Механическая характеристика асинхронного двигателя и эксплуатационные требования к ней

Полезный вращающий момент на валу двигателя М₂ меньше электромагнитного момента М на величину

Механическая характеристика двигателя представляет собой зависимость скорости вращения п от развиваемого момента на валу М_г при U_x = const и f_x = const:

Так как при нагрузке момент М_о мал по сравнению с М и М₂, то можно положить М_о «0 или включить М_о в величину статического тормозящего момента М_ст, который развивается рабочей машиной или механизмом, приводимым во вращение асинхронным двигателем. Поэтому ниже в качестве механической характеристики двигателя будем рассматривать зависимость между п (или s) и электромагнитным моментом М:

Изображенные на рис. 25-1 и 25-3 кривые момента М при указанных условиях и представляют собой механические характеристики асинхронного двигателя с постоянными параметрами.

I Очевидно, что вид механических характеристик существенно зависит от величины вторичного активного сопротивления.

Процесс пуска и установившийся режим работы асинхронного двигателя. Рассмотрим процесс пуска асинхронного двигателя с ко-роткозамкнутой вторичной обмоткой при его включении на полное напряжение сети. Так производится пуск подавляющего большинства находящихся в эксплуатации асинхронных двигателей. При рассмотрении процесса пуска не будем принимать во внимание электромагнитные переходные процессы, связанные с тем, что при включении любой электрической цепи электромагнитного механизма под напряжение и при изменении режима его работы токи достигают практически установившихся значений не сразу, а после истечения некоторого времени, величина которого пропорциональна электромагнитной постоянной времени Т, зависящей от индуктивности и активного сопротивления цепи. Обычно при пуске асинхронного двигателя время его разбега до нормальной скорости значительно больше длительности электромагнитных переходных процессов, и поэтому влияние этих процессов на процесс пуска невелико. Следовательно, процесс пуска можно рассматривать на основе полученных выше зависимостей для вращающего момента и токов в условиях работы двигателя при установившемся режиме с заданным скольжением.

На рис. 25-4 показана механическая характеристика М = f(n) асинхронного двигателя и механическая характеристика М_ст = f (n)

некоторого производственного механизма, приводимого во вращение двигателем.

Уравнение моментов агрегата «двигатель — производственный механизм» имеет вид

представляет собой динамический вращающий момент агрегата, пропорциональный моменту его инерции J. Если при п = О, как

При этом УИд_ИН = 0, ^ = 0 и наступает установившийся режим

работы двигателя под нагрузкой со скоростью вращения п' и скольжением s'. Величина s' будет тем больше, чем больше УИ_СТ и чем больше, следовательно, нагрузка двигателя. Если при работе двигателя его нагрузку (статический, момент производственного механизма М_ст) увеличить (кривая 2 на рис. 25-4), то s возрастет, а п уменьшится. При уменьшении нагрузки (кривая 3 на рис. 25-4), наоборот, s уменьшится, а я увеличится.

Переход двигателя к новому установившемуся режиму работы при изменении нагрузки физически происходит следующим образом. Если М^ возрастет, то будет М < М_ст, М_дин < 0, -£ < 0 и

движение ротора двигателя станет замедляться. При этом скольжение возрастает, в соответствии с чем увеличиваются также э. д. с. £_2S и ток /₂ вторичной цепи. В результате электромагнитный момент М увеличивается и уменьшение п (увеличение s) происходит до тех пор, пока снова не наступит равенство моментов М = М„. При уменьшении нагрузки процесс протекает в обратном направлении.

Как видно из рис. 25-4, при круто поднимающейся начальной (левой) части кривой момента М = f (s) асинхронный двигатель обладает жесткой механической характеристикой, т. е. при изменении нагрузки скорость вращения двигатедя изменяется мало. Все нормальные асинхронные двигатели строятся с жесткой механической характеристикой, когда г'_% и s_m относительно малы. При этом s и, следовательно, р_эл2 [см. равенство (24-72)] при работе также малы и двигатель имеет высокий к. п. д.

Условия устойчивой работы. В общем случае, как показано на

рис. 25-5, характеристики двигателя М = f (n) и производственного механизма М„ = / (п) могут иметь несколько точек пересечения.

В точках / и 3

Дата добавления: 2015-07-18