Часть 5. Асинхронные трехфазные двигатели.

5.1. Изучение асинхронного двигателя надо начинать с его устройс­тва и принципа работы в режиме двигателя. Обратить внимание на отличие конструкции ас. машины от машины постоянного тока, понять условия создания (возбуждения) вращающегося магнитного поля.

После изучения настоящего раздела студент должен:

1) знать содержание терминов: скольжение, синхронная скорость, круговое вращающееся магнитное поле, короткозамкнутый ротор, контактныe кольца, поток полюса, двойная "беличья клетка"; способ изменения направления вращения магнитного по­ля; устройство и области применения двух типов трёхфазных асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором и с фазным ро­тором; условные обозначения трехфазных асинхронных двигателей на схемах; вид механических характеристик; способы регулирования скорости вращения двигателя;

2) понимать принцип возбуждения многополюсного вращающегося магнитного поля; принцип действия трехфазной асинхронной машины в ре­жимах двигателя, генератора и электромагнитного тормоза; факторы, влияющие на частоту вращения ротора трехфазного асинхронного двигателя;

3) оценивать величины номинального, пускового и максимального мо­ментов, пускового тока и номинального скольжения по данным паспорта.

5.2.Некоторые примеры решения задач по асинхронным двигате­лям.

Задача 3.Номинальная мощность трехфазного асинхронного двига­теля с короткозамкнутым ротором Р_н = 10 кВт, номинальное напряже­ние U_н = 380В, номинальное число оборотов ротора n_н = 1420 об/мин, номинальный к.п.д. _н = 0,84 и номинальный коэффициент мощности Cos _н = 0,85. Кратность пускового тока I_п / I_н = 6,5, перегру­зочная способность двигателя  = 1,3.

Определить: 1) потребляемую мощность; 2) номинальный и макси­мальный (критический) вращающие моменты; 3) пусковой ток; 4) номи­нальное и критическое скольжения; 5) построить механические характе­ристики М= f(s) и n = f(М).

РЕШЕНИЕ:

Потребляемая мощность

Р_1н = Р_н / _н =10 / 0,84 = 11,9 кВт

Номинальный и максимальный моменты:

М_н = 9550 (Р_н / n_н) = 9550 (10 / 1420) = 67,3 Нм

М_max =  М_н = 1,8 _* 67,3 = 121 Нм

Номинальный и пусковой ток:

I_н = Р_1н / ( U_н Cos _н )= 11,9 _* 1000 / 1,73 _* 380 _* 0,85 = 21,2 А

I_п = 6.5 _* I_н = 6,5 _* 21,2 = 138 А

Номинальное и критическое скольжение:

S_н = (n₀-n_н)/ n₀ = (1500 – 1420) / 1500 = 0.053;

S_к = S_н ( + ) = 0,053 (1,8 + ) = 0,175.

Механические характеристики М = F(s) и n = f(М) строятся по уравнению :

М = 2Мк / (S_к / S + S / S_к)

М = 242 / (0,175 / S + S / 0,175)

Задаваясь скольжением s от 0 до 1, подсчитываем вращающий момент. Скорость вращения ротора определяем из уравнения:

n = n₀ (1 - S)

Расчётные данные приведены в таблице 1. Характеристики, построенные по данным таблицы 1, изображены на рис. 1 а, б.

Таблица 1.

N n/n	S	n,об/мин	М (Нм)
1	0,053	1420	67,3
2	0,1	1350	104,3
3	0,175	1238	121,0
N n/n	S	n,об/мин	М (Нм)
4	0,2	1200	120,5
5	0,3	1050	105,3
6	0,4	900	88,8
7	0,5	750	75,5
8	0,6	600	65,2
9	0,7	450	57,0
10	0,8	300	50,5
11	0,9	150	45,5
12	1,0	0	41,2