42.Рабочие характеристики асинхронного электродвигателя

Механ.хар-ка показывает свойства асинхронного двигателя как части электропривода, но для более полного выявления свойств самого двигателя служат его раб.характеристиками. Так принято называть зависимости частоты вращения n, М_вр, коэф-та мощности (cosφ), η=P₂/P₁,тока и скольжения от P₂ двигателя, P₁–акт.мощность потребления электроэнергии из сети. Все раб.характеристики снимаются при номин.частоте сети f и напряжений между выводами статора.

Т.к. мощность

То зав-ть n(P₂) или скоростная хар-ка мало отличи-ся по форме от механ. характеристики двигателя n(М_вр).

Она тоже м.б.названа жесткой. Скольжение при этом:

Вращ.момент развиваемый двигателем складыв-ся из полезного М приодоления нагрузки на валу двигателя М₂ и М холостого хода Мx, кот.покрывает механ.потери двигателя. Этот момент можно приблизительно незав.считать от нагрузки двигателем, полезный момент равен:

Если бы скорость ротора была строго постоянна, то зав-ть М(Р) была бы линейной, но скорость двигателя немного уменьшается с увел.мощности, поэтому график зав-ти М(Р) немного отклоняется вверх, соответственно график вращающего момента складывающегося из Мx и полезного М, перескает ось ординат а точке, соот-ей Мx, затем он почти прямолинеен и лишь немного изгибается вверх. Аналогична зав-ть I(Р).

Cosφ-коэф-т мощности

Изменение коэф-та мощности двигателя от нагрузки обусловлены соотношением. Намагничивающий ток двигателя мало зав-т от нагрузки,т.к.её увеличение вызывает лишь возрастание потока сцепления-рассеиния, пропорциональных токам в обмотках статора и ротора, а глав.магн.поток машины при возрастании нагрузки незнач-но умен-ся, но акт.ток двигателя пропорционален его механ.нагрузке,т.о. с увел-ем нагрузки двигателя относительное значение реактивного тока быстро убывает и Cosφ увеличивается. При холостом ходе двигателя, его коэф-т мощности довольно низок=0,2. с увеличением нагрузки он быстро возрастает и достигает max значения 0,8-0,95 при нагрузке близкой к номинальной. Неполная загруженность асинхр.двигателей-это одна из главных причин низкого Cosφ прмыш.предприятий. Естест.способом повышения Cosφ явл.полная загрузка асинх.двигателей. Глав.магн.поток двигателя пропорционален направлению питающей сети. Намагн.ток, возбуждающий этот поток при заданном значении поток обратнопаропорционален магн.сопротивлению на пути потока. В этом нагн.сопротивление большую часть сост-т сопротивлениевоздушного зазора между статором и ротором. По этой причине конструкторы стремятся умен-ть этот зазор до min с увел.номин.мощности двигателя, необходимый возд.зазор, возрастает значительно медленнее этой мощности, благодаря чему с повышением номин.мощности двигателя его Cosφ увеличевается.

η- КПД

Определяется отношением полезной мощности на валу к мощности определяющей потребление двигателем энергии из сети η=P2/P1

Р1 равно сумме полезной мощности и мощности всех потерь в двигателе Р1= Р2+Рп

Мощность всех потерь двигателя можно разделить на постоянную составляющею практически независящую от нагрузки и переменную составляющею зависящею от нее.Мощностью постоянных потерь двигателя можно считать мощность потерь в сердечнике статора и мощность механических потерь,котрорые определяются экспереминтально из опыта холостого хода двигателя.Мощность переменных потерь двигателя равна мощности потерь на нагревание проводов обмоток статора и ротора.

Максимальное значение 65-95% КПД достигает ,если переменные потери равны постоянным.У большинства двигателей этот максимум КПД имеет место при нагрузке равной примерно 75% номинальной т.к двигатели проектируются с учетом того объстоятельства ,что далеко не всегда они полностью загружены.

43.Электрич машины постоянного тока. Электр машины постоянного тока находят широкое применение в различных областях техники. Осн достоинство – возм-ть плавного регулир-я вращения и получение плавных пусковых моментов, что очень важно для двигателей на электр трансп, а также для привода различн технолог оборудования. Общим недостатком машин является сложность их конструкци, связан главным образом с щеточно-коллекторным аппаратом, кроме того в щеточно-коллекторном аппарате осуществляем постоянную перекоммутацию цепей, в маш возникает искрение – это понижает надежность машин и ограничивает область их применения. Существ недостатком двигателя пост тока является необходимость предварительного преобразования переем тока в электр Е цепи пост тока Маш пост тока можно разделить на неподвижн и вращ части. Неподв части состоит из станины на которые укреплены главные полюсы для возбуждения главн магн потока и дополнит полюсы для улучшения коммутации в машине.

