§ 9.5. Реверс.

Для изменения направления вращения двигателя любые две фазы, питающие двигатель, надо поменять местами.

§ 9.6. Вращающий момент двигателя.

Вращающий момент любого электродвигателя переменного тока определяется его потоком Ф и активной слагающей тока:

где k_м — постоянная величина, зависящая от конструктивных данных двигателя.

На рис. ___ приведена схема включения короткозамкнутого асинхронного двигателя. При включении рубильника ток ротора I будет вначале максимален, так как

Рис.9-7. Схема короткозамкнутого Рис.9-8. Векторная диаграмма

асинхронного двигателя. для цепи ротора.

э. д. с. неподвижного ротора наибольшая. Однако пусковой вращающий момент оказывается в 2—2,5 раза меньше максимального. Причина этого в том, что при пуске R₂=(8÷10) R₂ и угол ψ₂ между Е₂ и I_2п близок к 90°. Вследствие этого активная слагающая тока I_2пcosψ₂ очень мала. В современных асинхронных двигателях кратность пускового момента М_п/М_н = 1÷1,5 при кратности пускового тока I_2п/I_2н≈4,6÷6,5.

В процессе пуска двигателя по мере увеличения скорости n₂ уменьшаются скольжение S и э. д. с. Е_2s, что вызывает уменьшение тока ротора I₂, но так как индуктивное сопротивление ротора х_2s, тоже уменьшается, то при неизменном R₂ угол сдвига ψ₂ уменьшается, а активная слагающая I₂cosψ₂ растет. Значит растет и момент М. Так продолжается до тех пор, пока x_2s не станет равным R₂. Прямоугольный треугольник падений напряжения становится равнобедренным (I₂x₂=I₂R₂) и активная слагающая тока I₂cosψ₂ наибольшей, а следовательно, максимальным и вращающий момент (М = М_м). При дальнейшем увеличении частоты n₂ сопротивление х_2s, становится меньше r₂ и последнее на величину тока оказывает большее влияние, так что при дальнейшем уменьшении Е_2s происходит уже уменьшение I₂cosψ_2, а значит и момента М. Отношение М_м/М_н обычно равно 1,8—2,5 и называется способностью двигателя к перегрузке.

Рис.9-9. Зависимость вращающего Рис.9-10. Механические характеристики

момента от скольжения. двигателя.

Как видим, электромагнитный вращающий момент является функцией скольжения при U₁=const (рис. 9-9). Номинальный момент М_н двигатель развивает при номинальном скольжении

s_н=0,02÷0,06.

Наибольший (максимальный) момент М_м двигатель развивает при скольжении, называемом критическим (s_кр≈0,2). При скольжении s=1 двигатель развивает пусковой вращающий момент М_п .

Известно, что магнитный поток Ф приближенно пропорционален напряжению U₁, а М = ФI₂cos₂, и так как , то

.

Таким образом, вращающий момент асинхронного двигателя при данном скольжении пропорционален квадрату подведенного к статору напряжения. Эта зависимость имеет большое значение для эксплуатации асинхронных двигателей, так как падение напряжения в сети, например до 0,8U_1н, вызовет уменьшение максимального момента до 0,8²М_м=0,64М_м, и двигатель не сможет преодолеть даже незначительной перегрузки, т. е. остановится.

Зависимость при U₁=const и = соnst называется механической характеристикой (рис. 9-10). Эта характеристика построена в осях (n₂/n₁)100% и (М/М_н)100%. Рабочая ее часть в пределах от 0 до М_н показана сплошной линией. Кривая 1, полученная при замкнутом накоротко роторе, называется естественной характеристикой. Эта характеристика такая же жесткая, как у двигателя постоянного тока параллельного возбуждения.

Кривая 2 называется искусственной характеристикой. Эта характеристика более мягкая, чем первая, и получается при включении добавочного сопротивления в цепь ротора с фазной обмоткой, что можно использовать для регулирования частоты вращения двигателя.