5. Что понимают под критическим скольжение? Что произойдет если скольжение превысит критическое значение?

По мере увеличения частоты вращения ток I₂ уменьша­ется, a cosφ₂ возрастает, причем рост cosφ₂ преобладает над уменьшением тока I₂, что приводит к увеличению вращающего момента. При достижении некоторой частоты вращения вращающий момент достигает максимального значения. Скольжение, при котором вращающий момент достигает максимального значения называют критическим. После прохождения критической точки ток I₂ продолжает убывать, a cosφ₂ возрастает, но ток ток I₂ убывает быстрее, чем cosφ₂ возрастает, поэтому вращающий момент начинает уменьшаться. Работа двигателя будет устойчивой только при скольжениях 0…S_кр, т.к. в этом случае любые изменения нагрузки вызывают пропорциональные изменения вращающего момента. При достижении частоты вращения соответствующей S_кр, дальнейшее увеличение нагрузки приводит к уменьшению вращающего момента, а следовательно тормозной момент становится больше вращающего, что приводит к остановке двигателя и увеличению токов в обмотках статора и ротора в 4 – 6 раз, а это в свою очередь вызовет нагрев обмоток и разрушение изоляции.

6. Назвать способы пуска ад, их достоинства и недостатки.

При пуске двигателя ЭДС и ток в обмотке ротора принимают максимальное значение. Кратность пускового тока в асинхронных двигателях с КЗ ротором достигает 5,5-7, т.е. I_п=(5,5-7)I_н. Хотя пусковой ток и яв­ляется кратковременным, пуск мощных двигателей нарушает режим сети (уменьшает напряжение, увеличивает на­грев проводов). Поэтому при пуске в ход необходимо уменьшать величину пускового тока. Возможны следующие способы пуска трехфазных АД:

1. Прямым включением в сеть - допустимо только для двигателей небольшой мощности.

2. Способы связанные с понижением напряжения сети:

а) Переключение обмоток статора в процессе пуска с ∆ в Y: в начальный период U_Ф снижается в √3 раз, а линейный I_пуск в 3 раза.

б) Автотрансформаторный пуск : используется автотрансформа­тор.

в) Реакторный пуск : в цепь обмоток статора включают реактивные сопротивления (катушки индуктивности).

Общим недостатком всех способов связанных с понижением напряжения является резкое уменьшение пускового момента, что исключает возможность пуска двигателя при полной нагрузке.

3. У двигателей с фазным ротором имеется возможность включения в цепь ротора пусковых активных сопротивлений, что приводит уменьшению I_пуск и увеличению cosφ. Увеличение cosφ приводит к увеличению М_пуск, что является достоинством АД с фазным ротором.

7. Возможные способы регулирования частоты вращения ад, их достоинства и недостатки.

1. Плавное регулирование n₂ АД с КЗ ротором в узких пределах возможно путем изменения U_ВХ. Однако для относи­тельно малого уменьшения n₂ требуется значительное снижение U, что резко снижает перегрузочную способность двигателя.

2. Изменением частоты вращения магнитного поля, которая определяется: n₁ = 60f₁/р.

Из формулы видно, что частоту вращения магнитного поля можно регулировать двумя способами

а) Изменением частоты тока f₁ в обмотке статора - частота регулируется плавно и в широких пределах. Но для каждого двигателя придется установить пре­образователь частоты, что слишком сложно и дорого.

б) Изменением числа пар полюсов р обмотки стато­ра: n₂ изменяется большими ступенями (3000, 1500, 1000, 750 об/мин).

3. Для двигателей с фазным ротором возможно регулирование n₂ за счет введения регулировочных сопротивлений в цепь ротора: n₂ изменяется в ши­роких пределах, но это не экономично, т.к. значительная часть потребляемой двигателем энергии превращается в теплоту в ре­остате.