
1. Пояснительная записка Целью изучения данной дисциплины является получение теоретических и практических знаний процессов электромеханического и электромагнитного преобразования энергии, конструкций и
Тема 4. Датчики положения и перемещения План занятия 1. Основные положения 2. Резистивные датчики положения 3. Электромагнитные датчики положения 3.1. Резольверы 3.2. Индуктосины 4. Фотоэлектрические датчики
РАЗВИТИЕ ЛИФТОВЫХ ПРИВОДОВ Большинство существующих канатных лифтов в России и республиках бывшего СССР имеют привод с одно- или двухскоростными асинхронными двигателями. Технические и энергетические характеристики
Министерство образования и науки Самарской области Министерство имущественных отношений Самарской области Государственное бюджетное образовательное учреждение среднего профессионального образования Тольяттинский
Министерство образования и науки Российской Федерации ФГБОУ ВПО «Уральский государственный горный университет» В. Н. Полузадов ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ Учебное пособие по дисциплине и контрольные задания для
.. Энергия магнитного поля....еще раз об энергии взаимодействующих токов. Ранее мы показали, что при изменении любого потока через контур с током магнитное поле совершает работу d da (..) Это соотношение
Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования ПЕТРОЗАВОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Электротехника и электроника Часть II Переменный
И. А. Данилов ОБЩАЯ ЭЛЕКТРОТЕХНИКА УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ Допущено Министерством высшего и среднего образования СССР в качестве учебного пособия для учащихся неэлектротехнических специальностей вузов и техникумов
È. À. Äàíèëîâ ÎÁÙÀß ÝËÅÊÒÐÎÒÅÕÍÈÊÀ Ó ÅÁÍÎÅ ÏÎÑÎÁÈÅ ÄËß ÁÀÊÀËÀÂÐÎÂ Äîïóùåíî Ìèíèñòåðñòâîì âûñøåãî è ñðåäíåãî îáðàçîâàíèÿ ÑÑÑÐ â êà åñòâå ó åáíîãî ïîñîáèÿ äëÿ ó àùèõñÿ íåýëåêòðîòåõíè åñêèõ ñïåöèàëüíîñòåé
ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
КАК УМЕНЬШИТЬ ПОТЕРИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ По мнению международных экспертов относительные общие потери электроэнергии при ее передаче и распределении в электросетях можно считать удовлетворительными, если они
Формулы по физике для школьника сдающего ГИА по ФИЗИК (9 класс) Кинематика Линейная скорость [м/с]: L путевая: П средняя: мгновенная: ( ) в проекции на ось Х: ( ) ( ) где _ Х x x направление: касательная
GRUNDFOS ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛИ Компания GRUNDFOS работает в России уже более 14 лет, и все эти годы мы старались быть образцом делового партнерства. Наше оборудование надежно и успешно служит людям и широко
Лекция 3.1 (часть 1) Колебания и волны. План: 1. Общие представления о колебательных и волновых процессах. 2. Гармонические колебания и их характеристики. 3. Сложение колебаний. 4. Механические гармонические
Домашняя работа по физике за 11 класс к учебнику «Физика. 11 класс» Г.Я Мякишев, Б.Б. Буховцев, М.: «Просвещение», 000 г. учебно-практическое пособие 3 СОДЕРЖАНИЕ Глава 1. Электромагнитная индукция Упражнение
REGULACE AUTOMATIZACE BOR spol. s r.o. NOVÝ BOR КАТАЛОГ ИЗДЕЛИЙ : СИНХРОННЫЕ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛИ Фирма «РЕГУЛИРОВАНИЕ-АВТОМАТИЗАЦИЯ БОР», ООО имеет все изделия сертифицированы аккредитованным органом сертификации
GRUNDFOS ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛИ Компания GRUNDFOS работает в России уже более 14 лет, и все эти годы мы старались быть образцом делового партнерства. Наше оборудование надежно и успешно служит людям и широко
6 Лекция. МЕТОД УЗЛОВЫХ НАПРЯЖЕНИЙ План. Метод узловых напряжений.. Алгоритм формирования узловых уравнений.. Формирование узловых уравнений для схем с ИТУН.. Модифицированный метод узловых напряжений.
Е.И. Забудский ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ Часть четвертая МАШИНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА Учебное пособие Москва 2009 ББК 31.261.8 УДК 621.314 З 12 Забудский Е.И. З12 Электрические машины. Ч. 4. Машины постоянного тока:
Генераторы Среди генераторных устройств следует различать генераторы синусоидальных (гармонических) колебаний и генераторы прямоугольных колебаний, или сигналов прямоугольной формы (генераторы импульсов).
ОПТИМИЗАЦИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ Нужно сказать, что раньше в обычных электрических машинах не проводилась оптимизация симметрии взаимодействий с целью понизить вторичные противо ЭДС. Так как это противоречило
К вопросу снижения потерь в сетях 0,4 кв. В распределительных сетях 0,4 кв существует проблема, связанная со значительными перекосами напряжений по фазам: на нагруженных фазах напряжение падает до 200
МАТЕМАТИКА Квадратные корни Задание для 8-х классов (006-00 учебный год) 4 Введение Дорогие ребята! Вы получили очередное задание по математике. В этом задании мы знакомим вас с важным математическим понятием
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ (19) RU (11) 2016484 (13) C1 (51) МПК 5 H02M5/257 ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ, ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ (12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ Статус: по данным
МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Московский государственный агроинженерный университет имени В.П. Горячкина Е.И. Забудский ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ Часть третья СИНХРОННЫЕ МАШИНЫ Рекомендовано
Кафедра математики и информатики Математический анализ Учебно-методический комплекс для студентов ВПО, обучающихся с применением дистанционных технологий Модуль 4 Приложения производной Составитель: доцент
docplayer.ru
