
- •Глава 3. Асинхронные машины
- •А) Электродвижущая сила витка.
- •Б) Электродвижущие силы катушки, катушечной группы и фазы обмотки.
- •В) Однослойные обмотки.
- •Г) Двухслойные обмотки.
- •А) Однофазная обмотка.
- •Б) Многофазная обмотка.
- •А) Зависимость момента от потока ф и активной составляющей тока ротора .
- •Б) Зависимость момента от скольжения.
- •В) Максимальный момент.
- •Г) Начальный пусковой момент.
- •А) Двигатель.
- •Б) Тормоз.
- •А) Ток холостого хода и сопротивление z12.
- •Б) Активные сопротивления обмоток.
- •В) Индуктивные сопротивления рассеяния обмоток.
- •А) Определение рабочих характеристик опытным путем.
- •Б) Определение рабочих характеристик по круговой диаграмме.
- •В) Определение рабочих характеристик расчетным путем.
- •А) Общие замечания.
- •Б) Двигатели с контактными кольцами.
- •В) Короткозамкнутые двигатели.
В) Максимальный момент.
Максимальный момент определяем
обычным путем. Вначале найдем значение
аргумента sk,
при котором функция М будет
максимальной. Для этого первую производную
функции приравняем нулю:
.
Отсюда получаем искомое значение
.
(3-130)
Скольжение sк
— критическое скольжение, при котором
момент достигает максимального значения.
В выражении (3-130)
значение
по
сравнению со значением
мало
и им можно пренебречь. Это дает:
.
(3-131)
Подставив в (3-129) значение sк из (3-130), найдем максимальный вращающий момент:
.
(3-132)
Знак плюс в (3-130) (3-132) относится к работе машины двигателем или тормозом, знак минус — к работе машины генератором.
Так как r1 в
нормальных двигателях мало по сравнению
с
,
то Мм зависит главным образом
от индуктивных сопротивлений рассеяния
и
.
Для нормальных двигателей максимальный момент Мм больше номинального момента, соответствующего номинальной мощности на валу, в 1,8—2,5 раза:
.
(3-133)
Значение
определяет
способность к перегрузке двигателя,
причем здесь имеется в виду перегрузка
только в отношении вращающего момента,
а не по нагреву.
Из (3-132) следует, что максимальный момент пропорционален квадрату напряжения, приложенного к статору. Поэтому понижение U1 приводит к заметному уменьшению Мм.
Так, например, если напряжение Ul
понизилось по сравнению с номинальным
U1н на
30%, то
при
Ul
= 0,7U1н
будет составлять 0,72 = 0,49 от Мн
при U1н;
если отношение
,
то теперь оно будет
следовательно,
двигатель не сможет нести даже номинальную
нагрузку на валу.
Еще больше ухудшаются условия, если
обмотка статора ошибочно соединена
звездой, а не треугольником, как это
требуется при данном напряжении. Тогда
напряжение, приложенное к фазе обмотки,
будет в
раз
меньше номинального, а максимальный
момент, следовательно, уменьшится в 3
раза.
Из (3-132)
также следует, что значение Мм
при данном напряжении не зависит от
активного сопротивления
.
От
согласно
(3-130)
зависит скольжение sк,
при котором момент становится максимальным.
На рис. 3-44 приведены кривые M
= f(s)
для различных значений
при
работе машины с s>0.
Они показывают, что с увеличением
максимум
момента смещается в сторону больших
скольжений, сохраняя при этом свое
значение. Аналогичные кривые получаются
и для генераторного режима.
Рис. 3-44. Кривые M = /(s)
для различных значений активного
сопротивления
роторной
цепи.
Г) Начальный пусковой момент.
Вращающий момент при s = l называется начальным пусковым моментом. Его значение найдем, подставив в (3-129) s = l:
.
(3-134)
Уравнением (3-134)
устанавливается зависимость Мнач
= f(),
которую мы будем рассматривать при
изучении вопросов пуска в ход двигателей.
Та же зависимость может быть получена
из кривых рис.
3-44.
В предыдущем рассматривался электромагнитный момент, развиваемый ротором. При определении момента на валу нужно учесть механические (на трение) и добавочные потери, а также потери, вызванные пульсациями поля в зубцах статора и ротора. Практически электромагнитный момент мало отличается от полезного момента на валу, так как указанные потери незначительны.
3-14. Устойчивость работы машины