1.3.2. Механічні та електромеханічні характеристики електродвигунів.

Гальмівні режими. Способи пуску та регулювання кутової швидкості.

Розрахунок та побудова механічної характеристики асинхронного

електродвигуна

Будь-який виробничий агрегат може працювати лише при умові , якщо його приводний електродвигун має електромеханічні властивості , що відповідають вимогам робочої машини.

Механічна характеристика електродвигуна це залежність його кутової швидкості від електромагнітного моменту , який він розвиває: w =f(М).

Зміна швидкості при заданій зміні моменту для різних електродвигунів неоднакова і залежить від жорсткості їх механічних характеристик.

Розрізняють три основні види механічних характеристик електродвигунів, графіки яких приведені на малюнку 4.2.

W

1

2

3

М

мал.4.2 Механічні характеристики електродвигунів.

1. Абсолютно жорсткою-(1) називають механічну характеристику при якій швидкість двигуна із зміною моменту не змінюється (синхронні електродвигуни).

2. Жорсткою-(2) називають механічну характеристику при якій швидкість двигуна із зміною моменту змінюється мало (асинхронні двигуни з КЗ ротором, двигуни постійного струму незалежного і паралельного збудження).

3. М’якою (3)-називають механічну характеристику при якій швидкість двигуна із зміною моменту значно змінюється (асинхронні двигуни з фазним ротором з резисторами в колі ротора).

Механічні характеристики визначають взаємодію електричної і механічної частин електропривода і є основними показниками статичних та динамічних його властивостей.

Електромеханічна характеристика електродвигуна це залежність його кутової швидкості від струму в його якорі ( для двигунів постійного струму) або роторі (для асинхронних двигунів): w =f(І).

Електромеханічні характеристики електродвигунів використовують для визначення електричного навантаження двигуна в робочих режимах , для розрахунку опорів пускових і гальмівних резисторів , тощо.

1.3.2.1.Механічні та електромеханічні характеристики асинхронних електродвигунів.

Механічна характеристика асинхронного електродвигуна це залежність його кутової швидкості або ковзання від електромагнітного моменту , який він розвиває:

w =f(М) , або s =f(М)/

Механічну характеристику, що відповідає номінальним значенням напруги , частоти струму та відсутності зовнішніх додаткових опорів в колах статора та ротора називають природною, а всі інші , що не відповідають цим умовам –штучними.

Загальний вид механічної характеристики асинхронного двигуна з короткозамкненим ротором приведений на мал.4.3.

W,

рад/с

S_н

2

S_к

3

М_ном М_мін М_пуск М_к М, Н·м

мал.4.3 Загальний вид механічної характеристики асинхронного двигуна

Номінальне ковзання S_н- це ковзання при якому двигун розвиває номінальний момент М_ном.:

S_н=(n_о-n_ном)/ n_о ,

де n_о=60f/ p-частота обертання магнітного поля статора ,хв^-1 ,(f-частота мережі ,Гц , p-кількість пар полюсів), n_ном- номінальна частота обертання вала ротора, хв^-1 ( каталожні дані), або за кутовою частотою:

S_н=(w_о-w_ном)/ w_о

Номінальний момент електродвигуна М_ном. можна визначити знаючи номінальну потужність електродвигуна Р_ном та номінальну частоту обертання вала ротора n_ном за виразом :

М_ном=9550 Р_ном/ n_ном ,

або за кутовою частотою

М_ном=10³ Р_ном/ w_ном

де Р_ном-кВт, n_ном-хв^-1( об/хв), w_ном-рад·с^-1 .

Критичний момент електродвигуна М_к. можна визначити знаючи номінальний момент електродвигуна та кратність критичного моменту μ _к (μ _ккаталожні дані) :

М_к= М_ном· μ _к-(Н·м).

Пусковий момент електродвигуна М_п. можна визначити знаючи номінальний момент електродвигуна та кратність пускового моменту μ _п ( μ _п-каталожні дані) :

М_п= М_ном· μ _п-(Н·м).

Мінімальий момент електродвигуна М_мін. можна визначити знаючи номінальний момент електродвигуна та кратність мінімального моменту μ _мін ( μ _мін-каталожні дані)

М_мін= М_ном· μ _мін-(Н·м).

Критичне ковзання S_к- це ковзання при якому двигун розвиває критичний момент М_к., воно може бути визначене за формулою:

S_к =

Де - кратність критичного моменту μ _к , - номінальне ковзання S_н , Мк, Мп –критичний та пусковий моменти відповідно.

Для побудови механічної характеристики по уточненій формулі Клосса визначаються інші обертальні моменти:

М=

Де -коефіцієнт , що характеризує конструктивні особливості двигуна і визначається за виразом: