Cтраница 1
Критическое скольжение в рассматриваемом режиме зависит только от активного сопротивления и индуктивности рассеяния обмотки ротора, а критический электромагнитный момент определяется величиной главного потокосцепления и значением индуктивности рассеяния обмотки ротора. [2]
Критическое скольжение будет изменяться обратно пропорционально частоте, а критический момент - обратно пропорционально квадрату частоты. В обычных условиях эксплуатации частота питающей сети бывает постоянной или меняется в очень малых пределах. Однако на буровых установках нефтяных промыслов при питании электродвигателей от дизель-электрического агрегата двигатель может работать с частотой, отличной от частоты, на которую он рассчитан. Например, так работают электродвигатели, подключаемые к аварийной ДЭС буровой установки при отсутствии напряжения в сети, снабжающей электроэнергией буровую установку. В подобных случаях следует учитывать резкое уменьшение критического момента с увеличением частоты питающего тока, что ограничивает перегрузочную способность двигателя, и принимать необходимые меры. [4]
Критическое скольжение, не зависящее от напряжения, остается неизменным. Не изменяется также и синхронная угловая скорость, которая зависит только от частоты питающего напряжения и числа пар полюсов двигателя. [5]
Критическое скольжение зависит от сопротивления, включенного в ротор. Оно увеличивается пропорционально росту сопротивления. [7]
Критическое скольжение, как нетрудно установить из выражения ( 3 - 51), уменьшается с ростом частоты, а с уменьшением ее растет. При достаточно низких значениях частоты оно от частоты мало зависит. [8]
Критическое скольжение ротора sKp при отсутствии добавочного активного сопротивления в цепи его обмоток может быть найдено из упрощенной формулы Клосса. [9]
Критическое скольжение SKV r ly 2 - j - от напряжения не зависит. [10]
Критическое скольжение асинхронной машины - - скольжение, при котором машина развивает максимальный вращающий момент. [11]
Критическое скольжение асинхронной машины - скольжение, при котором асинхронная машина развивает максимальный вращающий момент. [12]
Критическое скольжение асинхронного двигателя зависит от сопротивления цепи ротора. Поэтому величина относительной продолжительности пуска прямо пропорциональна сопротивлению. [14]
Вблизи критического скольжения апериодический процесс сменяется колебательным. При этом время процесса растет по мере роста абсолютной величины скольжения с соответствующим увеличением числа периодов колебания. [15]
Страницы: 1 2 3 4
www.ngpedia.ru
Асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором находят широкое применение в приводах различных промышленных механизмов благодаря простоте их конструкции, надежности в эксплуатации, высоким энергетическим показателям и сравнительно низкой стоимости.
Момент электромагнитный, развиваемый асинхронным двигателем определяется выражением:
, (1)
где UФ – действующее значение фазного напряжения сети, В;
R1, R`2 – активные сопротивления обмоток соответственно фазы статора и фазы ротора, приведенное к цепи статора, Ом;
X1, X`2 – индуктивные сопротивления обмоток соответственно фазы статора и фазы ротора, приведенное к цепи статора, Ом;
Xk – индуктивное фазное сопротивление короткого замыкания, Ом;
s – скольжение двигателя;
w0 – угловая скорость поля двигателя, рад/с.
Индуктивное фазное сопротивление короткого замыкания
. (2)
Скольжение двигателя – это относительный параметр, характеризующий отставание или опережение скорости вала двигателя скорости поля по отношению к скорости поля:
Угловая скорость поля
, (4)
где f – частота напряжения питающей сети, Гц;
р – число пар полюсов двигателя.
Номинальную угловую скорость двигателя можно определить зная номинальную частоту вращения nНОМ [об/мин] по выражению:
. (5)
Номинальное скольжение двигателя
. (6)
Статическую механическую характеристику АД w = f(М) (здесь М – момент электромагнитный) можно построить используя формулу (1) и уравнение связи между угловой скоростью вала двигателя и скольжением:
. (7)
С учетом того, что момент электромагнитный по формуле (1) имеет экстремум (критическое значение), то возможна и другая форма записи зависимости М = f(s), называемая формулой Клосса:
, (8)
где Мk – максимальное (критическое) значение момента, Н×м;
sk – критическое скольжение, соответствующее Мk;
а – параметр (а = R1/R`2).
Момент критический и скольжение критическое определяются выражениями:
, (9)
. (10)
Для асинхронных двигателей большой мощности (Р2НОМ > 100 кВт) сопротивление R1 невелико, тогда можно считать что R1<<Xk и a×sk<<1. Уравнение механической характеристики в этом случае будет определяться выражениями:
, 
, 
. Обычно в каталогах на асинхронные двигатели не приведены параметры схемы замещения (активные и индуктивные сопротивления фаз обмоток), поэтому вышеприведенные формулы имеют ограниченное применение для расчета статических характеристик АД. В каталогах на асинхронные двигатели помимо номинальных данных (Р2НОМ, nНОМ, cosjНОМ, hНОМ и др.) приводится также кратность максимального момента в двигательном режиме по отношению к номинальному моменту mk = Мk/MНОМ. Кратность максимального момента иногда обозначают l = mk. Умножив номинальный момент двигателя на кратность максимального момента нетрудно найти значение критического момента, используемого в формуле (43).
Значение sk в каталогах не приводится, но оно может быть найдено по известным параметрам асинхронного двигателя.
При этом для машин малой мощности, у которых R1 » R`2, можно принять а » 1, тогда:
, (11)
а для машин большой мощности, у которых R1 » 0, можно принять а » 0, тогда:
. (12)
Таким образом, используя формулы (43, 46, 47 и 42) можно рассчитать статическую механическую характеристику асинхронного двигателя w = f(M) по каталожным данным. Для этого необходимо изменяя скольжение в требуемых пределах с определенным шагом вычислять значения момента по (43) и значения скорости по (42). Следует иметь ввиду, что рассчитанная таким образом характеристика будет представлять собой зависимость угловой скорости вала асинхронного двигателя от момента на его валу.
Чтобы определить скорость с которой будет вращаться двигатель при заданном моменте нагрузки на валу в формулу (43) необходимо подставить вместо М заданное значение момента статического МС и решить его относительно скольжения. Следует иметь ввиду, что решение даст два значения скольжения. Необходимо для дальнейших расчетов выбрать нужное значение s (оно должно быть больше нуля но меньше sk). Затем для выбранного значения s по (42) определить угловую скорость двигателя.
Статическую электромеханическую характеристику асинхронного двигателя w = f(I1) можно рассчитать используя приближенную формулу, предложенную В.А. Шубенко – зависимость I1 = f(s) и формулу связи угловой скорости и скольжения двигателя (42). Формула В.А. Шубенко имеет вид:
, (13)
где I1 – ток фазы статора, А;
I1НОМ – номинальный ток фазы статора двигателя, А;
I0 – ток холостого хода двигателя, А;
М, МНОМ – момент двигателя при скольжении s, который определяется при расчете механической характеристики, и номинальный момент двигателя соответственно, Н×м;
s, sНОМ – скольжение двигателя текущее и номинальное соответственно.
Номинальный ток статора и ток холостого хода можно определить по каталожным данным асинхронного двигателя по следующим формулам:
, (14)
. (15)
На рисунке 7 представлен примерный вид статической механической характеристики асинхронного электродвигателя, рассчитанной по формулам (42), (43).
Рисунок 7 – Статическая механическая характеристика АД
На рисунке 8 представлена статическая электромеханическая характеристика асинхронного электродвигателя w = f(I1), рассчитанная по формулам (42), (48), (49), (50).
Рисунок 8 – Статическая электромеханическая характеристика АД
Контрольные вопросы
1. Что показывает статическая механическая характеристика асинхронного двигателя?
2. Что такое естественная механическая характеристика? В чем разница между естественной и искусственной механической характеристикой?
