Головна

Робочі характеристики асинхронних двигунів.

  1. A. Загальні характеристики
  2. I. Конституційний лад РФ: поняття, структура і базові характеристики.
  3. III. РОБОЧІ БДЖОЛИ
  4. OC UNIX, основні характеристики, файлова структура.
  5. OC Windows NT, основні характеристики.
  6. U-образні характеристики синхронного генератора
  7. U-образні і робочі характеристики синхронного двигуна

Мал. 263. Механічна характеристика асинхронного двигуна з підвищеним пусковим моментом (з подвійною білячою кліткою)

Робочими характеристиками асинхронного двигуна називаються залежності частоти обертання n (або ковзання s), моменту на валу М2, Струму статора I1 коефіцієнта корисної дії? і cos?1, Від корисної потужності Р2 = Рmx при номінальних значеннях напруги U1 і частоти f1 (Рис. 264). Вони будуються тільки для зони практичної стійкої роботи двигуна, т. Е. Від ковзання, рівного нулю, до ковзання, що перевищує номінальну на 10-20%. Частота обертання n з ростом віддається потужності Р2 змінюється мало, так само як і в механічної характеристиці; крутний момент на валу М2 пропорційний потужності Р2, Він менше електромагнітного моменту М на значення гальмуючого моменту Мтр, Створюваного силами тертя.

Струм статора I1, Зростає зі збільшенням потужності, що віддається, але при Р2 = 0 є деякий струм холостого ходу I0. К. п. Д. Змінюється приблизно так само, як і в трансформаторі, зберігаючи досить велике значення в порівняно широкому діапазоні навантаження.

Мал. 264. Робочі характеристики асинхронного двигуна

Найбільше значення к. П. Д. Для асинхронних двигунів середньої і великої потужності становить 0,75-0,95 (машини великої потужності мають відповідно більший к. П. Д.). Коефіцієнт потужності cos?1 асинхронних двигунів середньої і великої потужності при повному навантаженні дорівнює 0,7-0,9. Отже, вони завантажують електричні станції та мережі значними реактивними струмами (від 70 до 40% номінального струму), що є істотним недоліком цих двигунів.

При навантаженнях 25-50% від номінальної, які часто зустрічаються при експлуатації різних механізмів, коефіцієнт потужності зменшується до незадовільних з енергетичної точки зору значень (0,5-0,75).

При знятті навантаження з двигуна коефіцієнт потужності зменшується до значень 0,25-0,3, тому не можна допускати роботу асинхронних двигунів при холостому ході і значних недогрузках.

8. неномінальних режими роботи асинхронних двигунів.

Холостий хід. Якщо знехтувати тертям і магнітними втратами в сталі (ідеалізована машина), то ротор асинхронного двигуна при холостому ході обертався б з синхронною частотою n = n1 в ту ж сторону, що і поле статора; отже, ковзання дорівнювала нулю. Однак в реальній машині частота обертання ротора n при холостому ході ніколи не може стати рівною частоті обертання n1, Так як в цьому випадку магнітне поле перестане перетинати провідники обмотки ротора і в них не виникне електричний струм. Тому двигун в цьому режимі не може розвинути крутного моменту і ротор його під впливом протидіє моменту сил тертя почне сповільнюватися. Уповільнення ротора буде відбуватися до тих пір, поки що обертає момент, що виник при зменшеній частоті обертання, не стане рівним моменту, створюваному силами тертя. Зазвичай при холостому ході двигун працює з ковзанням s = 0,2-0,5%.

При холостому ході в асинхронному двигунімають місце ті ж електромагнітні процеси, що і в трансформаторі (обмотка статора аналогічна первинної обмотці трансформатора, а обмотка ротора-вторинній обмотці). За обмотці статора проходить струм холостого ходу I0, Проте його значення в асинхронному двигуні через наявність повітряного зазору між ротором і статором значно більше, ніж в трансформаторі (20-40% номінального струму в порівнянні з 3-10% у трансформатора). Для зменшення струму I0 в асинхронних двигунах прагнуть виконати мінімально можливі з міркувань конструкції і технології зазори. Струм холостого ходу, так само як і в трансформаторі, має реактивну і активну складові. Реактивна складова струму холостого ходу (намагнічує струм) забезпечує створення в двигуні необхідного магнітного потоку, а активна складова - передачу в обмотку статора з мережі енергії, необхідної для компенсації втрат потужності в машині в цьому режимі.

