45. Механическая характеристика асинхронного двигателя.

К режимам работы асинхронного двигателя можно отнести:

– Двигательный режим;

– Генераторный режим;

– Режим противовключения;

– Режим динамического торможения;

– Режим холостого хода.

 Данные режимы работы вы можете видеть на рисунке 1.

Рисунок 1 – Механическая характеристика асинхронного двигателя

Двигательный режим                                   

О сновным режимом работы асинхронного двигателя является двигательный режим, на рисунке 2 мы можем видеть его механическую характеристику.

Рисунок 2 – Двигательный режим

В этой статье я не стану рассматривать подробно как происходит возбуждение обмоток и начало движения, подробнее про это вы можете почитать в статье про то, как создается магнитное моле в асинхронном 3-х фазном двигателе.

Начало движения происходит из точки 1 с определённым пусковым моментом Мп, который зависит от параметров самого асинхронного двигателя, обычно отношение к номинальному будет :

 Далее происходит постепенный разгон до точки 2, которая имеет критический (максимальный) момент двигателя Мкр, после чего двигатель будет переходить в точку 3, которая является точкой номинальной работы электрической машины, в этой точке момент и скорость вращения вала равны номинальному моменту Мн и скорости n2 (номинальной) соответственно. Так же необходимо подметить, что действительный номинальный момент может не соответствовать тому, который указан на шилдике двигателя, это различие будет мало, оно зависит от характера и величины нагрузки на валу, износа внутренних деталей двигателя и т.д.

В номинальном режиме работы скорость вращения вала меньше скорости вращения магнитного поля, создаваемого статорной обмоткой, поэтому справедливо неравенство :

где n1 – скорость вращения магнитного поля статора;

n2 – скорость вращения вала.

Относительная разность этих скоростей является таким понятием как – скольжение асинхронного двигателя, которое соответственно рассчитывается по формуле:

_{где S – скольжение.}

_{Скольжение во время работы в двигательном режиме будет меньше единицы, и чем оно ближе к номинальной точке работы, тем соответственно оно меньше, и для этого справедливо неравенство:}

 

_{Режим холостого хода}           

 _{Режим холостого хода асинхронного двигателя имеет место в том случае, если на валу отсутствует нагрузка в виде рабочего органа или редуктора. При сборке нового двигателя всегда проводится опыт холостого хода, для того что бы определить потери в подшипниках, вентиляторе и магнитопроводе, а так же определить значения намагничивающего тока. Во время холостого хода скольжение S=0,01-0,08.}

_{Следует заметить, что так же существует режим идельного холостого хода, в котором n2=n1, что практически реализовать невозможно, даже если учесть, что нет силы трения в подшипниках. На самом деле, суть заключается в том, что асинхронному двигателю необходимо, чтобы ротор отставал от магнитного вращающегося поля статора. При отставании поле статора индуцирует магнитное поле в ротор, что заставляет его вращаться за полем статора.}

 _{Генераторный режим}

 Для того чтобы перейти в данный режим, необходимо двигатель разогнать с помощью некоторого внешнего воздействия, к примеру, другим двигателем до скорости, которая превышала бы скорость вращения магнитного поля статора, вслед чего изменилось бы направление тока и ЭДС в роторной обмотке и асинхронный двигатель перешел бы в генераторный режим. При этом условии также изменит направление и электромагнитный момент, который в данном режиме работы будет тормозным.

_{Следует заметить, что в генераторном режиме скольжение S<0.}

_{Для работы асинхронного двигателя в генераторном режиме необходим источник реактивной мощности, который создает магнитное поле, при его отсутствии создают с помощью постоянных магнитов, или же за счет остаточной индукции машины и параллельно подключенных к фазам обмотки статора конденсаторам при активной нагрузке. В генераторном режиме двигатель потребляет большое количество реактивного тока, из-за чего необходимо наличие в сети генераторов реактивной мощности: синхронных компенсаторов, синхронных машин. Данный режим используется довольно часто, к примеру, в эскалаторах и пассажирских лифтах (в зависимости веса в кабине и противовеса), которые едут вниз.}

_{Эти характеристики активно проявляются при разных способах пуска, к примеру, пуск звезда треугольник.}