С- станины

ПН- полюсный наконечник

ОВ- обмотка возбуждения

СГП- сердечник главного полюса

СДП- сердечник доп полюса

ГП состоит их сердечника, набранного из листовой стали и укрепленного на станине болтами обмотке возбуждения на свободном конце сердечник снабжается полюсн наконечником для создания требуем распря магн потока доп полюсы устан на станине м/д осн-ми, на сердечниках доп полюсов расп-ся обмотки, которые соединяются послед-но с якорем! Якорем называют часть машины, в обмотка котор. при вращении ее относительно главного поля индуктируется ЭДС. Якорь в машине пост тока состоит из зубчатого сердечника, обмотки, уложенной в его пазах и коллектора, насаженного на вал якоря. Сердечник якоря набирается из листов электротехн стали толщины 0,5мм, изолир др от др лаком. Коллектор представляет собой цилиндр изолированных др от др клинообразных медных пластин. Пластины коллектора изолированы также от вала машины проводами. Они соед с витком обмотки, располож в пазах якоря. Для отвода тока от коллектора служат щетки, установл в щеткодержателях.Щеткодержат надевается на щеточную траверсу, от кот они электрич изолируются. Вращающаяся обмотка соединяется с внешней цепью скользящим контактом м/ду щетками и коллектором. Машина пост тока, как и все электр машины обратима. Она работает в режиме генератора. Если ее якорь вращается в первичном двигателе, главн магн поле возбуждено, а цепь якоря соединяется через щетки с приемником. При таких усл под действ ЭДС индукт в обмотке якоря в замкн цепи «Я-П» (П-приемник) возникает ток, совпад с ЭДС по напрвлению. Рис

Взаимодействие тока Якоря с главн магн полем создает на валу генераторатормозной момент,который преображается первичным двигателем. Генератор преоброз мех Е в Е электр. В двиг режиме цепь Я и возюуждение Маш присоед к источнику элктроэнерг. Взаимодействие тока Я с главным магн полем создает вращение М, Действием кот вращение Я продолевает момент нагрузки на валу. Двигатель преобразов электр Е в механ, при этом ЭДС якоря противодействует току в цепи Я и направлен ему навстречу. Все рабочие характирстики машин пост тока при работе как в режиме генератора, так и в режиме двигателя зависят от способа вкл цепи возбуждения по отношению к цепи Я. Соед этих цепей мб ll, послед, смешан и, наконец, эти цепи мб независимы одна от др.

В машине с независим возбужд обмотка возбужд подключена независимо к источнику электроэнергии, благодаря чему ток в нем не зависит от напряжений на выводах Я от машины. Для этих машин характерна независимость главного потока нагр машины.

Машины с пар-ным возбуждением-цепь обмотки возбуждения соед ll с цепью Я.

В этом случае ток возбужд во много раз меньше I_Я Iв=(0,01/0,05)I_Я напряжение м/д выводами цепей Я и возбуждения одно и то же, следовательно сопр обмотке возбужд R_в=U/I_в дБ относительно велико. Обмотка возбуждеия машины ll возб-я имеет большое число витков Wпар с тонк провода. Для этих машин хар-на небольшая зав-ть главных магн потока от усл-ий нагрузки машин.

Для маш послед возб-я I_я=I_в поэтому она выполняется проводом большого сечения. Значение I_я велико, поэтому для получения необход магнитодвиж силы F=I_я*Wпос. Обмотка может иметь малое число витков, след сопротивл обмотка, след возб относит мало. Для этих машин характерны изменения в широких пределах. Глав магн потока при изм-х нагрузки в машине, вследствии измен тока якоря, те и I_B. В машине со смеш возбужд на каждом nI располаг 2 обмотки. Одна из обмоток с числом W_парн подклбчения ll Я, вторая обмотка с N_в W_пос подкл посл с Я. В зависимости от преобл магн двух сил создан ll или послед обмоткой возбл магн своим хорм маш.ll возб с небольш пос обм и наоборот.

В большинстве смежн возбужд принимается согласное соед, те F_zyx обмоток складывается.

Встречное соед… имеют противоп направл. Примен в немногих спец случаях.