Механичната характеристика на асинхронния двигател се нарича пристрастяване. Механични характеристики на асинхронния двигател. Механични характеристики на асинхронни двигатели

Анализът на експлоатацията на асинхронен електрически двигател е удобно проведен въз основа на своите механични характеристики, които са графично изразени зависимост на вида пс = е.(М.). Високоскоростните характеристики в тези случаи са много редки, тъй като за асинхронен електрически мотор, характеристиката на скоростта е зависимостта на броя на оборотите от тока на ротора, при определяне на редица трудности, особено в случай на асинхронни Електрически двигатели с късо съединение ротор.

За асинхронни електродвигатели, както и за DC двигатели, естествени и изкуствени механични характеристики разграничават. Асинхронният електрически двигател работи на естествена механична характеристика, ако намотката на статора е свързана към трифазната текуща мрежа, напрежението и текущата честота съответстват на номиналните стойности и ако някоя допълнителна резистентност не е включена в роторната верига.

На фиг. Дадена е 42 зависимост М. = е.(с.), което улеснява хода на механичната характеристика н. = е.(М. ), тъй като, според експресията (82), скоростта на въртене на ротора зависи от величината на приплъзването.

Заместваща формула (81) в експресията (91) и решаване на полученото уравнение спрямо пс 2 Получаваме следното уравнение на механичните характеристики на асинхронен електрически мотор

Член R. 1 с. пропуснати, поради своята малка. Механичните характеристики, съответстващи на това уравнение, са показани на фиг. 44.

За практически конструкции уравнението (95) е неудобно, следователно на практика обикновено се използват опростени уравнения. Така че, в случай на експлоатация на електрическия двигател върху естествената характеристика с въртящ момент, не повече от 1,5 от номиналната си стойност, плъзгащите се обикновено не надвишават 0.1. Следователно, за посочения случай в уравнение (95), можете да пренебрегнете член х. 2 с. 2 /кр.’ 2 · М. В резултат на това получаваме следното опростено уравнение на естествените характеристики:

уравнението на права линия, наклонена към ос от абсциса.

Въпреки че уравнението (97) е приблизително, опитът показва, че когато се променят в момента, вариращи от М. \u003d 0 be. М.=1,5М. н. Характеристиките на асинхронните електрически двигатели са наистина ясни и уравнение (97) дава резултати добре съгласувани с опитни данни.

Когато се въвежда в роторната верига на допълнителни съпротивления, характеристиката пс = е.(М.) С достатъчно цели, точността може да се счита за ясна в посочените граници за въртящия момент и да го произвеждат по уравнение (97).

По този начин, механичните характеристики на асинхронния електрически двигател в диапазона от М.\u003d 0 be. М. = 1,5 М. н. При различни съпротивления на роторната верига семейството директно, пресичащо се в една точка, представлява съответно на синхронен брой обороти (фиг. 45). Като уравнение (97) показва, наклонът на всяка характеристика към оста на абсциса се определя от валидността на активното съпротивление на роторната верига r.’ 2 . Очевидно е, толкова по-голяма е съпротивата, въведена във всяка фаза на ротора, толкова по-наклонена към оста на абсциса.

Както е посочено, обикновено на практика скоростните характеристики на асинхронните електрически двигатели не използват. Изчисляването на носителите и съпротивленията за регулиране се прави с помощта на уравнение (97). Изграждането на естествена характеристика може да бъде направена от две точки - чрез синхронна скорост н.­ 1 = 60е. /r. С нулев момент и при номинална скорост в номинален момент.

Трябва да се има предвид, че за асинхронни електродвигатели, точката зависимост от тока на ротора I. 2 е по-сложен характер от точката на зависимост от тока на котвата

dC електродвигатели. Следователно, скоростта, характерна за асинхронен двигател, не се наблюдава механична характеристика. Характеристика пс = е.(I. 2 ) Има външен вид, показан на фиг. 46. \u200b\u200bИма и характеристика. н. = е. (I. 1 ).

Асинхронни двигатели (кръвно налягане) - най-често срещания тип двигатели, защото Те са по-лесни и надеждни в експлоатация, с еднаква сила имат по-малка маса, размери и разходи в сравнение с DPT. Включването на схемите са показани на фиг. 2.14.

Доскоро, по дяволите с късо съединение ротор се използва в нерегулирани електрически задвижвания. Въпреки това, с появата на thyristor честотни преобразуватели (TPC) на напрежението, което захранва намотките на статора, двигателите с късо съединение ротор започнаха да се използват в регулируеми електрически задвижвания. Понастоящем властта транзистори и програмируеми контролери се прилагат в честотни преобразуватели. Методът за контрол на скоростта получи името на импулса и подобрението му е най-важната посока в развитието на електрическото задвижване.

Фиг. 2.14. а) веригата на включване с късо съединение ротор;

б) веригата за включване с фазов ротор.

Уравнението за механичните характеристики на кръвното налягане може да бъде получено въз основа на диаграмата на замяната на кръвното налягане. Ако в тази схема е пренебрегнала активното съпротивление на статора, тогава изразът за механични характеристики ще разгледа:

,

Тук M k -критичен момент; S K. - съответното критично приплъзване; U f. - активната стойност на фазовото напрежение на мрежата; ω 0 \u003d 2πf / p - ъглова скорост на въртящото се магнитно поле ад (синхронна скорост); е. - честота на захранващото напрежение; пс. - брой двойки по дяволите; x K. - индуктивна фазова устойчивост на късо съединение (определена от схемата за заместване); S \u003d (ω 0 -Ω) / ω 0- плъзгане (скорост на ротора по отношение на скоростта на въртящото се поле); R2 1.- обща резистентност към фаза на активната роторна фаза.

