Естественные механическая и эл.Механическая характеристика ад. Формула Клосса.

Наиболее удобна для анализа работы АД Г-образная схема замещения с намагничивающим контуром, вынесенным на зажимы первичной сети. Здесь. Т.к.- мало, пренебрегаем им ,т.е. получаем.

Приняв для главной цепи поправочный коэффициент ₁, получим схему замещения, в которой:;;;.

Используя известные из курса эл.машин выражения для электромагнитного момента:

и критического момента: .

И поделив одно на другое получим после преобразований

Т.к в асинхронных двигателях R₁R^`₂, тои

Отсюда уравнение механической характеристики АД, называемое формулой Клосса:

или при R₁=R₂’

Определив по паспортным данным S_KP:

,где

- номинальное скольжение АД, - перегрузочная способность АД, можно, задаваясь различными значениями скольжениеS, построить естественную механическую характеристику двигателя во всем возможном диапазоне изменения скольжения. На графике приведены естественные характеристики для прямого и обратного действия эл.магнитного момента.

Если пренебречь активным сопротивлением R₁обмотки статора, то=0 и упрощенное выражение механической характеристики АД примет вид.

В значительном числе случаев работа АД нормально протекает при Sот 0 до (1,21,5)S_H, т.е. приS<(0,4­­0,35)S_KP. Это обстоятельство позволяет в упрощенном уравнении механической характеристики пренебречь отношением, которое в 8-10 раз меньше. В этом случае механическая характеристика АД может быть представлена прямой линией, описываемой уравнением (в пределах до М_Н):.

Следует иметь в виду, что формулы Клосса, в т.ч. и упрощенная, достаточно точно описывают механические характеристики АД с фазным ротором. В к.з. АД, выпускаемых обычно с относительно глубокими пазами в роторе, либо с двойной клеткой ротора, имеется в той или иной степени явление вытеснения тока в стержнях ротора. Поэтому их параметры непостоянны и механические характеристики значительно отличаются от от характеристик, рассчитанных по формулам Клосса. Однако, эти формулы благодаря своей простоте позволяют выполнять многие расчеты и делать общие заключения о свойствах и работе АД. В тех же случаях, когда необходима большая точность, должны использоваться экспериментально снятые механические характеристики. У некоторых к.з. двигателей при малых скоростях механическая характеристика имеет провал,(см. рис.), вызванный влиянием высших гармоник поля, с чем следует считаться при пуске двигателя под нагрузкой.

Электромеханические характеристики АД представляют собой зависимости и. Т.к. ток ротора является основной величиной для оценки режима работы двигателя, рассмотрим графическую зависимость.

При использовании формул илиэто не всегда удается сделать в виду отсутствия данных о сопротивлениях обмоток двигателя.

В связи с этим для получения эл.механической характеристики воспользуемся формулой Клосса и выражением эл.магнитного момента.

, где , отсюда

Для номинального режима: ;, следовательно, подставляя 3r₂’ в выражение дляI₂’, получим уравнение электромеханической характеристики:

При пренебрежении величиной R₁, имеем=0 и.

Задаваясь величинойS, получим графическую зависимость, т.е. электромеханическую характеристику АД. Она изображена на рис.

при Sстремящемся к бесконечности.