3. Записать выражение естественной механической характеристики асинхронного двигателя и проанализировать его.
4. В чем разница между моментом электромагнитным и моментом на валу двигателя? Как они соотносятся, например, в двигательном режиме работы?
5. Как изменится механическая характеристика асинхронного двигателя, если напряжение, подводимое к статору, уменьшить в два раза? Начертить эти характеристики.
6. В каких квадрантах плоскости {w, М} изображают статические характеристики в тормозных режимах работы (генераторное торможение, торможение противовключением)? Начертить эти характеристики.
7. Пояснить работу универсального лабораторного стенда при работе исследуемого двигателя в двигательном режиме.
8. Пояснить принцип создания регулируемой нагрузки на валу исследуемого двигателя в универсальном лабораторном стенде.
9. Пояснить процессы преобразования энергии в электромашинном агрегате при работе исследуемого двигателя в режиме генераторного торможения.
10. Начертить электромеханическую и механическую характеристики асинхронного двигателя. На характеристиках указать пусковой ток и пусковой момент. Почему кратность пускового тока велика, а пускового момента нет?
11. Что такое критический момент и критическое скольжение? От каких параметров двигателя и питающей сети они зависят?
12. Показать на статической механической характеристике рабочий участок. Почему он так называется?
Рекомендуемая литература
1. Москаленко В.В. Автоматизированный электропривод: Учебник для вузов. – М.: Энергоатомиздат, 1986. – 416 с.: ил.
2. Основы автоматизированного электропривода: Учеб. пособие для вузов/ М.Г. Чиликин, М.М. Соколов, В.М. Терехов, А.В. Шинянский. – М.: Энергия, 1974. – 568с.: ил.
3. Чиликин М.Г. Теория автоматизированного электропривода: Учеб. пособие для вузов / Чиликин М.Г., Ключев В.И., Сандлер А.С. – М.: Энергия, 1979. – 616с.: ил.
megaobuchalka.ru
Лабораторная работа № 2.12
Определение критического напряжения асинхронного электродвигателя.
Продолжительность работы:4 часа.
Цель работы: Определение критического напряжения асинхронного электродвигателя
Ознакомиться с теоретической частью.
Ознакомиться с конструкцией стенда.
Ознакомится с порядком выполнения работы.
Собрать схему лабораторной работы согласно указаниям.
Провести необходимые испытания.
Составить отчет по проделанной работе.
Краткие теоретические сведения:
В промышленности и сельском хозяйстве основными потребителями электроэнергии являются асинхронные двигатели (60-70%), синхронные двигатели составляют 10%, осветительная нагрузка 20-30%.
В связи с этим, представляет интерес исследование статической устойчивости асинхронных двигателей в нормальном режиме работы энергосистемы при малых возмущениях, т.к. если группа асинхронных двигателей имеет мощность, соизмеримую с мощностью источника питания, то в этом случае их режим работы может оказать существенное влияние на устойчивость энергосистемы в целом.
Снижение напряжения в питающей сети влечет за собой увеличение токов статора и ротора асинхронных двигателей (при неизменной нагрузке на валу двигателя), что обуславливает дальнейшее снижение напряжения и возникновение резкого снижения напряжения в сети, т.е. “лавины напряжения”. При рассмотрении статической механической характеристики, у асинхронного двигателя имеется только одна область устойчивой работы - это область, расположенная на восходящей части характеристики P=f(s). Область между критическим скольжением и скольжением, равным 1, является неустойчивой (рис. 1).
Рис. 1. Характеристика асинхронного двигателя при различных значениях питающего напряжения.
В нормальных условиях двигатель работает на устойчивой части своей характеристики при скольжении меньше критического. Однако при снижении напряжения или увеличении механического вращающего момента двигатель может оказаться в критическом режиме (точки b, b1на рис. 1).
