6. Энергетические диаграммы ам.

Двигательный режим (0 < s <1)

Схема замещения АМ отражает все основные процессы, происходящие в ней, и представляет собой удобную основу для изучения режимов работы машины.

Значения для расчёта мощностей берутся из следующей схемы замещения:

Асинхронный двигатель потребляет из сети активную мощность:

.

Часть этой мощности теряется в виде электрических потерь в активном сопротивлении первичной обмотки:

,

а другая часть – в виде магнитных потерь 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 в активном сопротивлении вторичной обмотки :

.

Остальная часть мощности превращается в механическую мощность , развиваемую на роторе:

,

или получаем:

.

Часть механической мощности теряется внутри самой машины в виде механических потерь , магнитных потерь в сердечнике ротора и добавочных потерь .

Полезная механическая мощность на валу, или вторичная мощность:

.

Сумма потерь двигателя:

и

.

Генераторный режим (- < s <0)

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.

Режим противовключения (1 < s < )

В этом режиме статор подключен к сети, а ротор АМ вращается за счёт приложенной извне механической энергии против вращения поля, вследствие чего частота вращения ротора n < 0, s > 1.

Реактивная мощность, потребляемая генератором из сети тратится на реактивные потери в обмотках ротора q₁, в обмотках статора q₂ и на потери намагничивания Q_М.

7. Электромагнитный момент ам. Максимальный и пусковой электромагнитные моменты. Формула Клосса.

Электромагнитный момент, развиваемый электромагнитными силами на роторе АМ, определяется равенством:

,

где – механическая мощность на роторе, Ω - механическая угловая частота вращения ротора.

где p – число полюсов.

Основной электромагнитный момент, возникающий в результате взаимодействия тока ротора с основной пространственной гармоникой вращающегося магнитного поля в зазоре:

Выражение для электромагнитного момента согласно схеме:

Зависимость момента от скольжения:

Механическая характеристика асинхронной машины во всём диапазоне скольжения приведена на рис.2.3.9.

где – критическое скольжение

Критическое скольжение и максимальный момент

"+" у момента – двигатель, "-" – генератор

(это было на картинке сверху)

(обычно C₁ близко к 1)

Максимальный момент генератора чуть-чуть больше максимального момента двигателя из-за +- r₁

Вот тут опечатка. Должно быть U₁₍₂₎>U₁₍₁₎ вместо квадрата.

И r'₂₃>r'₂₂>r'₂₁.

Кратность находится обычно в пределах от 1,7 до 3.

Формула Клосса (только для двигателей) – связь между текущим моментом и максимальным. При принятии а=0 возникает погрешность от 10 до 17%.

Формула Клосса позволяет построить зависимость M(s) для двигателя с постоянными параметрами по данным каталогов на асинхронные двигатели, в которых не указываются параметры схемы замещения.

Пусковой момент

Момент при s = 1, n = 0 называется пусковым моментом М_п, а соответствующий этим условиям ток статора — пусковым током I_п.

В лекции был вот такой график