Электромагнитный момент и механические характеристики асинхронного двигателя

Электромагнитный момент асинхронного двигателя создается взаимодействием тока в обмотке ротора с вращающимся магнит­ным полем. Электромагнитный момент М пропорционален элек­тромагнитной мощности:

,

где:

.

– угловая синхронная скорость вращения.

Подставив в значение электромагнитной мощности по, получим

,

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

Упрощенно механическую характеристику можно рассчитать по уравнению Клосса:

Зависимость момента от скольжения называется механической характеристикой ад

Рисунок. 5.6 - Зависимость режимов работы асинхронной машины от скольжения

На рис5.6. показана механическая асинхронной машины при . На этой характеристике указаны зоны, соответствующие различным режимам работы: двигательный режим , когда электро­магнитный момент является вращающим; генераторный режим и тормозной режим противовключением , когда электромагнитный момент М является тормозящим.

Для двигательного режима работы механическая характеристика представлена на рис.5.7. На этой характеристике можно выделить четыре основных точки:

Рисунок 5.7 - Зависимость электромагнитного момента асинхронного двигателя от скольжения

1.Точка пуска с параметрами М=М_пуск;S=1;n₂=0

2.Точка критическая с параметрами М=М_кр ;S=S_кр; М_кр/М_ном=λ – коэффициент перегрузочной способности; S_кр – критическое скольжение можно определить:

3.Точка номинального режима

4. Точка холостого хода .

.

5.2 Описание схемы.

Асинхронный двигатель М получает питание от источника переменного3-х фазного тока “G1” через трансформаторную группу “А2”и автомат “А6”. В цепь ротора АД введено пускорегулировочное сопротивление- блок “А9”. В качестве нагрузочного узла применяется генератор постоянного тока независимого возбуждения. Обмотка возбуждения получает питание от регулируемого источники питания “G2”. В качестве нагрузочного сопротивления в цепи якоря генератора применяется блок “A10”. Для контроля тока и напряжения в цепи якоря применяется амперметр А2 и вольтметр V2; для контроля тока в цепи статора применяется амперметр “A1”, для контроля мощности – измеритель мощности “P2”. Для контроля скорости применяется прибор “n”- Р5 и датчик скорости “B”.

Испытуемый двигатель, генератор и тахогенератор находятся на одном валу.

Данные по аппаратуре приведены в таблице 5.1.

Перечень аппараты.

Таблица 5.1

Обозначение	Наименование	Тип		Параметры
G1	Трехфазный источник питания	201.2		~ 400 В / 16 А
G2	Источник питания двигателя постоянного тока	206.1		 0…250 В / 3 А (якорь) /  200 В / 1 А (возбуждение)
G4	Нагрузочный генератор	101.2		90 Вт / 220 В / 0,56 А (якорь) / 2×110 В / 0,25 А (возбуждение)
G5	Преобразователь угловых перемещений - датчик частоты вращения	104		6 вых. каналов / 2500 импульсов за оборот
М1	Асинхронный Двигатель	102.1		100 Вт / ~ 230 В / 1500 мин
А2	Трёхфазная трансформаторная группа	347.1	380 ВА; 230 В/242,235, 230, 226, 220, 133, 127 В
А6	Трехполюсный выключатель	301.1		~ 400 В / 10 А
А9	Реостат для цепи ротора машины переменного тока	307.1		3  0…40 Ом / 1 А
А10	Активная нагрузка	306.1		220 В / 30…50 Вт;
Р1	Нагрузочные сопротивления - Блок мультиметров	508.2		3 мультиметра 0...1000 В / 0...10 А / 0…20 МОм
Р2	Измеритель мощностей	507.2		15; 60; 150; 300; 600 В / 0,05; 0,1; 0,2; 0,5 А.
Р3	Указатель частоты вращения	506.2		-2000…0…2000 мин1

Рисунок 5.11 – Принципиальная схема опытной установки