Вращающий момент ад

Частота вращения ротора из (2)

(3)

Разность скоростей ВМП и ротора - .

C учетом (3) частота индуцированной ЭДС и токов в роторе равна

(4)

Индуктивное сопротивление обмотки ротора

(5)

где -индуктивное сопротивление неподвижного ротора, когда .

Величина ЭДС индуцированной в роторе ВМП также пропорциональная скольжению s

где -ЭДС неподвижного ротора.

Модуль тока ротора

, (7)

где –активное сопротивление обмотки ротора.

Вращающий момент АД создается в результате взаимодействия ВМП и индуцированных им токов в обмотке ротора.

Для АД, как и для любого электрического двигателя, можно записать

, (8)

где Φ-магнитный поток ВМП статора,

С-постоянная величина зависящая от конструкции АД

-ток обмотки ротора

-активная составляющая тока в обмотке ротора

-угол сдвига фаз ЭДС и тока в обмотке ротора.

Зависимости скольжения или частоты вращения от момента на валу называются механическими характеристиками АД(Рис.1)

Рис.1

Рабочая (устойчивая) часть механической характеристики лежит на участке от (s=0) до (s= ). Устойчивая работа АД с частотой вращения меньшей -невозможно. Номинальный момент всегда выбирают в 1,7-3,0 раза меньше максимального . Отношение, называют перегрузочной способностью двигателя.

Рабочие характеристики АД

Показывают зависимость эксплуатационных параметров АД от мощности на валу двигателя . К этим параметрам относят: ток статора , КПД, частоту вращения ротора , коэффициент мощности cos , активную мощность, потребляемую двигателем из сети , момент на валу M.

Эти характеристики снимаются при номинальных напряжениях на зажимах двигателя и частоте питающей сети.

Типичные рабочие характеристики АД приведены на рис.2

Рис.2

Пуск асинхронного двигателя

В момент пуска ротор неподвижен (s=1) и ЭДС в его обмотке достигает наибольшего значения. Начальный пусковой ток ротора I превышает его номинальный ток в 6-8 раз. По мере разгона ротора токи I и I уменьшаются до минимальных. В нормальных условиях время пуска АД не превышает нескольких секунд. При этом не возникает опасности перегрева двигателя или механического повреждения его обмоток под действием электромагнитных сил. Поэтому, для АД небольшой мощности основным способом пуска в ход является непосредственное подключение к сети (прямой пуск), достоинством которого является простота.

Применение прямого пуска АД не рекомендуется, если пусковые токи включаемых двигателей вызывают в сети падение напряжения превышающее 10-15%. Это может неблагоприятно сказаться на других, работающих от этой сети АД, т.к. их момент падает пропорционально квадрату уменьшения напряжения.

Изменения направления вращения АД

Ротор АД всегда вращается в сторону магнитного поля статора. Направление вращения поля зависит от порядка следования фаз в трехфазной обмотке статора и при его изменении меняется на обратное.

Д ля того, чтобы изменит порядок следования фаз необходимо пересоединить два любых линейных провода, подходящих к статорной обмотке. На рис.3 изображен пример включения трехфазного АД по схеме ABC. Если же фазы B и C пересоединить, то ротор будет вращаться в обратную сторону.

Каталожные и паспортные данные исследуемого АД

Каждый Ад снабжен паспортом, в который внесены все его данные. Кроме того на корпусе каждого двигателя прикреплена паспортная табличка, содержащая основные данные двигателя. В каталогах на двигатели указывают также тип двигателя, режим работы, перегрузочную способность , кратность пускового момента , кратность пускового тока , габаритные и установочные размеры, массу двигателя и ряд других данных.

Эти данные позволяют выбрать двигатель по статической нагрузке и рассчитать его линию питания.

Номинальные данные исследуемого электродвигателя с короткозамкнутым ротором

Тип электродвигателя 4АМА71

Номинальное напряжение, В 220/380

Номинальная механическая

мощность на валу, кВт 0,55

Номинальная частота напряжения, Гц 50

Номинальная частота вращения ротора, 1370

Номинальный КПД,% 70,5

Номинальный коэффициент мощности 0,7

Перегрузочная способность, 2,0

Кратность пускового момента, 1,0

Номинальный ток фазы статора двигателя, А 1,7

Задание по работе

1. Изучить устройство и принцип работы АД

2. Рассчитать и построить механические характеристики

и по приведенным формулам и данным исследуемого АД.

3. Определить номинальный момент двигателя

4. Определить активную, реактивную и полную мощности потребляемые двигателем в номинальном режиме.

5. Определить номинальный ток линии, питающей двигатель.

6. Определить число пар полюсов исследуемого двигателя.

7. Определить частоту вращения магнитного поля статора.

8. Изучить схему и описание установки

9. Снять, рассчитать и построить механические и рабочие характеристики АД

Рис.4

а - принципиальная схема установки, б - монтажная схема установки.

Установка содержит исследуемый АД, подключенный к трехфазной сети с напряжением 220 В. Обмотки АД соединены треугольником.

Амперметр РА измеряет линейный ток, потребляемый двигателем.

Вольтметр PV измеряет линейное напряжение питающей цепи.

Ваттметр PW измеряет активную мощность, потребляемую двигателем из сети.На стенде расположены измерители частоты вращения ротора и момента на валу АД.

Номера измерений	Измерено					Вычислено
	, В	, А	, кВт	M, Нм	,	, кВт	s	cos	η, %
1.
2.
3.
4.
5.
6.

По результатам измерений и вычислений, на миллиметровой бумаге построить:

1. Механические характеристики и (построить на одном графике с расчетной механической характеристикой, выполненной дома)

2. Рабочие характеристики (другой график)