Практическое занятие № 7 Трехфазные асинхронные двигатели. Общие сведения

Это самые распространенные двигатели (более 85 %) среди остальных двигателей. Асинхронная машина – это машина переменного тока. Трехфазная обмотка статора создает вращающееся с постоянной скоростью синхронное магнитное поле,

где - частота тока; - число пар полюсов.

Частота вращения ротора асинхронное

где - скольжение.

Вращающееся магнитное поле пересекает обмотки статора и ротора и индуцирует в них ЭДС, действующие значения которых при неподвижном роторе

где - амплитудное значение магнитного потока;

и - число витков обмоток фаз статора и ротора;

и - обмоточные коэффициенты.

ЭДС и ток вращающегося ротора

;

где и - активное и индуктивное сопротивления неподвижного ротора.

Из Г– образной схемы замещения фазы двигателя можно получить механическую характеристику М(S)

где - угловая скорость поля статора, равная

- фазное напряжение;

и - активное и индуктивное сопротивление фазной обмотки статора;

и - приведенные активное и индуктивное сопротивления фазной обмотки ротора.

Механическая характеристика имеет экстремум в двигательном режиме при

где момент .

Если пренебречь активным сопротивлением статора, что правомочно для двигателей средней и большой мощности, можно получить формулу Клосса и критическое скольжение

и

Часто механическую характеристику рассчитывают и строят по пяти характерным точкам: пусковой, минимальный, критический, номинальный и идеального холостого хода, получаемым по паспортным данным.

Номинальный момент

, Нм

где - номинальная мощность в кВт;

- номинальные обороты, об/мин.

Параметры критической точки

и

где - кратность критического момента из каталога.

- номинальное скольжение.

Параметры точки минимального момента

и

где - кратность минимального момента из каталога.

Параметры соответствующие режиму пуска

и

где - кратность пускового момента из каталога.

Задача 2. Для трехфазного асинхронного двигателя серии АИP 80 В2 рассчитать и построить механическую характеристику по пяти характерным точкам и по формуле Клосса, определить число пар полюсов, синхронную и номинальные скорости, активную полную и реактивную мощности потребляемые из сети; номинальные фазные и линейные токи, пусковой ток, потери мощности, если двигатель включается в сеть напряжением 380 В.

Решение. Двигатели, предназначенные для включения в трехфазную сеть напряжением 220/380 В, имеют обмотки статора, каждая фаза которых рассчитана на 220В. Поэтому они включаются звездой и

Число пар полюсов определяется из маркировки двигателя АИР 80В2 где 2 показывает число полюсов, тогда пар

Синхронная скорость

Номинальная скорость

Номинальный момент

Критический момент

Критическое скольжение

Минимальные момент и скольжение

Принимаем

Пусковой момент

Определяем моменты по формуле Клосса при скольжениях результаты которых сводим в таблицу 1.

Таблица 1

Активная мощность статора

Полная мощность статора

Реактивная мощность статора

.

Мощность потерь двигателя

Номинальный линейный ток

При схеме «звезда» .

Пусковой ток

Строим совмещенные механические характеристики (рис.27)

Рис. 27: 1 – по характерным точкам; 2 – по формуле Клосса