Механичната характеристика на ада с късо съединение ротор е показана на фиг. 2.15.

Фиг. 2.15. Механичен характерен ад с късо съединение ротор.

Тя може да разграничи три характерни точки. Координати на първата точка ( S \u003d 0; ω \u003d ω 0; M \u003d 0.). Съответства на режима на перфектно празен ход, когато скоростта на ротора е равна на скоростта на въртящото се магнитно поле. Координати на втората точка ( S \u003d s към; M \u003d m до). Двигателят работи с максимална точка. За M s\u003e m Роторът на двигателя ще бъде насилствено спрян, че двигателят е режим на късо съединение. Така че въртящият се момент на двигателя в този момент се нарича критично M k.. Координати на третата точка ( S \u003d 1; ω \u003d 0; M \u003d m n). В този момент двигателят работи в начален режим: скорост на ротора ω \u003d 0 и на стартиране на фиксирани роторни действия M. Механичната характеристика, разположена между първата и втората характеристични точки, се нарича работна част. На него двигателят работи в стабилния режим. При кръвно налягане с късо съединение ротор при извършване на условия U \u003d u n и f \u003d f n Механичната характеристика се нарича естествена. В този случай, на работната станция, характеристиката е точката, съответстваща на номиналния режим на работа на двигателя и с координати ( S n; ω n; M N.).

Електромеханични характеристики на ада ω \u003d f (i f) което е показано на фиг.2.15, за разлика от електромеханичните характеристики на DPT, съвпада с механичната характеристика само на работното му място. Това се обяснява с времето по време на стартирането поради променящата се честота на E.D.S. В намотката на ротора 2. Честотата на тока и съотношението на индуктивните и активни съпротивления на намотката се променят: в началото на началото, честотата на тока е голяма и индуктивна съпротива по-активна; С увеличаване на скоростта на ротора ω Честотата на тока на ротора, което означава индуктивното съпротивление на неговото намотка, намалява. Ето защо, започнете текущ ад в режим на директен старт 5, 7 пъти по-висока от номиналната стойност I fn.и и началото Mравно на номинално M N.. За разлика от DPT, където, когато сте започнали, е необходимо да се ограничи началният ток и моментния момент, когато стартирате тока на стоп, трябва да сте ограничени и отправна точка се увеличава. Последното обстоятелство е най-важно, тъй като DPT с независимо възбуждане е стартирано в ГОСПОЖИЦА.<2,5М н , DPT с последователно възбуждане, когато ГОСПОЖИЦА.<5М н и по дяволите, когато работи по естествена характеристика, когато ГОСПОЖИЦА.<М н .

В ада с късо съединение на ротора M Предоставена от специален дизайн на намотката на ротора. Вдлъбнатината за навиването на ротора е направена дълбока и самата намотка се намира в два слоя. Когато стартирате честотата на двигателя 2. И токовете на ротора са големи, което води до появата на ефекта на тока - текущият протича само в горния слой на намотката. Следователно устойчивостта на намотката и стартиращият въртящ момент се увеличава M. Неговата стойност може да достигне 1.5m N..

В ада с повишаване на фаза ротор M Предоставени чрез промяна на механичните си характеристики. Ако съпротивата RP.Включена в текущата верига на ротора е нула - двигателят работи върху естествена характеристика и M p \u003d m n. За R n\u003e 0 Увеличава общата активна устойчивост на роторната фаза R2 1.. Критичен слайд S K. Като увеличаване R2 1. също се увеличава. В резултат на това, адът с въвеждане на фазов ротор RP. Веригата на ток на ротора води до изместване M K. в посока на големи слайдове. За S k \u003d 1 m n \u003d m k. Механични характеристики на ада с фазов ротор, когато R n\u003e 0 Наречен изкуствен или здрав. Те са показани на фиг. 2.16.

Най-често използваните електродвигатели в промишлеността, селското стопанство и във всички останали области на употреба са асинхронни двигатели. Може да се каже, че асинхронните двигатели с късо съединение ротор са основните средства за превръщане на електрическата енергия в механично. Принципът на действие на асинхронен двигател е разгледан в § 1.2 и 6.1.

Електромагнитното поле на статора се върти във въздушната междина на машината със скорост на CO \u003d 2 nf ( /напр. . Със стандартна честота от 50 Hz въртяща се скорост на ротора зависи от броя на двойките полюси напр. (Таблица 6.1).

Таблица 6.1.

Зависимостта на скоростта на въртене на асинхронни двигатели от броя на двойките

полюси

В зависимост от дизайна на асинхронния ротор на двигателя, асинхронните двигатели се отличават с фаза и късо съединение ротор.В двигателите на мотора, трифазната разпределена намотка е разположена върху ротора, свързан към звезда, намотките са свързани към контактните пръстени, през които се показват електрическите вериги на ротора, за да се свържат към изходните съпротивления, следвани чрез рецидиране на намотки. В късо съединени двигатели, намотката се извършва във формата вкусни клетки -пръчките, затворени въртене от двете страни чрез пръстени. Въпреки специфичното конструктивно устройство, клетъчната клетка може също да бъде разглеждана като трифазна навиване, затворена накратко.

