1.3 Расчет механических характеристик

Механическими характеристиками АД называют зависимости М = f(s) и

n = f(M).

Для расчета естественной механической характеристики находим:

- номинальную частоту вращения, об/мин

n_н = n₁(1 – s_н), (10)

где n₁- синхронная частота вращения, об/мин;

s_н – номинальное скольжение, о.е.

n_н = 750(1 – 0,065) = 701,25 об/мин.

- номинальный момент, Нм:

(11)

- критическое скольжение:

(12)

Расчет механической характеристики производим по упрощенной формуле класса:

(13)

Определив критическое скольжение по уравнению (12) и задавшись величиной s от 0 до 1,2, по формуле (13) можно рассчитать зависимость M = f(s), которую затем легко перевести в координаты n = f(M) по выражению:

n = n₁(1 – s) (14)

Характеристики, рассчитанные таким образом при отсутствии резисторов в цепи ротора, называются естественными.

Результаты расчета приведены в таблице 2, характеристики показаны на рисунках 2 и 3.

Таблица 2 – Механические характеристики выбранного АД

s	n, об/мин	М, Н·м
		естественная	реостатная
0	750	0	0
0,1	675	109,015	63,610
0,2	600	170,282	116,801
0,3	525	187,124	154,161
0,4	450	181,539	175,962
0,5	375	168,066	185,605
0,6	300	153,133	187,030
0,7	225	139,089	183,453
0,8	150	126,606	177,116
0,9	75	115,735	169,446
1,0	0	106,322	161,303
1,1	-75	98,162	153,180
1,2	-150	91,061	145,346
sн=0,065	701.25	Mн=74,9	-
sр.н=0,11923	660.576	-	Mн=74,9
sк=0,31143	516.428	Mmax=187,26	-
sр.к=0,57126	321.557	-	Mmax=187,26

s

M

Нм

Рисунок 2 – Механическая характеристика M = f(s)

об/мин

Нм

n

M

Р

Естест.

исунок 3 – Механическая характеристика n = f(M)

Введение добавочного сопротивления в цепь ротора приводит к увеличению критического скольжения, максимальный момент при этом не изменяется. Иными словами, механическая характеристика n = f(M) смещается вниз, а М = f(s) – вправо. Тем самым при постоянном моменте сопротивления М_с частота вращения несколько снижается. При этом соблюдается соотношение

(15)

где s, s_p – скольжение на естественной и реостатной характеристиках соответственно;

s_к, s_p.к – критическое скольжение на тех же характеристиках;

r_p – сопротивление ротора АД при работе на естественной характеристике.

(16)

где U_p, I_p – напряжение и ток ротора по каталогу;

R_доб – добавочный резистор в цепи ротора.

Для расчета реостатной характеристики необходимо прежде всего опре­делить частоту вращения ротора при заданном ∆n:

(17)

а соответствующее ей скольжение:

(18)

Добавочное сопротивление, которое необходимо включить в цепь ротора для достижения заданного снижения частоты вращения, легко найти на основании соотношения (19):

(19)

Рассчитать и построить реостатную характеристику можно также по формуле Клосса, заменив s_к на s_р.к в соответствии с соотношением:

(20)

Расчетные данные естественной и реостатной характеристик приведены в таблице 2, их графическое изображение показано на рисунках 2 и 3.