5. Режимы работы ам. Двигательный режим. Генераторный режим. Режим противовключения. Векторные диаграммы.
Все диаграммы строятся по уравнениям Т-образной схемы замещения:
Из этого убогого фото важная информация такая, что активная составляющая тока меняет свой знак.
1) Двигательный режим (0<s<1).
Асинхронный
двигатель потребляет из сети активную
мощность
Часть этой
мощности теряется в виде электрических
потерь pэл1 в активном
сопротивлении первичной обмотки:
а другая
часть - в виде магнитных потерь pмг1
в сердечнике статора (первичной цепи):
Оставшаяся
часть мощности
представляет
собой электромагнитную мощность,
передаваемую посредством магнитного
поля со статора на ротор. На схеме
замещения этой мощности соответствует
мощность, выделяемая в активном
сопротивлении вторичной цепи
:
Часть этой
мощности теряется в виде электрических
потерь pэл2 в активном
сопротивлении вторичной обмотки
:
Остальная часть мощности Pэм превращается в механическую мощность Pмх, развиваемую на роторе:
или на основании выражений (6.36) и (6.37)
Полезная механическая мощность на валу, или вторичная мощность,
Сумма потерь двигателя
и
КПД двигателя
КПД двигателей
мощностью Pн = 1...1000 кВт
при номинальной нагрузке находится в
пределах
= 0,72...0,95. Двигатели большей мощности и
с большей частотой вращения обладают
более высокими КПД.
2) Генераторный режим (
Для реализации генераторного режима работы асинхронной машины её нужно включить в сеть переменного тока и вращать с помощью соответствующего приводного двигателя в сторону вращения магнитного поля с частотой вращения n, превышающей синхронную частоту вращения n1. Скольжение машины при этом будет отрицательным.
В двигательном режиме s>0 и обе составляющие I2a и I2r тока I2s положительны.
В генераторном режиме s<0 и I2a меняет знак и меняет фазу на 180о
Физически это объясняется тем, что по сравнению с двигательным режимом поле вращается относительно ротора в обратную сторону, вследствие чего изменяются знаки ЭДС E2s и активной составляющей тока I2s. В результате изменяется знак вращающего момента, то есть последний действует против направления и становится тормозящим.
Из двух этих
диаграмм следует, что реактивные
составляющие первичного тока
и первичной
мощности
при переходе машины из двигательного режима в генераторный сохраняют свои знаки. Это означает, что асинхронный генератор также потребляет из сети реактивную мощность и индуктивный ток. Потребление асинхронными генераторами реактивной мощности - существенный недостаток, поэтому они применяются очень редко.
3) Режим противовключения
В этом режиме статор подключен к сети, а ротор вращается за счёт приложенной извне механической энергии против вращения поля, вследствие чего частота вращения ротора n<0 и s>1. На практике в этом режиме обычно 1<s<2. Значит tgψ2 большой, и I2' большой (!!!). У двигателя наоборот, всё мало. А у генератора ψ2 тупой угол.
Машина потребляет из сети активную мощность и развивает положительный вращающий момент, действующий в сторону вращения поля. Но поскольку ротор вращается в обратном направлении, на него этот момент действует тормозящим образом.
На практике используется для торможения и остановки асинхронных двигателей и приводимых ими в движение производственных механизмов.
