Здавалка
Главная | Обратная связь

Механическая характеристика АД



Механической характеристикой АД называется зависимость , построенная при , и при условии, что параметры при изменении скольжения s не меняются.

Проанализируем зависимость для момента включения АД в сеть, когда s =1,0.

При s =1,0 АД развивает пусковой момент, равный

, (6.45)

откуда следует, что пусковой момент АД зависит от подводимого напряжения во второй степени и соотношения параметров и

.

Если момент при пуске больше момента сопротивления, то ротор АД начнет вращаться и скольжение уменьшается. Так как обычно то при уменьшении s одновременно увеличиваются и числитель и знаменатель формулы (6.43). Сначала, при больших s, преобладающее значение имеет числитель, вследствие чего Мэм растет, а затем, при скольжениях Sкр =0,2…0,12 преобладающее значение получает знаменатель, куда параметр входит в квадрате. Мо­мент Мэм, достигнув максимального значения Мmax при sкр начнет уменьшаться и при s =0 становится равным нулю.

Формула (6.43) справедлива для любого режима работы АД. При переходе в генераторный режим работы скольжение меняет знак на обратный (s<0), соответственно чему момент Мэм становится отрицательным, т.е. тормозящим.

Механическая характеристика асинхронной машины показана на рисунке 6.8. В соответствии с изложенным участок кривой в диапазоне 0≤ s ≤1,0 соответствует двигательному режиму работы, а при s<0 машина работает в режиме генератора. Когда s >1,0, ротор вращается против направления вращения поля статора. Этот режим называют режимом противовключения или электромагнитного торможения.

Для того, чтобы найти величину критического скольжения sкр, при котором электромагнитный момент достигает наибольшего значения, необходимо решить уравнение = 0. После упрощения получаем выражение

. (6.46)

 

Здесь знак (+) – соответствует двигательному режиму, а знак (-) – генераторному. Так как , то им можно пренебречь и соотношение для sкр записывается в виде

. (6.47)

Подставляя выражение для в формулу (6.43), находим величину Мmax

(6.48)

или приближенно

(6.49)

 

Из выражений (6.48) и (6.49) следует, что максимальный момент Мmax: - при заданной частоте и заданных параметрах двигателя пропорционален квадрату напряжения

- не зависит от активного сопротивления ротора;

- при заданной частоте тем меньше, чем больше индуктивные сопротивления рассеяния

Критическое скольжение тем больше, чем больше сопротивление обмотки ротора .


Эти выводы имеют очень важное значение для анализа поведения АД при различных режимах работы.

Рисунок 6.8 – Механическая характеристика асинхронной машины

Номинальный режим работы АД на механической характеристике определяется точкой с координатами Мн (номинальный момент) и sн (номинальное скольжение) (рисунок 6.8) .

6.4.4. Зависимость вращающего момента Мэм

от сопротивления

Выше было показано, что величина Мmax не зависит от активного сопротивления , а критическое скольжение пропорционально . Таким образом, при изменении сопротивления ротора изменяется вид механической характеристики АД.

Конечно, изменять сопротивление короткозамкнутой обмотки ротора в процессе эксплуатации АД не представляется возможным. Это сопротивление изменяется только в определенных пределах при изменении скольжения и соответствующего изменения частоты тока в обмотке ротора, что связано с эффектом вытеснения. Только при изготовлении ротора для короткозамкнутой обмотки могут быть использованы материалы с различными удельными сопротивлениями в зависимости от назначения двигателя.

Добавочное активное сопротивление rд можно вводить в цепь ротора АД с контактными кольцами. На рисунке 6.9 показано семейство кривых при различных значениях rд в цепи обмотки фазного ротора. Кривая I соответствует величине rд = 0 и называется естественной механической характеристикой. Кривая 3 может быть получена при такой величине rд, при которой выполняется условие = , а следовательно, при пуске двигатель развивает максимальный момент. Кривая 2 соответствует промежуточному значению добавочного сопротивления, <

Рисунок 6.10 - Векторная диаграмма при различных значениях сопротивления цепи ротора
Рисунок 6.9 -- Характеристики М = f(s) при различных значениях сопротивления цепи ротора
Из рисунка 6.9 следует, что введение в цепь фазного ротора добавочного сопротивления увеличивает пусковой момент Мп. При этом в соответствии с (6.30) одновременно снижается пусковой ток .

Рассмотренное влияние сопротивления ротора на вид механи

ческой характеристики легко пояснить при помощи векторной диаграммы рисунок (6.10).

При увеличении сопротивления ротора от ( )1 до ( )2 < xk уменьшается угол сдвига по фазе между током и ЭДС и растет. Несмотря на уменьшение общего тока , его активная составляющая входящая в формулу (6.44), увеличивается, вследствие чего вращающий момент растет.







©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.