1.4 Построение механических характеристик асинхронного двигателя.

В каталогах и технических справочниках по асинхронным двигателям, значения пускового и критического моментов заданы в виде отношений этих величин к номинальному моменту двигателя.

(1.1)

(1.2)

Для нахождения значений М_пуск и М_max (Н*м), предварительно определяют номинальный момент двигателя М_н (Н*м) по его номинальной мощности Р (кВт), и номинальной частоте вращения n (об/мин).

Номинальный момент двигателя определяют по формуле:

(1.3)

По известным из каталога значениям λ, δ, Р_н и n_н можно построить механическую характеристику асинхронного двигателя. Расчет получается особенно простым, если пользоваться уравнением Клосса:

(1.4)

где S – скольжение асинхронного двигателя,

S_кр – критическое скольжение асинхронного двигателя

(1.5)

где S_н – номинальное скольжение двигателя

(1.6)

где n₀ – частота вращения магнитного поля статора, об/мин.

Используя уравнение Клосса для любого значения скольжения (для режима двигателя оно находится в пределах 0<S<1) можно найти соответствующее значение момента. Для тех же значений скольжений можно получить и частоты вращения ротора:

(1.7)

Используя формулы (1.4), (1.5), (1.6) и (1.7) построим, для примера, естественную механическую характеристику окорочного станка (Р_н = 7.5 кВт, с частотой n = 1455 об/мин).

Результаты расчетов приведены в таблице 1:

Таблица 1 – Результаты расчета естественной механической характеристики

S	0,01	0,02	Sн	Sкр	0,3	0,5	0,7	0,9	1
М, Н*м	11.8	23.48	49.23	147.7	145.5	118.2	93.47	76.13	69.50
n, об/мин	1485	1470	1455	1125	1050	750	450	150	0

По результатам представленным в таблице 1 построим график механической характеристики двигателя окорочного станка. График представлен на рисунке 1:

Рисунок 1 – Естественная механическая характеристика двигателя окорочного станка:

1 – точка, соответствующая пусковому моменту; 2 – тачка, соответствующая критическому моменту; 3 – точка, соответствующая номинальному моменту; 4 – точка, соответствующая идеальному холостому ходу (М = 0, n₀ = 0).

Значения пускового и максимального (критического) моментов являются важными при оценке эксплуатационных свойств двигателя.

По величине пускового момента определяют способность двигателя преодолевать сопротивление (противодействие) рабочего механизма при троганье с места (пуск).

Отношение пускового момента к номинальному называют кратностью пускового момента, которая находится у двигателей в пределах К_п = 1 – 1,8. Для двигателя окорочного станка кратность пускового момента равна:

Отношение максимального момента к номинальному называют перегрузочной способностью двигателя, которая находится у большинства короткозамкнутых двигателей в пределах М_м = 1,7-2,6. Для двигателя окорочного станка перегрузочная способность равна: