Задача 6.1

Визначити номінальне ковзання трифазного асинхронного двигуна з номінальною частотою обертання 955 об/хв. ввімкненого в мережу 50 Гц.

Розв’язання

Оскільки об/хв менше синхронної частоти обертання магнітного поля статора на дуже малу величину, визначаємо

об/хв, тоді номінальне ковзання

Пуск

Поперед вмиканням двигуна в мережу визначають схему з’єднання обмоток статора.

На табличці двигуна є данні номінальних напруг U_ном = 127/220 В, 220/380 В або 380/660 В. Тут менше число відповідає з’єднанню обмоток трикутником, більше – зіркою. Вимірюють лінійну напругу мережі дивляться на табличку машини і визначають схему з’єднання, так щоб=.

Асинхронні двигуни з короткозамкненим ротором невеликої потужності вмикають безпосередньо у трифазну мережу ( рис. 6.1а ).

а б

Рис. 6.1. Схеми вмикання трифазних асинхронних двигунів з ротором:

а – короткозамкненим; б – фазним.

В цьому випадку пусковий струм статора, який визначається рівнянням ,

буде більший ніж номінальний = (5 ... 7)Туттапараметри асинхронного двигуна, які знаходять з досліду короткого замикання.

Асинхронний двигун з фазним ротором під час пуску повинен мати додаткові резистори R_Д, які вмикають в фази ротора ( рис. 6.1б ). В цьому випадку пусковий струм визначають рівнянням:

.

Внаслідок цих резисторів пусковий струм зменшують, опори R_Д вибирають так, щоб = (1,2 ... 2,5). Окрім зменшення пускового струму буде збільшуватись також пусковий момент двигуна. Коли двигун набере швидкість, струм зменшується. Щоб двигун добре тягнув треба поступово зменшувати опори додаткових резисторів до нуля.

Реверсування

Для реверсування трифазного асинхронного двигуна, тобто для зміни напряму обертання ротора, необхідно змінити напрям обертання магнітного поля статора. Це здійснюють зміною місць двох проводів, які живлять обмотку статора ( рис. 6.2 ).

Рис. 6.2. Схеми вмикання трифазного асинхронного двигуна при реверсуванні.

Механічна характеристика

Це залежності моменту на валу двигуна від ковзання М(S) або частоти обертання ротора від моменту n(М).

На характеристиці ( рис. 6.3 ) позначені:

М_ном , s_ном – номінальні момент та ковзання;

М_п – пусковий момент, коли s = 1;

М_mах – максимальний момент;

S_кр – критичне ковзання, яке відповідає максимальному моменту.

Рис. 6.3. Механічна характеристика трифазного асинхронного двигуна

з короткозамкненим ротором.

Номінальний момент та ковзання знаходять так:

де номінальна потужність в кВт.

Пусковий та максимальний моменти визначають так:

де – коефіцієнт максимального моменту,

коефіцієнт пускового моменту.

Ці коефіцієнти приводять у таблицях технічних характеристик двигунів.

Критичне ковзання можна знайти так:

+.

Рівняння механічної характеристики

,

де а – коефіцієнт, який залежить від відношення активних опорів обмоток ротора та статора.

Частіше користуються спрощеною формулою, яка добре описує робочу частину механічної характеристики для що S > 0 та S <

.

Треба зауважити, що максимальний момент двигуна пропорційний напрузі в квадраті і не залежить від ковзання. Критичне ковзання залежить від активного опору кола ротора.