При дальнейшем снижении напряжения точка, характеризующая режим, перейдет на спадающую часть характеристики, двигатель будет тормозиться, ток и реактивная мощность будут резко расти, а затем двигатель остановится - “опрокинется” (точки c, c1,на рис. 1).
Статическая устойчивость асинхронных двигателей.
Под статической устойчивостью электрической машины понимается ее способность возвращаться к установившемуся режиму после малых возмущений. Причинами, вызывающими нарушение статической устойчивости, могут быть: значительное увеличение внешнего сопротивления (отключение части питающих линий) или мощности приводного механизма, а также снижение напряжения в узле нагрузки. Обычно запас по статической устойчивости нагрузки оценивается величиной допустимого снижения напряжения в точке питания. [1]
Значения напряжения на зажимах двигателей и независимой от режима работы двигателей э.д.с. источника питания называются критическими, если они соответствуют пределу статической устойчивости (опрокидывающий момент становится равным нагрузке двигателя). Значения UКРиEКРобычно определяются при номинальной частоте.
(1)
(2),
где 
- номинальный коэффициент мощности двигателя,
КЗ– коэффициент загрузки асинхронного двигателя,
РН- номинальная мощность асинхронного двигателя,
,
- внешнее сопротивление двигателя при номинальном скольжении
(3),
Где 
- кратность максимального момента двигателя,
и
- определяются по паспортным данным двигателя. [2]
Нарушение статической устойчивости двигателя можно пояснить, рассматривая механические характеристики приводного механизма (кривая 1 на рис. 2) и двигателя, определенные при различных значениях напряжения. Механические характеристики асинхронного двигателя P=f(s)при номинальном и критическом напряжениях представлены кривыми 2 и 3 на рис. 2.
При напряжении U = UНрабочей точкой двигателя является точкаА, скольжение при этом равно номинальному. При напряженииU = UКР наступает критический режим (точкаВ) и двигатель работает со скольжением, равным критическому. При напряженииU < UНпроисходит нарушение устойчивости при скольжении несколько большем, чем критическое (точкаС, кривая 4). Критический режим характеризуется критериями 
и
. [1]
Рис. 2. Механические характеристики асинхронного двигателя и приводного механизма.
Данные для выполнения работы:
| Электрическая схема соединений | |
Перечень аппаратуры
| Обозна-чение | Наименование | Тип | Параметры |
| А1 | Регулировочный трансформатор | 338 | 250ВА 3х220/3х90…140В |
| А2 | Трёхполюсный выключатель | 301.1 | 400 В~;10А |
| А3 | Модель линии электропередачи | 313.2 | 400 В; 50 Гц; 3х0,3 А индуктивность/активное сопротивление фазы 0…1,5 Гн/ 0…250 Ом, ёмкость между фазой и землёй 0…0,45 мкф |
| А4 | Блок измерительных трансформаторов тока и напряжения | 401.1 | 600 В/ 3 В (тр-р напряж.) 0,3А/ 3 В (тр-р тока) |
| G1 | Трёхфазный источник питания | 201.2 | 400 В~; 16 А |
| G2 | Источник постоянного напряжения | 214.1 | 0…125 В-; 3 А |
| G3 | Преобразователь угловых перемещений | 104 | 6 выходных сигналов |
| М1 | Асинхронный двигатель | 103.1 | 120 Вт, 380/220В, 1360 об/мин |
| Р1 | Указатель частоты вращения | 506.2 | -2000…0…2000 мин-1 |
| Р2 | Блок мультиметров | 508.2 | 3 мультиметра 0…10 А; 0…1000 В; 0…20 МОм |
Указания по проведению эксперимента
Убедитесь, что все устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети электропитания.
Соедините гнёзда защитного заземления устройств, используемых в эксперименте, с гнездом «PE» источникаG1.
Соедините аппаратуру в соответствии с электрической схемой соединений.
Переключатели режима работы источника G2, выключателяА2, переведите в положение «РУЧН.»
Регулировочную рукоятку источника G2поверните против часовой стрелки до упора.
Параметры линии электропередачи А3переключателями установите, например, следующими: R=200 Ом,L/RL=1,2/40 Гн/Ом,С1=С2=0.
Включите выключатель «СЕТЬ» блока мультиметров Р2и включите питание используемого мультиметра.
Включите источник G1. О наличии напряжений фаз на его выходе должны сигнализировать светящиеся светодиоды.
Переключая отпайки регулировочного трансформатора А1,установите междуфазное напряжение 220 В.
Включите выключатель «СЕТЬ» указателя Р1.
Включите выключатель «СЕТЬ» и нажмите кнопку «ВКЛ» выключателя А2.
Обратите внимание на направление вращения агрегата - для проведения эксперимента необходимо левое вращение. Если же оно правое, то необходимо поменять местами любые два фазных провода, идущих к асинхронному двигателю.
Включите выключатель «СЕТЬ» и нажмите кнопку «ВКЛ» источника G2. Плавно увеличивайте его выходное напряжение до тех пор, пока частота вращения агрегата не снизится до 1360 об/мин при напряжении питания асинхронного двигателя 220 В. Это – номинальный режим работы двигателя.
При помощи трансформатора А1медленно понижайте напряжение питания двигателя до его опрокидывания (останова). Момент начала опрокидывания двигателя и будет происходить при критическом напряжении питания двигателя. Проведите несколько повторных опытов. Полученные данные занесите в таблицу 1.
Таблица 1
| № опыта | 1 | 2 | 3 | 4 |
| UКР, В |
По окончании эксперимента уменьшите до нуля выходное напряжение источника G2, отключите его сетевой выключатель, нажмите кнопку “ОТКЛ” выключателяА2, отключите питание блока мультиметров Р2, отключите источникG1нажатием на красную кнопку – “гриб” и последующим отключением ключа-выключателя.
Содержание отчета:
Контрольные вопросы:
Дайте понятие критического напряжения асинхронного двигателя.
Напишите формулу для определения критического напряжения асинхронного двигателя.
Изобразите график зависимости активной мощности асинхронного двигателя от его скольжения.
На графике зависимости активной мощности асинхронного двигателя от его скольжения укажите области: а) нормальной работы двигателя
б) потери устойчивости (торможение двигателя)
Опишете процессы, происходящие с асинхронным двигателем при снижении питающего напряжения при неизменной нагрузке на валу двигателя.
Что подразумевается под понятием «опрокидывание» асинхронного двигателя.
Список литературы:
И.П. Чесноков, А.Н. Петрухин. Переходные процессы. Курс лекций. Часть 2. Киров, 2007. 162 стр.
Бугров В.Г. Электромеханические переходные процессы в системах электроснабжения: Учеб. пособие. – Тверь: ТГТУ, Т.: Изд-во ТГТУ, 2005. – 115 с.
studfiles.net
Скольжение асинхронного двигателя — относительная разность скоростей вращения ротора и изменения переменного магнитного потока, создаваемого обмотками статора двигателя переменного тока. Скольжение может измеряться в относительных единицах и в процентах.
s=(n1−n)/n1{\displaystyle s=(n_{1}-n)/n_{1}},
где n{\displaystyle n} — скорость вращения ротора асинхронного двигателя, об/мин
n1{\displaystyle n_{1}} — скорость циклического изменения магнитного потока статора, называется синхронной скоростью двигателя.
n1=60×f/p{\displaystyle n_{1}=60\times f/p},
где f — частота сети переменного тока, Гц
p — число пар полюсов обмотки статора (число пар катушек на фазу).
Из последней формулы видно, что скорость вращения двигателя n практически определяется значением его синхронной скорости, а последняя при стандартной частоте 50 Гц зависит от числа пар полюсов: при одной паре полюсов — 3000 об/мин, при двух парах — 1500 об/мин, при трёх парах — 1000 об/мин и т. д.
Холостой ход асинхронного двигателя имеет место в том случае, если на валу отсутствует нагрузка в виде рабочего органа или редуктора. При сборке нового двигателя всегда проводится испытания холостого хода, для того чтобы определить потери в подшипниках, вентиляторе и магнитопроводе, а также узнать значения намагничивающего тока. Во время холостого хода скольжение составляет: S=0,01÷0,08.
Следует заметить, что так же существует режим идеального холостого хода, при котором n2=n1, что практически реализовать невозможно, даже если учесть, что нет силы трения в подшипниках. На самом деле суть заключается в том, что асинхронному двигателю необходимо, чтобы ротор отставал от магнитного вращающегося поля статора. При отставании поле статора индуцирует магнитное поле в ротор, что заставляет его вращаться за полем статора.
Если постепенно повышать нагрузку двигателя, то скольжение будет расти (ротор будет все сильнее отставать от вращающегося магнитного поля), при этом пропорционально скольжению будет расти ток, наводимый в роторе, а пропорционально ему будет расти и момент. Поэтому при малых нагрузках можно считать, что момент пропорционален скольжению. Но при росте скольжения возрастают активные потери в роторе, которые снижают ток ротора, поэтому момент растет медленнее чем скольжение, и при определенном скольжении момент достигает максимума, а потом начинает снижаться. Скольжение, при котором момент достигает максимума, называется критическим.
org-wikipediya.ru
Cтраница 2
Определить критическое скольжение, число оборотов при максимальном моменте, номинальный и максимальный вращающие моменты. [16]
Величина критического скольжения делит механическую характеристику электродвигателя на две части: неустойчивую и устойчивую. [18]
Значение критического скольжения не изменится, так как оно не зависит от напряжения. На рис. 10.21, г изображены механические характеристики двигателя, соответствующие схеме включения треугольником и пусковой схеме звездой. [19]
Величина критического скольжения делит механическую характеристику электродвигателя на две части: неустойчивую и устойчивую. [21]
Величина критического скольжения может быть определена на основании следующих рассуждений. [22]
Значение критического скольжения не изменится, так как оно не зависит от напряжения. На рис. 10.21, г изображены механические характеристики двигателя, соответствующие схеме включения треугольником и пусковой схеме звездой. [23]
Величина критического скольжения не изменится, так как она не зависит от напряжения. На рис. 10.21, г изображены механические характеристики двигателя, соответствующие схеме включения треугольником и пусковой схеме звездой. [25]
Значение критического скольжения SK, при котором двигатель развивает максимальный ( критический) момент Мк, легко определить, если взять производную dM / ds выражения (10.51) и приравнять ее нулю. [26]
Под критическим скольжением синхронного двигателя покушается максимальное скольжение, при котором после подачи возбуждения обеспечивается вхождение его в синхронизм. [27]
Под критическим скольжением синхронного двигателя понимается максимальное скольжение, при котором после подачи возбуждения обеспечивается вхождение его в синхронизм. [29]
При малых критических скольжениях работа механизма с муфтой скольжения может оказаться неустойчивой. [30]
Страницы: 1 2 3 4
www.ngpedia.ru
Асинхронные машины относятся к классу электромеханических преобразователей, т.е. преобразователей электрической энергии в механическую или механической в электрическую. В первом случае они называются двигателями, а во втором - генераторами. Все электрические машины обладают свойством обратимости и могут осуществлять преобразование энергии в обоих направлениях, поэтому при изучении процессов в машинах пользуются понятиями двигательного и генераторного режимов. Однако при разработке и изготовлении машины оптимизируются для условий работы в одном из режимов и используются в соответствии с назначением. Асинхронные машины не являются исключением из этого правила, но асинхронные генераторы значительно уступают синхронным по многим параметрам и редко используются на практике, в то время как асинхронные двигатели являются самыми распространёнными электромеханическими преобразователями. Суммарная мощность асинхронных двигателей составляет более 90% общей мощности всех существующих двигателей, поэтому в данном курсе мы ограничимся рассмотрением только этого типа машин.