Електромагнитен момент М. В асинхронен двигател, той се създава поради взаимодействието на въртящото се магнитно поле на статора F с активния компонент на роторния ток:

където да се - Конструктивна константа.

Токът на ротора се дължи на ЕМФ 2, който се индуцира в намотките на ротора с въртящо се магнитно поле. Когато роторът е все още, асинхронният двигател е трифазен трансформатор с намотки със затворен плюнка или натоварен при стартна устойчивост. Произтичащи от фиксиран ротор в намотките на EMS, наречен номинална фаза ЕМФ.ротора E 2n. Тази ЕМП е приблизително равна на фазовото напрежение на статора, разделен на коефициента на трансформация k T:

С ротационен ротор за въртене на двигателя 2. и честотата на този EDC (и следователно честотата на тока в намотките на ротора) зависи от честотата на пресичането на ротора на намотката на ротора (в късо съединение на двигатели). Тази честота определя разликата в скоростите на полето на статора на ко и ротора на СО, който се нарича абсолютно подхлъзване:

Когато се анализират режимите на работа на асинхронен двигател с постоянна честота на захранващото напрежение (50 Hz), обикновено се използва относителна величина на приплъзване

Когато роторът на двигателя все още е все още s \u003d. 1. Най-голямата ЕМФ на ротора при работа в двигателя ще бъде с фиксиран ротор ( Д. 2N), като скоростта (намаляване на плъзгането) EMF 2. ще намалее:

По същия начин, честотата на ЕМП и токът на ротора / 2 с фиксиран ротор ще бъде равен на честотата на статора / и тъй като скоростта се увеличава, тя ще бъде намалена пропорционална на плъзгането:

В номиналния режим скоростта на ротора е малко по-различна от скоростта на полето, а номиналният слайд е за общо ползване от 1.5 ... 200.0 kW двигатели само от 2 ... 3%, а за повече електрически двигатели от около 1 %. Съответно, в номиналния режим, роторът на ЕМП е 1 ... 3% от номиналната стойност на този EDC при 5 \u003d 1. Честотата на тока на ротора в номиналния режим ще бъде само 0.5 ... 1.5 Hz. При 5 \u003d 0, когато скоростта на ротора е равна на скоростта на полето, ротора на EMF 2. И токът на ротора / 2 ще бъде нула, моментът на двигателя също ще бъде нула. Този режим е режим на съвършен празен ход.

Зависимостта на честотата на EDC и тока на ротора на приплъзването определя оригиналността на механичните характеристики на асинхронния двигател.

Работата на асинхронен двигател с фазов ротор, чиито намотки са затворени накратко.Както е показано в (6.16), моторът е пропорционален на потока F и активния компонент на тока на ротора / 2 "А, даден на статора. Потокът, създаден от намотките, зависи от стойността и честотата на захранващото напрежение

Токът на ротора е равен

където z2 е общата резистентност на фазата на навиване на ротора.

Трябва да се има предвид, че индуктивното въздействие на намотката на ротора х 2 е променлива стойност в зависимост от честотата на роторния ток и следователно от подхлъзване: x 2 \u003d 2P 2 2 \u003d 2K т2.

С фиксиран ротор, когато s \u003d. 1 Индуктивна резистентност към навиване на ротора максимум. Като скорост (намаляване на приплъзване) индуктивна устойчивост на ротора x 2. Той намалява и когато се достигне номиналната скорост, само 1 ... 3% от съпротивата при 5 \u003d 1. untounted x 2s \u003d l \u003d x 2n, Получаване

Представяме параметрите на веригата на ротора към намотката на статора, като се вземат предвид коефициента на трансформация и въз основа на спасяването

равенство на властта:

И активният компонент на тока на ротора има формата:

Споделяне на цифровия и знаменател с формула (6.26) с, Получаване

Проведена математическа операция - разделение на числителя и знаменателя с.Разбира се, валидността на равенството (6.29) не се променя, но е формален характер, който трябва да бъде разгледан при разглеждането на тази връзка. Всъщност, както следва от първоначалната формула (6.26), индуктивното съпротивление на ротора зависи от плъзгането x 2. Активна съпротива g 2. Тя остава постоянна. Използването на експресията (6.29) позволява по аналогия с трансформатора да се направи схема за смяна на асинхронен двигател, който е представен на фиг. 6.4. ,но.

Фиг. 6.4.Схеми за замяна на асинхронен двигател: А - пълна схема; B-схема с визуализирана магнетизиране контура

За да анализирате нерегулираното електрическо задвижване, тази схема може да бъде опростена, преместени магнетизационната верига на клипове на двигателя. Опростената P-образна схема за заместване е представена на фиг. 6.4D въз основа на който токът на ротора ще бъде равен на:

където x K \u003d x + x "2 - индуктивно съпротивление на късо съединение. Активният компонент на тока на ротора, като се вземе предвид (6.28), ще бъде:

Заместващ (6.22) и (6.31) в (6.16), ние получаваме израз за момента на асинхронен двигател

Естествени механични характеристики на асинхронния двигател OZ \u003d f (m) При фазов ротор, на намотките са затворени накратко, представени на фиг. 6.5. Тук се показва и електромеханичната характеристика на двигателя Y \u003d / (/ J), определена от векторната диаграма на асинхронен двигател на фиг. 6.6, I x \u003d i + / 2 ".

Фиг. На 5.Естествени механични и електромеханични характеристики на асинхронен двигател

Фиг. V.V.Опростен вектор асинхронна диаграма на двигателя

Вярвайки в реактивния поток на магнетизиране, ние получаваме там

Приравняване на деривата dM / DS. \u003d, ще намерим максималната стойност на асинхронния двигател M k \u003d m n и съответната стойност на критичното приплъзване с. К:

където s K. - Критично приплъзване; Знакът "+" означава, че тази стойност се отнася до режима на двигателя, знака "-" - към генераторния режим на рекуперативно спиране.

Като се вземат предвид (6.34) и (6.35), формулата с механични характеристики (6.32) може да бъде преобразувана в по-удобно използване на експресията - кЛИМНА ФОРМУЛА:

За двигатели с капацитет повече от 15 kW устойчивост на намотката на статора, малка и на честота от 50 Hz е значително по-малка x K. Следователно, в горните изрази на стойността на r, можете да пренебрегнете:

Съгласно формулите, получени, е възможно да се изчислят механичните характеристики на асинхронния двигател, като се използва неговите паспортни данни, знаейки номиналния момент M n, Номинален слайд s H и пренос на двигателя Х.

Обърнете внимание, че анализирането на електромагнитните процеси в асинхронен двигател за постоянен режим, достигащи същите съотношения (6.9) и (6.10), които са получени в § 6.1 въз основа на диференциални уравнения на обобщена двуфазова машина.

Анализ на характеристиките на механичните характеристики на асинхронен двигател (виж фиг. 6.5). Той е нелинеен характер и се състои от две части. Първата е работната част - в приплъзване от 0 до s k. Тази част от характеристиката е близо до линейна и има отрицателна твърдост. Ето миг, разработен от двигателя, грубо пропорционален на състоянието на статора 1 x. и ротор / 2. Като по тази част от характеристиките s, вторият срок на знаменател във формула (6.39) е значително по-малък от първия и те могат да бъдат пренебрегнати. След това работната част на механичните характеристики може да бъде приблизително подадена в линейна форма, където точката е пропорционална на приплъзването:

Втората част на механичните характеристики на асинхронен двигател с слайдове, големи s k (s\u003e s k) curvilinear, с положителна стойност на твърдост (3. Въпреки че токът на двигателя се увеличава, моментът се увеличава, в момента, напротив, намалява. Ако наклонът на ротора на асинхронен двигател с фазов ротор е затворен във външната верига, Стартиращ ток на такъв двигател (с \u003d 0 и 5 \u003d 1) ще бъде много голям и надвишава номиналното 10-12 пъти. В същото време началната точка ще бъде около 0.4 ... 0.5 номинален. Както ще бъде Показано е по-долу, за късо съединение стартиращи двигатели (5 ... 6) / n, и пускане (1,1 ... 1.3) A / N.

За да обясните това несъответствие между началото на тока и въртящия момент, ние разглеждаме веригите за векторни диаграми на ротора (фиг. 6.7) за два случая: когато слайдът е голям (изходната част на характеристиките); Когато плъзгането не е достатъчно (работна част от характеристиките). При стартиране, когато 5 \u003d 1 честотата на тока на ротора е равна на честотата на захранващата мрежа (F 2 \u003d 50 Hz). Индуктивно съпротивление на навиването на ротора [виж (6.24)] Голяма и значително надвишава активната устойчивост на ротора / * 2, токът изостава зад ЕМП на ротора към големия ъгъл F, т.е. Токът на ротора е главно реактивен. Тъй като ЕМФ на ротора в този случай ще бъде 2 \u003d 2N, тогава началният ток обаче ще бъде много голям, обаче поради малката стойност на CP2, активния компонент на тока на ротора 1 2а. Следователно ще бъде малък, в момента, разработен от двигателя, също ще бъде малък.

Когато двигателят се ускори, плъзгащите се намаляват, емисиите на ротора, честотата на тока на ротора, индуктивното съпротивление на ротора е пропорционално на намаляването. Съответно, стойността на общия ротор и статорния ток се намалява, но поради увеличаването на F2 активният компонент на роторния ток нараства и двигателят нараства.

Когато плъзгането на двигателя ще стане по-малко s K. Честотата на тока на ротора ще намалее толкова много, че индуктивното съпротивление ще стане по-малко активно и токът на ротора ще бъде практически активен (фиг. 6.7,6), Моментът на двигателя ще бъде пропорционален на тока на ротора. Така че, ако номиналният слайд на двигателя 5 h \u003d 2%, след това в сравнение с началните параметри, честотата на тока на ротора ще намалее с 50 пъти, индуктивното съпротивление на ротора ще намалее съответно. Следователно, въпреки факта, че ЕМР на ротора също ще намалее 50 пъти, ще бъде достатъчно да се създаде номинален ток на ротора, осигурявайки номиналния момент на двигателя. По този начин, оригиналността на механичните характеристики на асинхронния двигател се определя от зависимостта на индуктивното съпротивление на ротора на слайда.

Фиг. На 7. Векторна верига диаграма на асинхронен ротор на двигателя: A - с голям слайд: B - с и малък слайд

Въз основа на горното, за да стартирате асинхронен двигател с фазов ротор, трябва да предприемете стъпки за увеличаване на началната точка и да намалите стартиращите течения. За тази цел, веригата на ротора включва допълнителна активна устойчивост. Както следва от формулите (6.34), (6.35), въвеждането на допълнителна активна устойчивост не променя максималния момент на двигателя, но само променя стойността

критично приплъзване: Къде /? - Даб - дадено

статорът се добавя устойчивост в роторната верига.

Въвеждането на допълнителна активна устойчивост увеличава импеданса на роторната верига, в резултат на това, изходният ток намалява и въртящата се верига се увеличава, което води до увеличаване на активния компонент на тока на ротора и следователно, от началната точка на двигателя .

Обикновено в ротационната верига на двигателя се въвежда разделяща резистентност на двигателя с фазов ротор, чиито стъпки са донесени от старт контактори. Изчисляването на стартиращите втулка може да бъде изчислено с формула (6.39), като се използва стойността s K.съответния R2. Б за всеки етап от стартовата резистентност. Включният схема на допълнителни съпротивления и съответните механични характеристики на двигателя на двигателя са показани на фиг. 6.8. Механичните характеристики имат обща точка на перфектното празен ход, равен на скоростта на въртене на електромагнитното поле на статора, и твърдостта на работната част на характеристиките намалява, тъй като общата активна резистентност на се увеличава веригата на ротора (2 + /? Правя).

При стартиране на двигателя първо се въвежда първото съпротивление на добавящата? 1dB. При достигане на скоростта, с която въртящият момент на двигателя l / става близо до момента на съпротивата Госпожица, Част от изходната съпротива се избягва от контактор K1, а двигателят отива към характеристиката, съответстваща на стойността на допълнителното съпротивление /? 2dB. В същото време моторът се увеличава до стойността M 2. Тъй като двигателят допълнително се ускори, вторият етап на стартиране на съпротивлението се улавя от контактор. След затваряне на контакти на контактора KZ, двигателят се премества в естествена характеристика и ще работи със скорост, съответстваща на точка 1.

За да изчислите началните характеристики, трябва да зададете стойността на точката M ( в които се случват стъпките на изходните резистори M x. = 1,2Госпожица. Стартиране на стойностите на въртящия момент M 2. (Фиг. 6.8) се намират съгласно формулата, \u003d A /, където t - Брой стъпки.

За да изчислите стъпките на изходното съпротивление, ние намираме номиналната резистентност на ротора R 2H \u003d 2N.LIN /\u003e / 3 2N

Стъпки за съпротива:

В от късо съединени асинхронни двигатели въвеждането на допълнителна устойчивост на роторната верига е невъзможно. Същият резултат обаче може да бъде получен, ако използвате ефекта от изключването на тока на повърхността на проводника. Същността на този феномен е следната. Съгласно електромагнитната индукция, проводник за пробив в него се индуцира чрез самоиндукция, насочена срещу тока:

Стойността на този EDC зависи от текущия I, Неговата честота и индуктивност, определена от характеристиката на околната среда около проводника. Ако проводникът е във въздуха, магнитната пропускливост на средата е много малка, следователно, индуктивността е малка Л.В този случай, на честота от 50 Hz CO \u003d / с ефекта на EMF за самонарукция, леко. Друго нещо е, когато проводникът е поставен в тялото на магнитния тръбопровод. Тогава индуктивността се увеличава многократно и EMF самоиндук, насочена срещу текущата, играе ролята на индуктивна съпротива, която възпрепятства текущия поток.

Фиг. На 9. Дизайнът на ротора на асинхронен двигател с късо съединение: но - с дълбок жлеб; Б - с двойна клетка; в - схема, обясняваща ефекта от текущото изместване

Помислете за проявлението на действието на ЕМП за самоуправление за случая на проводника (намотка на ротора на пръти), поставен в дълбок жлеб на магнитния тръбопровод на ротора на двигателя (Фиг. 6.9 ,но). Условно разделяне на напречното сечение на пръчката на три части, които са свързани паралелно. Токът, който тече в дъното на пръчката, образува потока F, магнитните електропроводи от които са затворени чрез магнитна тръбопровод. В тази част на диригента има голяма самоуправление на ЕМП e lv. Насочен срещу ток 12

Ток / 23 (фиг. 6.9, в), Ротационният криволичещ пръчка, протичаща по горната част на пръчката форми F 3, но тъй като електрическите линии на този поток в значителна част от тях се затварят през въздуха, потокът F 3 ще бъде много по-малък от потока F. От тук и EMF e 1. ще бъде многократно по-малко от e lv.

Посоченото разпределение на самоиндукционната ЕМП във височината на пръчката е характеристика на режима, когато честотата на ротора е голяма - близо до 50 Hz. В този случай, тъй като всичките три части на ротора на пръта са свързани паралелно (виж фиг. 6.9, в), След това токът на ротора / 2 ще върви по горната част на пръчката, където по-малко анти-ЕАД e L. Този феномен се нарича изтегляне на тока на повърхността на жлеба. В същото време, ефективното напречно сечение на пръта, според което точният отива, ще бъде няколко пъти по-малък от общата част на роторната навигационна пръчка. Така активната резистентност към ротора се увеличава g 2. Имайте предвид, че тъй като EMF за самоиндукция зависи от честотата на тока (т.е. от приплъзване), след това съпротивление g 2. и x 2. са плъзгащи функции.

При стартиране, когато слайдът е голям, устойчивостта g 2 се увеличава (в схемата на ротора, тъй като се въвежда с допълнителна резистентност). Тъй като двигателят се ускори, плъзгането на двигателя намалява, ефектът от текущото изместване е отслабване, токът започва да се разпръсква надолу по напречното сечение на проводника, съпротивление g 2. намалява. Когато се достигне работната скорост, наклонът на тока на ротора е толкова малък, че феноменът на точното изместване вече не се отразява, текущите потоци по време на напречното сечение на проводника и съпротивление g 2. Минимум. Благодарение на тази автоматична промяна на съпротивата g 2, Началото на асинхронните късо съединени двигатели продължават благоприятно: началният ток е

5.0 ... 6.0 Номинален, и стартер 1.1 ... 1.3 номинален.

Можете да променяте параметрите на асинхронния двигател при проектирането на каналната форма, както и съпротивлението на материала на прътите (състав на сплав). Заедно с дълбоки канали, двойните жлебове образуват двойна клетъчна клетка (фиг. 6.9,6), И използвайте каналите на крушовата и т.н.

На фиг. 6.10 представя типични механични характеристики на различни модификации на асинхронни късо съединени двигатели.

Фиг. В 10 ЧАСА. Примерни механични характеристики на асинхронни късо съединени двигатели: A - нормална производителност; 6 - с висок плъзгащ се; в - с увеличен стартер; G-кран и металургични серии

Кратко натрупани двигатели с нормални изпълнения Използва се за управление на широк клас работни машини и механизми, особено за задвижване, работещи в дългосрочен режим. Това изпълнение се характеризира с висока ефективност на ефективността и минималния номинален слайд. Механичната характеристика в областта на големите слайдове обикновено е малка недостатъчност, характеризираща се с минималния момент. M t (стр.

Подобрени двигатели имат по-мека механична характеристика и се използват в следните случаи: когато два или повече двигателя работят върху общ вал, за механизми (например, свързване) с циклично променящ се натоварване, кога да се преодолее устойчивостта на движение, то Препоръчително е да се използва кинетична енергия, която да се използва при движещи се части на електрическото задвижване и за механизми, работещи в преносителния режим.

Двигатели с увеличен стартов въртящ момент Предназначен за механизми с тежки начални условия, например за конвейери скрепер.

Двигатели кран и металургични серии Проектиран за механизми, работещи в повторно краткосрочен режим с чести старт. Тези двигатели имат по-голям капацитет на претоварване, висока отправна точка, повишена механична якост, но най-лошите енергийни индикатори.

Аналитичното изчисление на механичните характеристики на късо съединение асинхронни двигатели е доста сложно, така че приблизително характеристиката може да бъде изградена на четири точки: при курса на празен ход (5 \u003d 0), с максимум M k. Стартиране M и минимум Mt [n. Момент в началото на началото. Данните на тези характерни точки са дадени в каталози и директории на асинхронни двигатели. Изчисляването на работната част на механичните характеристики на късо затворен асинхронен двигател (с пързалки от 0 до 5 k) може да бъде направен с формула (6.36), (6.39), тъй като ефектът от изключването на тока в. \\ T Режимът на работа почти не е явен.

Пълна механична характеристика на асинхронен двигател във всички полеви квадранти Госпожица, Представени на фиг. 6.11.

Асинхронният двигател може да работи в три спирачни режима: рекуперативно и динамично спиране и спиране с опозиция. Специфичният режим на спирачката също е кондензатор.

Спиране на генератор за надзор Възможно е скоростта на ротора да е по-висока от скоростта на въртене на електромагнитното поле на статора, което съответства на отрицателната стойност на плъзгането: oo\u003e СО 05

Нещо подобно по-важно Максималният момент в режима на генератора се обяснява с факта, че загубата в статора (на съпротива g () В режим на двигателя, моментът на вала е намален и в режима на генератора, момента на вала трябва да бъде по-голям, за да се покрие загубата в статора.

Обърнете внимание, че в рекуперативния режим на спиране, асинхронният двигател генерира и дава активна мощност в мрежата и създава електромагнитно поле, асинхронният двигател и в режима на генератора трябва да обменя с мрежа от реактивна мощност. Следователно, асинхронната машина не може да работи като автономен генератор, когато е деактивиран от мрежата. Възможно е обаче да свържете асинхронна машина към кондензаторни батерии, що се отнася до източника на реактивна мощност.

Метод на динамично спиране: Намотките на статора са изключени от AC мрежата и са свързани към постоянен източник на напрежение (Фиг. 6.12). При захранване на намотките на статора, постоянен ток се създава от електромагнитно поле в пространството, т.е. Скоростта на въртене на статорното поле от DT \u003d. Слайдът ще бъде равен на 5 dt \u003d -CO / CN, където с h е номиналната ъглова скорост на въртене на статорното поле.

Фиг. 6 .12 но - включване на динамично спиране; b - при свързване на намотки в звезда; в - при свързване на намотки в триъгълник

Видът на механичните характеристики (фиг. 6.13) е подобен на характеристиките в режим на събиране на възстановяването. Началната точка на характеристиките е произходът на координатите. Можете да регулирате интензивността на динамичното спиране чрез промяна на тока за възбуждане / DT в намотките на статора. Колкото по-висок е текущата, толкова по-голям е спирачният момент развива двигателя. В същото време обаче трябва да се има предвид, че в ток / dt\u003e / 1n започва да влияе на магнитната верига на двигателя.

