13.Зависимость кпд от полезной мощности на валу в режиме двигателя.

При увеличении полезной мощности на валу от Р₂=0 КПД также увеличивается от нуля до максимального значения, которое он принимает при равенстве постоянных (магнитные и механические) потерь и переменных (электрические потери в обмотках). При дальнейшем росте нагрузки КПД начинает убывать. Зависимость снимается при U=Uн; f=fн. КПД синхронного двигателя определяется как . Р₂ – полезная мощность двигателя, Р₁ – подведенная мощность из сети. КПД АД с изменением нагрузки также меняет свою величину: в режиме хх КПД равен нулю, а затем с ростом нагрузки он увеличивается, достигая максимума при нагрузке (0,7-0,8)Р_ном. При дальнейшем возрастании нагрузки КПД незначительно снижается, а при перегрузке двигателя (Р2>Рном) он резко убывает, что объясняется интенсивным ростом переменных потерь (Рэл1+Рэл2+Рд), величина которых пропорциональна квадрату тока в обмотке статора, и уменьшением коэффициента мощности.

14.Электромагнитный момент ам. Начальный пусковой, максимальный и номинальный моменты.

Электромагнитный момент асинхронного двигателя создается взаимодействием тока в обмотке ротора с вращающимся магнитным полем. Электромагнитный момент М пропорционален электромагнитной мощности М = Рэм/w₁ = 9,55Pэм/n₁. Учитывая выражение для ЭМ мощности получим:

т.е. электромагнитный момент асинхронного двигателя пропорционален мощности электрических потерь в обмотке ротора.

Выражение для определения тока выглядит следующим образом:

Подставляя выражения для тока в исходную формулу получаем:

Вращающий момент АМ:

Максимальный момент АМ:

,

т.к. критическое скольжение .

Отношение полученного максимального момента к номинальному дает перегрузочную способность, которая лежит в пределах 1,7-3.

Пусковой момент АМ:

Устойчивая работа АД возможна при скольжениях меньше критического.

Зависимость момента от скольжения (механическая характеристика)

15.Уравнение моментов. Механическая характеристика ам. Статическая устойчивость работы ам в режиме двигателя.

Вращающий момент АМ:

Графически выраженная зависимость момента от скольжения М=f(s) при U1=const, f1=const и постоянных параметрах схемы замещения представляет собой механическую характеристику АМ.

Асинхронная машина при изменении скольжения от 1 до 0 работает как двигатель. В этом случае электромагнитная мощность P_эм передается магнитным полем со статора ротору и частично преобразуется в механическую мощность частично — в электрическую мощностьР_э2 = sР_эм.

Исходя из полученных ранее соотношений между мощностями асинхронной машины, можно показать, что при изменении скольжения от s = l до s = ∞машина работает как тормоз.

Можно также показать, что при отрицательных скольжениях асинхронная машина работает генератором.

Статический момент равен сумме противодействующих моментов при равномерном вращении ротора(n=const). При номинальной нагрузке двигателя установившийся режим работы двигателя определяется на механической характеристике точкой с координатами и

Анализ механической характеристики показывает, что устойчивая работа асинхронного двигателя возможна при скольжениях меньше

критического (s < s_кр), т.е. на участке ОА механической характеристики. Именно на этом участке изменение нагрузки на валу двигателя сопровождается соответствующим изменением электромагнитного момента.

Работа асинхронного двигателя становится неустойчивой при

скольжениях . Если электромагнитный момент двигателя М = Mм,

а скольжение то даже незначительное увеличение нагрузочного момента приведет к уменьшению электромагнитного моментаМ. За этим последует дальнейшее увеличение скольжения до тех пор, пока оно не достигнет значения s=1, т.е. пока ротор двигателя не остановится.