Асинхронные двигатели относятся к бесколлекторным машинам переменного тока или машинам с вращающимся магнитным полем. Название асинхронные (несинхронные) объясняется тем, что в статическом режиме работы скорость вращения ротора (вращающейся части) двигателя отличается от скорости вращения магнитного поля, т.е. ротор и поле вращаются несинхронно.
Причиной широкого распространения асинхронных двигателей является их предельная простота, надёжность и экономичность. Конструкция асинхронных двигателей не претерпела существенных изменений с 1889 года, когда эти двигатели были изобретены М.О. Доливо-Добровольским. Можно сказать, что асинхронные двигатели совместно с синхронными генераторами и трёхфазными линиями передачи и распределения электрической энергии образуют систему передачи механической энергии на расстояние.
В последнее время в связи с появлением полупроводниковых преобразователей частоты для питания асинхронных двигателей область их применения существенно расширилась. Они стали широко применяться в высокоточных приборных приводах там, где ранее использовались в основном двигатели постоянного тока.
При анализе процессов в асинхронном двигателе и в справочных данных используют понятие скольжения 
как разности между скоростями вращения магнитного поля ( 
) и ротора ( 
), отнесённой к скорости вращения поля. При известной частоте сети и числе пар полюсов по скольжению можно определить скорость вращения. Например, скорость вращения двигателя с двумя парами полюсов при питании от промышленной сети (n = 60*50/2 = 1500 об/мин) и скольжении 0,05 составляет 1425 об/мин. Скольжение при неподвижном роторе (n = 0) равно единице, а при синхронном вращении (n =n1) - нулю. Скорость или частота вращения магнитного поля называется также синхронной скоростью (частотой), т.к. ротор при этой скорости вращается синхронно с полем. Синхронный режим работы асинхронного двигателя называется идеальным холостым ходом. Он возможен только в том случае, если ротор приводится во вращение другим двигателем или механизмом, присоединённым к валу.
Вращающий электромагнитный момент двигателя в соответствии с законом электромагнитных сил
где См - конструктивная постоянная; j2s- фазовый сдвиг между током и магнитным потоком. Отношение максимального момента Мmax к номинальному Мн определяет перегрузочную способность двигателя и составляет 2,0-2,2 (дается в каталожных данных). Максимальный момент соответствует критическому скольжению sк, определяемому активными и индуктивными сопротивлениями двигателя, и пропорционален активному сопротивлению цепи ротора.
Потери в асинхронном двигателе
Потери делятся на потери в статоре и в роторе. Потери в статоре состоят из электрических потерь в обмотке Рэ1 и потерь в стали Рст, а потери в роторе - из электрических Рэ2 и механических Рмех плюс добавочные потери на трение и вентиляцию Рдоб.
где К = 2,9-3,6 определяется диаметром статора D1.
Потери в стали в рабочем режиме во много раз меньше электрических потерь в роторе и ими обычно пренебрегают.
КПД асинхронного двигателя составляет от 0,75 до 0,95.
Рабочий момент двигателя пропорционален квадрату напряжения, что необходимо учитывать при включении двигателя в протяженных распределительных сетях. Номинальному моменту соответствует номинальное скольжение, а пусковому - sп.
Зависимость момента двигателя от скольжения М=f(s) приведена на рисунке. На участке от 0 до Мmax двигатель работает в устойчивом режиме, а участок от Skназывается режимом опрокидывания двигателя, при котором двигатель в результате перегрузки останавливается и не может вернуться в рабочий режим без очередного запуска. Пусковые свойства двигателя определяются соотношением пускового момента Мп и номинального. В соответствии с каталожными данными оно составляет 1,6-1,7. При пуске асинхронного двигателя cosj очень мал и пусковой ток в обмотке статора может возрастать в 5-7 раз по сравнению с номинальным. Ограничение его осуществляется изменением частоты питающего напряжения для двигателя с короткозамкнутым ротором и увеличением активного сопротивления в цепи ротора для двигателя с фазовым ротором. Для механизмов, имеющих тяжелые условия пуска, где желательно использовать асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором, применяются двигатели с улучшенными пусковыми свойствами: с большим пусковым моментом и меньшим пусковым током, чем у двигателей общего назначения.