За асинхронни двигатели с фазов ротор, контролът на спирачния момент може да бъде въведен и чрез допълнителна устойчивост на роторната верига. Ефектът от въвеждането на допълнителна резистентност е подобен на този, който се извършва, когато се стартира асинхронният двигател: поради подобряването на F, критичните плъзгащи се на двигателя и се увеличава спирачният въртящ момент големи скорости Завъртане.

В динамичния режим на спиране, намотката на статора се захранва от DC източник. Трябва също да се има предвид, че в динамичния спирачен кръг на текущите / d t потоци (при свързване на намотки в звезда) не в три, но с две фазови намотки.

За да се изчислят характеристиките, е необходимо да се замени реалният / еквивалентният ток /, който преминава по трите фазови намотки,

създава същата магнитна сила като текущата I. За схемата на фиг. 6.12. ,6 1 \u003d 0.816 /, и за схемата на фиг. 6.12. , в I. =0,472/ .

Опростена формула за приблизително изчисляване на механичните характеристики (без да се вземат предвид насищането на двигателя) е подобно на формулата за моторно мотор:

където - Критичен момент в динамичния режим на спиране;

Трябва да се подчертае, че критичното приплъзване в динамичния спирачен режим е значително по-малко критично в режима на двигателя, тъй като "към. Да се \u200b\u200bполучи максимален спирачен момент, равен на максималния въртящ момент в режима на двигателя, текущата / ЕО трябва да бъде 2 -4 пъти по-висока от номиналния поток на магнетизиране / 0. Напрежението на DC захранването ще бъде значително по-малко от номиналното напрежение и приблизително равно на dt \u003d (2, ... 4) / eq,.

Енергията в динамичния режим на спиране Асинхронният двигател работи като синхронен генератор, зареден към съпротивлението на роторната верига на двигателя. Всички механични захранвания влизат в двигателния вал, когато спирането се превръща в електричество и отива за нагряване на съпротивленията на роторната верига. Спиране на противоположността Може би в два случая:

• Когато двигателят работи, е необходимо да се спре и за тази промяна реда на рентгенови фази на намотките на захранващия статор;
• Когато електромеханичната система се движи в отрицателна посока под действието на потапящия се товари и двигателят е включен в посока на повдигането, за да се ограничи скоростта на спускане (обширния режим на товар).

И в двата случая електромагнитното поле на статора и ротора на двигателя се върти различни страни. Моторни плъзгащи се в режима

конференцията винаги е по-голяма:

В първия случай (Фиг. 6.14), двигателят, който работи в точка 1, след като сменя реда на редуването на фазите на двигателя, преминава в спирачния режим в точката G, а скоростта на задвижване бързо се намалява под действието на спирачния момент M t. и статични Госпожица. Когато се забавя, за да се приближи до нула, двигателят трябва да бъде изключен, в противен случай ще се ускори в обратната посока на въртене.

Фиг. 6.14.

Във втория случай, след изваждане на механичната спирачка, двигателят е включен в посоката нагоре, под действието на тежестта на товара на спускане, ще се върти в обратна посока със скорост, съответстваща на точка 2. Работа в режим на против - Възможност при действието на разтягащия товар е възможно при използване на двигатели с фазов ротор. В този случай се въвежда значителна устойчивост на добавяне в роторната верига, която съответства на характеристиката 2 на фиг. 6.14.

Енергията е изключително неблагоприятна. Сегашният в този режим за асинхронни късо съединени двигатели надвишава стартера, достигайки 10-кратна стойност. Загубите в веригата на ротора на двигателя са съставени от загуба на късо съединение на двигателя и мощността, който се предава на вала на двигателя при спиране: a P n \u003d. L / t от 0 + Mt (о.

За късо съединени двигатели, анти-ключовият режим е възможен само в рамките на няколко секунди. Когато използвате двигатели с фазов ротор в режим на опозиция, е необходимо да се включи върху роторната верига от допълнителна устойчивост. В този случай, загубите на енергия остават значителни, но те се изваждат от обема на двигателя в ротационна устойчивост.

Електрически променлив ток

Класификация на електрически задвижвания на променлив ток

На базата на синхронни двигатели.

а) SD с електромагнитно възбуждане,

б) SD с възбуждане от постоянни магнити.

Синхронните машини могат да работят в три режима: генератор, двигател и в режим на синхронни компенсатор.

Най-често срещаният режим на работа на синхронните машини е генератор режим. Топлоелектрическите централи имат капацитет 1200 MW за 3000 rpm и 1600 mw на 1500 оборота в минута. За разлика от високоскоростните турбогенератори, хидрогенераторите са нискоскоростни машини, като правило, с вертикална ос на въртене. За увеличаване на динамичната стабилност на енергийните системи и подобряване на качеството на електричеството се използват синхронни компенсатори, направени въз основа на изрично и имунитет синхронни машини.

В режима на двигателя, синхронните машини се използват като задвижващи двигатели на мощни помпи, вентилатори, вентилатори. Максималната мощност на синхронните двигатели достига няколкостотин мегавата. Също така, синхронните микромотори се използват широко в различни електрически задвижвания, в които се използват постоянни магнити за създаване на поле за възбуждане.

По правило се управляват синхронни генератори и двигатели cos φ. \u003d 0.8 ° 0.9.

Въз основа на асинхронни двигатели с ротор KZ.

а) трифазен ад,

б) двуфазно кръвно налягане.

Въз основа на асинхронни двигатели с фазов ротор.

Асинхронните машини са най-често срещани като двигатели. Максималната мощност на асинхронните двигатели е няколко десетки мегават. За помпи и аеродинамични тръби се произвеждат асинхронни двигатели с капацитет до 20 mW. В системите индикатор асинхронните двигатели се използват от акциите на WATT до стотици вата.

В момента асинхронните двигатели са произведени от единични серии. Основната серия от 4А асинхронни машини включва двигатели от 0.4 до 400 kW. Разработена е една серия от асинхронни машини AI, AIR, 5A и RA. Двигателите на ATD серията се извършват с късо съединение масивно ротор и охлаждане на водата на намотката на статора.

Асинхронни двигатели с късо съединение ротор на серията 4A могат да бъдат разделени на две разновидности в зависимост от степента на защита и чрез метод за охлаждане. Машините са затворени, защитени от влизане в пръст от всяка посока и елементи с диаметър над 1 mm, имат външен вентилатор. Според ГОСТ, това изпълнение има обозначение на IP44. Вторият тип дизайн е машините с изпълнението на степента на защита на IP23. В тези машини се осигурява защита срещу възможността за контакт с обекти с диаметър над 12,5 mm с въртящи се части на машината. Изпълнението на IP23 осигурява защита от влизане в автомобила, попадащи под ъгъл от 60 ° към вертикалната (капеща изпълнението).

Отличителната характеристика на машините с фазов ротор е присъствието на навиването на ротора от кръгли или правоъгълни проводници, което започна с контактните пръстени. Възелът за контактни пръстени се отстранява от леглото, а контактните пръстени са затворени с обвивка. Сегашното превозно средство се състои от четки и къси четки. Вентилационна система и степен на двигатели с фазов ротор - IP23 и IP44.

Механичното характерно уравнение асинхронен двигател. Схема за подмяна на една фаза.

За разлика от DC двигателите, магнитният поток на трифазното моторно възбуждане се създава чрез променлив ток на намотките и се върти. Външният вид в намотката на едр и ток ротор и следователно и въртящият момент на вала е възможно, както е добре известно, само в присъствието на разликата между скоростта на въртене на полето и въртящата се скорост на ротора , наречен слайдът

където ω - скорост на въртене на ротора.

Механичните характеристики на асинхронния електрически двигател са изградени като зависимост от приплъзване от двигателя, разработен от двигателя s \u003d f (m) С постоянно напрежение и честота на захранващата мрежа.

За да се получи аналитичен експресия на механичните характеристики на трифазния двигател, се използва еквивалентна верига на една моторна фаза при свързване на намотките на статора и ротора в "звезда". В еквивалентна схема (Фигура 5.2), магнитната връзка между намотките на статора и ротора се заменя с електричество, а магнетизиращият ток и съответната индуктивна и активна резистентност са представени като независима верига, включена в напрежението на мрежата.

Фиг. 5.1. Еквивалентна диаграма на една фаза на двигателя.

За тази снимка

Вдлъбнатина - основно фазово напрежение;

I 1. - фазов ток на статора;

I 2. / - намаления ток на ротора;

X 1. и X 2 / - първична и вторична намалена резистентност към разсейването;

R 0. и X 0. - Активен I. реактивна съпротива Контур на магнетизиране;

s - плъзгане на двигателя;

- синхронна скорост на ъгловата двигател;

R 1. и R2 / е основната и представена вторична активна устойчивост;

f 1. - Честота на мрежата,

r. - брой двойки поляци.

Параметри за навиване на ротора (индуктивно, активно съпротивление и ток на ротора I 2.) Статорът на навиващите палта се измества и към режима на фиксиран ротор. В допълнение, еквивалентната верига се разглежда при условие, че параметрите на всички вериги са постоянни, а магнитната верига е ненаситена.

В съответствие с намалената схема за заместване можете да получите израз за вторичния ток:

(5.2)

Въртящият момент на асинхронния двигател може да се определи от изразяването на загуби

От!

(5.3)

Заместване на текущата стойност I 2. / В този израз получаваме:

(5.4)

Израз за максималния момент:

(5.5)

Знакът "+" се отнася до режима на двигателя (или инхибиране чрез анти-брояч), знакът "-" - към генераторното спиране.

Забележителен, за да получите:

(5.6)

M k. - максимален въртящ момент (критичен момент) на двигателя,

s K. - критични плъзгащи се, съответстващи на максималния момент.

От Формула 5.5 може да се види, че при даден слайд моторният момент е пропорционален на квадрата на напрежението, така че двигателят е чувствителен към колебанията на мрежовото напрежение.

Фигура 5.2 показва механичните характеристики на асинхронния двигател в различни начини на работа. Характерните характеристики са:

1) - скоростта на въртене на двигателя е равна на синхронната скорост;

2) - режим на номинална работа на двигателя;

3) - Критичен момент в режим на двигателя;

4) - начална отправна точка.

Определянето на множествеността на максималния момент, получаваме:

.

Двигателят работи само в носители и спирачни режими, той не работи част от характеристиката (хипербола).

С функцията на линейна график е директен, който се нарича работна част на механичните характеристики на асинхронния двигател. На този сегмент от механични характеристики двигателят работи в стабилния режим. В същата част има точки, съответстващи на номиналните данни на двигателя: .

Фиг. 5-2. Механични характеристики на асинхронния двигател.