-
Робочі характеристики асинхронного електричного двигуна.
Робочі характеристики АД – це графічно виражені залежності частоти
обертання ротора п2, ККД η, корисної потужності cos φ, та струму статора І1 від корисної потужності Р2 при U1 = const та f1= const/
n2 = f(P2); η = f(P2); M2 = f(P2); cos φ1 = f(P2); I1 = f(P2).
-
Швидкісна характеристика п2 = f(P2)
n2
= n1(1-S),
а ковзання S
=
=
Якщо знехтувати електричними втратами в режимі холостого ходу
Ре2 ≈ 0, то S ≈ 0 n2o ≈ n1.
По мірі зростання
навантаження будуть зростати електричні
втрати в роторі і, відповідно, відношення
,
яке досягне значення 0,01 – 0,08 при
номінальному навантаженні.
-
Залежність М2 = f(P2) визначається виразом:
М2
=
Якби п2 = const, тоді графік М2 = f(P2) уявляв би собою пряму лінію, яка б проходила через початок координат , але в АД при збільшенні Р2 п2 зменшується, тому корисний момент М2 на валу двигуна зростає дещо швидше від навантаження, і графік М2 = f(P2) має криволінійний вигляд.
-
Залежність cos φ1 = f(R)
У зв’язку з тим, що струм статора İ1 = İ0 + (-İ2`) має реактивну (індуктивну) складову, необхідно для створення магнітного поля cos φ1, АД завжди < 1.
Найменше значення cos φ1 буде мати в режимі х.х., що пояснюється тим, що струми х.х. І0 при любому навантаженні залишається практично незмінним.
Тому при малих навантаженнях струм статора невеликий і в значній мірі являється реактивним
І1
І0
cos φ1 в режимі х.х. не перевищує 0,2, з ростом навантаження cos φ1 зростає і при навантаженнях, близьких до номінальних, досягає значення
cos φ1 ≈ 0,8 ÷ 0,9.
Подальше збільшення навантаження супроводжується зменшенням cos φ1, що пояснюється збільшенням індуктивного опору ротору х2s за рахунок збільшення частоти, струму ротора f2 = f1∙S.
Тому вкрай важливо, щоб АД завжди спрацювали з номінальним навантаженням, що можна забезпечити тільки при правильному виборі потужності електричного двигуна.
Якщо ж двигун значну частину часу працює недовантаженим, то для підвищення cos φ1 доцільно зменшити напругу, підведену від мережі, наприклад перекинути обмотку статора з Δ на Y.
η = f(P2)
В режимі х.х. η = 0, з ростом навантаження він зростає і досягає максимального значення при навантаженні (0,7 ÷ 0,8)Рн.
При подальшому збільшенні навантаження ККД дещо зменшується, а при перевантаженнях Р2 > Рном він різко зменшується, що пояснюється збільшенням електричних втрат Ре1 + Ре2, та додаткових Рдод ≈ 0,005 Р1.
І0 = f(P2)
При збільшенні Р2 – зростає İ1 = İ0 + (-İ2`).
Питання для контролю:
-
Чому графік І1 = f(P2) не виходить з початку координат?
-
Чому cos φ1 має низькі значення при Р2 < Рном?.
Тема: ПУСКОВІ ВЛАСТИВОСТІ 3-ФАЗНИХ АД
З КОРОТКОЗАМКНЕНИМ РОТОРОМ.
-
Пускові властивості асинхронних двигунів.
Пуск АД супроводжується перехідним процесом переходу ротора та механічно зв’язаних з ним частин виконавчого механізму із стану спокою до стану рівномірного обертання, коли обертовий момент двигуна врівноважується сумою протидіючих моментів, що діють на ротор двигуна.
Пускові властивості АД визначаються:
-
значенням пускового струму Іпуск, або його кратності Іпуск/Іном;
-
значенням пускового моменту Мпуск, або його кратністю Мпуск/Мном.
Двигун з хорошими пусковими властивостями повинен розвивати значний пусковий момент при відносно невеликому пусковому струмі.
Але отримати такі властивості в АД досить складно, а інколи і неможливо!
В момент пуску S=1
Іпуск
=
Мпуск
=
Поліпшити пускові властивості АД можна збільшенням активного опору в колі ротора, при цьому буде зменшуватися пусковий струм та збільшуватися пусковий момент.
Пусковий струм можна зменшити, зменшуючи напругу U1, але при цьому буде також зменшуватися і пусковий момент.
Доцільність застосування того чи іншого способу поліпшення пускових властивостей визначається конкретними умовами експлуатації двигуна та вимогами до його пускових властивостей.
Крім пускового струму та пускового моменту, пускові властивості оцінюються також такими показниками, як тривалість пуску, плавність пуску, складність пускової операції, економічність (вартість апаратури, надійність, втрати електроенергії).