- •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