1. Выбор двигателя

Асинхронная машина - машина переменного тока, у которой только первичная обмотка получает питание от электрической сети с постоянной частотой, а вторая обмотка замыкается накоротко или на электрическое сопротивление. Токи во вторичной обмотке появляются в результате электромагнитной индукции. Асинхронные машины используются в основном как двигатели, в качестве генераторов они применяются крайне редко. Наибольшее распространение получили трехфазные асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором, имеющие трехфазную обмотку на статоре и питающиеся от трехфазной сети.

В основе работы асинхронного двигателя положен эффект вращающегося магнитного поля, образованного обмотками статора и силовые линии которого пронизывают обмотки ротора. При включении статора в сеть создаётся вращающееся магнитное поле . Ротор неподвижен. Линии магнитного поля пересекают стержень ротора и наводят ЭДС e=υlB, υ – линейная скорость магнитного поля. Так как стержень коротко замкнут, то в них протекает ток, а следовательно со стороны магнитного поля на стержень будет действовать сила по закону Ампера F=BIl, направленная по касательной к поверхности ротора, r – радиус ротора. Таким образом, возникает момент сил, приводящий ротор во вращение в том же направлении, что и направление вращения магнитного поля. По мере разгона ротора уменьшается относительная скорость пересечения магнитным полем стержней. Следовательно, будет уменьшаться ЭДС и будет уменьшаться ток в роторе.

При какой-то скорости n ротора величина вращающего момента

двигателя будет равна моменту сил сопротивления, приложенных к валу ротора. Асинхронный двигатель обладает свойством саморегулирования, то есть ротор вращается с такой скоростью, при которой вращающий момент ротора равен моменту сил сопротивления. Скорость ротора не может быть равна скорости магнитного поля, так как при равенстве скоростей ЭДС в стержне не наводится, Е=0, М=0. - называется скоростью идеального холостого хода. В обычном двигательном режиме скорость ротора , то есть магнитное поле и ротор вращаются с разными скоростями. Относительная разность скоростей магнитного поля и ротора называется скольжением . При пуске n=0, S=1. В случае идеального холостого хода , S=0.

Мощность электродвигателя для производственного механизма должна выбираться в соответствии с предполагаемой нагрузкой и режимом его работы. Если электродвигатель выбран недостаточной мощности для данной нагрузки, то это приводит к неполному использованию механизма или перегреву отдельных частей электродвигателя и преждевременному выхода его из строя. Завышение мощности электродвигателя влечет за собой систематическую недогрузку его и вследствие этого неполное использование электродвигателя, работу его с низким КПД, а для асинхронных двигателей, кроме того, еще и с низким коэффициентом cosφ. При завышенной мощности электродвигателя возрастают капитальные и эксплуатационные затраты.

В большинстве случаев мощность электродвигателя выбирается по нагреву, а затем двигатель проверяется по перегрузочной способности, а иногда и по пусковому моменту. Значения коэффициентов мгновенной перегрузки по моменту для асинхронных двигателей с контактными кольцами 2-2,%; асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором нормального исполнения 1,7-2,5; короткозамкнутых электродвигателей с двойной клеткой

или глубоким пазом 1,7-2,6.

При выборе электродвигателя кроме мощности и частоты вращения необходимо учитывать еще ряд факторов. Электродвигатель должен выбираться в соответствии с напряжением заводской сети, с учетом установки и крепления его (горизонтальное, вертикальное исполнение), а также соединения с механизмом.

Важным является правильный выбор электродвигателя для работы в определенных условиях окружающей среды. От способа защиты электродвигателя зависит его долговечность, надежность и безопасность обслуживания.

Выбираем двигатель АО2-92-10Ом5(Копыл. том1,с323) с параметрами:

; ; ; ; ; ; ; ; ; ; _.

Используя каталожные данные, определяем следующие величины:

Номинальный момент:

(1.1)

Критический момент:

(1.2)

Номинальное скольжение:

(1.3)

Критическое скольжение:

(1.4)

Учитывая, что , а S изменяется в пределах от 0 до 1, строим механическую характеристику :

(1.5)

	0	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1
	0	805	559	401	309	251	210	181	159	141	127

Рисунок 1 – Механическая характеристика двигателя

Из условия выбора двигателя, что ,где - максимальный момент развиваемый двигателем, - максимальный момент, создаваемый нагрузкой; - коэффициент запаса, учитывающий возможные изменения в сети. Для асинхронных двигателей

Принимая ^,

. (1.6)

Т.к. условия удовлетворены, следовательно, двигатель выбран верно