infopedia.su
Cтраница 2
Это допущение справедливо при условии, что максимальное значение пускового момента на 15 - 20 % меньше критического момента двигателя. [16]
При увеличении скорости скольжение уменьшается и развиваемый двигателем момент возрастает до максимального значения, которое называется опрокидывающим или критическим моментом двигателя тм. [17]
Существенно отметить, что при введении дополнительного активного сопротивления в роторную цепь скорость двигателя изменяется в относительно широких пределах, а критический момент двигателя при регулировании остается постоянным. Следовательно, перегрузочная способность двигателя при этом не уменьшается. [18]
При увеличении скорости вращения скольжение двигателя уменьшается, момент возрастает и в точке Ь достигает максимального значения, которое называется опрокидывающим или критическим моментом двигателя. [20]
Динамические моменты в асинхронных двигателях, связанные с электромагнитными переходными процессами, сопровождающими режимы пуска и торможения, могут достигать больших значений, в несколько раз превышающих критические моменты двигателя, рассчитанные по статическим характеристикам. [21]
С увеличением а уменьшается критический момент двигателя и вместе с тем снижатеся модуль механических характеристик. [23]
Асинхронный двигатель весьма чувствителен к колебаниям напряжения сети. Как следует из уравнения (III.10), критический момент двигателя ( а также и пусковой) пропорционален квадрату напряжения питания. [24]
В том Случае, когда обмотка статора асинхронного двигателя выполняется таким образом, что при напряжении 380 в и полной нагрузке она должна быть соединена в треугольник, целесообразным является переключение на звезду при малых нагрузках, что приводит к снижению потребляемой реактивной мощности. Не следует забывать при этом, что критический момент двигателя снизится в 3 раза, так как напряжение, подведенное к обмотке фазы статора, снизится в / з раз. Указанное переключение применяется на ряде эскалаторов. Кроме повышения коэффициента мощности, оно обеспечивает также снижение момента двигателя при включении эскалатора на спуск пассажиров, что ограничивает величину ускорений всей системы электропривода. [25]
В том случае, когда обмотка статора асинхронного двигателя выполняется таким образом, что при напряжении 380 в и полной нагрузке она должна быть соединена в треугольник, целесообразным является переключение на звезду при малых нагрузках, что приводит к снижению потребляемой реактивной мощности. Не следует забывать при этом, что критический момент двигателя снизится в 3 раза, так как напряжение, подведенное к обмотке фазы статора, снизится в V 3 раз. Указанное переключение применяется на ряде эскалаторов. [26]
На рис. 11 представлены механические характеристики асинхронного двигателя, построенные для различных значений дополнительных активных сопротивлений ста-торной цепи. Из них видно, что с увеличением сопротивления критический момент двигателя уменьшается. [28]
При to - wc3 динамические моменты, возникающие при любом малом отклонении скорости, направлены на уменьшение возникшего отклонения скорости и возвращают электропривод в точку устойчивого равновесия. Увеличение момента нагрузки вплоть до значения, соответствующего критическому моменту двигателя, приводит к слиянию точек устойчивого и неустойчивого равновесия в одну точку со сок со ( 1 - SK), для которой устойчивость зависит от направления отклонения. [29]
Из формул ( 5) и ( 6) следует, что при неизменном скольжении ток ротора двигателя пропорционален напряжению, приложенному к статору, а момент двигателя пропорционален квадрату этого напряжения. Так как величина Критического скольжения не зависит от напряжения, критический момент двигателя пропорционален квадрату напряжения. [30]
Страницы: 1 2 3
www.ngpedia.ru
, 
— скорость вращения ротора асинхронного двигателя, об/мин 
— скорость циклического изменения магнитного потока статора, называется синхронной скоростью двигателя. 
, 
