17. Основные ур-ия ад.Схемы замещения

Основные ур-ия приведенного АД:

U₁=(-E₁)+I₁Z₁

E₂^’-I^’₂Z^’₂=I^’₂R^’₂ ((1-S)/S)

I₁=I₀+(-I₂^’)

Для расчета хар-к АД и исследования различных режимов его работы исп-ют сх. замещения. Т-образная сх. замещения: R₁ и X₁ – активное и индуктивное сопр. фазной обмотки статора; R₂^’ и X₂^’ – приведенные активное и индуктвиное сопротивления фазной обмотки ротора; Сопротивление Z_m=R_m+jX_m определяет параметры намагничивающей ветви схемы. R_m учтывает магнитные потери в стали ротора.

Эта схема полностью отражает все проходящие физ. процессы, но имеет узловую точку между сопр. Z₁ и Z₂^’, что усложняет расчет токов при различных значениях скольжения. Поэтому часто используют Г-образную сх. замещения:

I₂^’ приведенный ток роторной обмотки

18. Данная диаграмма показывает на что расходуется активная мощность, подводимая к статорной обмотке из сети.

Р₁ – активная мощность забираемая двигателем из сети.ϫР_ст – потери в стали статора. Р_эм – электромагн. мощность, которая передается на со статора на ротор, через воздушный зазор,с помощью МП. Р_эм =Мw₁; w₁ – угловая частота вращения МП статора. ϫР_м1 и ϫР_м2 – потери в обмотках ротора и статора. Р_мех – механическая мощность ротора. ϫР_доб и ϫР_мех – добавочные и механические потери обусловленные трением о воздух. Р₂ - полезная механическая мощность на валу двигателя. КПД двигателя опред по формуле : ɳ=Р₂/Р₁

19 Электромагнитный момент асинхронного двигателя

Из энергетической диаграммы следует, что P_эм- Р_мех=ΔР_эт

Учитывая, что Р_ЭМ = Мω₁, Р_МЕХ = Мω₂, а ΔР_эт=3I₂’²r₂’, имеем

M(ω₁-ω₂)=3I₂’²r₂’ где М – электромагнитный момент асинхронного двигателя; ω₁ – угловая частота вращения магнитного поля статора;

ω₂ – угловая частота вращения ротора.

Умножив числитель и знаменатель левой части на ω1, получим

  определяем момент

  Подставляем ток  I₂’ Окончательно уравнение электромагнитного момента получаем в следующем виде

Где U₁ – фазное напряжение обмотки статора;

ω₁ = 2π f₁/p. Можно сделать основной вывод: электромагнитный момент асинхронного двигателя пропорционален квадрату напряжения сети, подводимого к статорной обмотке: М ≡U₁’,т.е. асинхронные двигатели чувствительны к колебаниям напряжения в сети, что является их недостатком.

Если принять, что параметры машины являются постоянными, то момент, при U₁ = const является функцией только скольжения s. Поэтому эта формула удобна для построения механической характеристики машины М = f(s).

В ыявим характер изменения этой зависимости при изменении скольжения. При s =0 М =0, при s =±  М =0.  где знак плюс соответствует работе машины в двигательном или тормозном режиме, а знак минус – в режиме генератора.

20.Механическая хар-ка асинхронного двигателя

M= f(S)- мех-кая характеристика. Напрактике используется в виде n= f(M)

n₁₌ 60f /p ;при n=0; S= (n₁-n)/ n₁=1;

Если S=0, то (n₁-n)/ n₁=0,а след. n₁=n.

I -двигательный режим, с увеличение мех. нагрузки на валу двигателя М_с обороты уменьшаются. Увеличение нагрузки возможно до точки А.

M_max /M=k_n- кратность максимально момента (1,7-2).

Участок ВА- участок устойчивой работы двигателя малой мощности. В любой точки этого участка двигатель может работать.

ВВ₁-бесконечно долго.

В₁А-ограниченно работает(перегрузка). Если в точке А будет М_с >М_маx , то двигатель переходит из ABC и останавливается. По его обмотке проходят пусковые токи. В этом случае двигатель необходимо отключить.

II-генераторный режим

IV- режим электромагнитного тормоза.