Навантажувальний режим. Чим більше навантажувальний момент на валу, тим більше ковзання і тим менше частота обертання ротора. Збільшення ковзання при зростанні моменту пояснюється наступним чином. При збільшенні навантаження на валу ротора він починає гальмуватися і частота його обертання т зменшується. Але одночасно збільшується частота n1- N перетину обертовим полем провідників обмотки ротора, а отже, е. д. з. Е2, Індукована в цій обмотці, ток в роторі I2 і утворений їм електромагнітний момент, що обертає М. Цей процес триватиме до тих пір, поки електромагнітний момент двигуна M не зрівняли з навантажувальним моментом Мвн. При досягненні рівності моментів М = Мвн гальмування припиниться і двигун буде знову обертатися з постійною частотою обертання, але меншою, ніж до збільшення навантаження. При зменшенні навантажувального моменту Мвн частота обертання ротора з тієї ж причини буде збільшуватися.

При роботі двигуна під навантаженням по обмотках його статора і ротора проходять струми i1 і i2. Частота струму в обмотках статора f1 і ротора f2 визначається частотою перетину обертовим магнітним полем провідників відповідної обмотки. Обмотка статора перетинається магнітним полем з частотою n1, А обмотка ротора - з частотою n1 - N. отже,

f2/ f1 = (N1- N) / n1= sабоf2 = f1s(83)

Передача електричної енергії з статора в ротор відбувається так само, як і в трансформаторі. Двигун споживає з мережі електричну потужність Pел = 3U1I1cos?1 і віддає приводиться їм в обертання механізмом механічну потужність Рмх

У процесі перетворення енергії в машині мають місце втрати потужності: електричні в обмотках статора? Рел1 і ротора? Рел2, Магнітні? Рм від гистерезиса і вихрових струмів в феромагнітних частинах машини і механічні? Рмх від тертя в підшипниках і обертових частин об повітря. З статора в ротор обертається електромагнітним полем передається електромагнітна потужність Pем роторі вона перетворюється в механічну потужність ротора Р 'мх. Корисна механічна потужність на валу двигуна Pмх менше потужності Р 'мх на значення втрат потужності на тертя? Рмх.

При зростанні механічного навантаження на валу двигуна збільшується струм I2. Відповідно до цього зростає і струм I1 в обмотці статора.
 Електромагнітний момент М створюється в асинхронному двигуні в результаті взаємодії магнітного поля з струмом I2, Індукованим ним в провідниках обмотки статора. Однак в створенні його бере участь не весь струм I2, А тільки його активна складова I2cos?2 (Тут?2 - Кут зсуву фаз між струмом I2 і е. д. з. Е2 в обмотці ротора). Тому

M = cмФтI2 cos?2 (84)

де Фт - Амплітуда магнітного потоку, створеного обмоткою статора;

cм - Постійна, що визначається конструктивними параметрами даної машини і не залежить від режиму її роботи.

режим пуску. У початковий момент пуску ротор двигуна нерухомий: ковзання s = 1, магнітне поле перетинає ротор з максимальною частотою, індукуючи в ньому найбільшу е. д. з. Е2. Так як струм в роторі I2 визначається значенням е. д. з. Е2, То в початковий момент пуску він буде найбільшим. Найбільшим буде і ток в статорі. Зазвичай пусковий струм двигуна в 5-7 разів більше номінального. Момент, що обертає Мп при пуску називається пусковим. Він зазвичай менше найбільшого моменту, який може розвинути двигун.



Регулювання асинхронних двигунів (запуск, гальмування, зміна швидкості обертання). | Асинхронні двигуни з масивним ротором.

Асинхронна машина з загальмованим ротором. | Схема заміщення асинхронної машини. | Електромагнітний момент і механічна характеристика асинхронного двигуна. | Створення магнітного поля двофазної обмотки. Двофазні асинхронні двигуни. | Створення магнітного поля однофазної обмотки. Однофазні асинхронні двигуни. | Пристрій і принцип дії синхронної електричної машини. | Електромагнітний момент, кутова і механічна характеристика синхронного двигуна. | Запуск синхронного генератора. | Pn-перехід і його властивості. | Пряме і зворотне включення pn-переходу. |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати