1.4Расчет и построение естественных характеристик асинхронного дви­гателя с фазным ротором

На рисунке 9.3 приведены электромеханическая и механическая характери­стики данного двигателя.

Расчет этих характеристик проводится по известным из литературы выраже­ниям, учитывающим принятые ранее обозначения и терминологию.

Рисунок 9.3

, (9.10)

, (9.11)

, (9.12)

, (9.13)

, (9.14)

, (9.15)

где – приведенный к статорной обмотке ток ротора,

– номинальное фазное напряжение двигателя,

– критический момент,

– критическое скольжение,

– индуктивное сопротивление короткого замыкания,

, – активное и индуктивное сопротивления статорной обмотки,

, – приведенные активное и индуктивное сопротивления роторной обмотки,

– текущее значение скольжения.

Приведенные сопротивления ротора определяются с помощью коэффициента трансформации сопротивлений К_R :

, (9.16)

где , – активное и индуктивное сопротивления роторной обмотки.

Коэффициент же трансформации сопротивлений может быть определен через коэффициент трансформации ЭДС К_е или через номинальную ЭДС ротора Е_2н:

, (9.17)

где m₁ и m₂ – число фаз статора и ротора.

Для расчета характеристик необходимо также определить координаты точек идеального холостого хода, номинального режима и критической. Скорость идеаль­ного холостого хода (синхронная скорость) определяется по выражению:

, , (9.18)

где f₁ – частота питающей сети;

р – число пар полюсов двигателя.

Если число пар полюсов неизвестно, скорость идеального холостого хода оп­ределяется как ближайшая большая к номинальной скорости из ряда синхронных скоростей (3000, 1500, 1000, 750, 500, 375, 250 и т.д. об/мин).

Скорость на естественной характеристике ω определяется по выражению:

ω = ω₀ (1 - ). (9.19)

Номинальное скольжение равно:

. (9.20)

Номинальный момент определим из (9.11), а угловые скорости ω₀ из (9.18) и ω_н из (9.3). Критические значения момента и скольжения определим из выражений (9.12) и (9.13).

Далее, задаваясь значениями скольжения от 0 до 1, по выражениям (9.10), (9.11) и (9.19) определим ; и ω, значения которых сводятся в таб­лицу:

Таблица

Для построения характеристик двигателя необходимо иметь 12÷14 точек, ис­ходя из следующих соображений. Учитывая то, что естественные характеристики асинхронного двигателя практически линейны на участке от идеального холостого хода до номинального режима задаемся здесь тремя значениями скольжения (s = 0; s = 0.5 s_н; s = s_н). На участке от номинального режима до критической точки механиче­ской характеристики следует задаться тремя – четырьмя точками в зависимости от величины разности критического и номинального скольжений. На последнем участке от критической точки до значения s = 1 желательно установить шаг скольжения, равный 0.1.

По данным заполненной таблицы строятся электромеханическая и механи­ческая характеристики двигателя.