2. Побудова і розрахунок параметрів схеми заміщення асинхронного двигуна :

Вид схеми заміщення приведений на рисунку.

Рисунок 9 - Схема заміщення асинхронного двигуна при його живленні від джерела напруги

Коефіцієнт приведення опорів вторинної обмотки до первинної і параметри схеми :

(4)

Номінальний опір ротора .

3 Характеристики двигуна.

Механічна характеристика асинхронного двигуна традиційно представляється у вигляді залежності моменту від ковзання двигуна М(s).

Для визначення ковзання вимагається визначення швидкості холостого ходу двигуна (швидкості обертання поля статора) (0(n0) Остання визначається за номінальними даними варіанту відповідно до таблиці 3 (найближче більше значення з таблиці від номінальної частоти обертання). Також з цієї ж таблиці визначається число пар полюсів обмотки статора р.

Таблиця 3

р	1	2	3	4	5	6
n0,об/хв	3000	1500	1000	750	600	500

Ковзання , навпаки ,.

Вид характеристики визначається формулою Клосса

. (5)

Де s_k - критичне ковзання

(6)

Мк - критичний момент

(7)

Рівняння електромеханічної характеристики

(8)

По формулах слід побудувати таблиці значень характеристик (природню та штучні), а самі характеристики зображувати графічно на міліметрівці. При побудові реостатної характеристики слід врахувати опір роторного ланцюга . Вид характеристик приведений на рисунку

Рисунок 10 - Механічні і електромеханічні характеристики асинхронгого двигуна

Механічну характеристику асинхронного двигуна іноді визначають в спрощеному виді, користуючись співвідношеннями:

(9)

Тут  - перевантажувальна здатність двигуна, знак "+" відповідає руховому, а знак "-" - генераторному режимам.

4. Характеристика динамічного гальмування асинхронного двигуна.

З живленням АД від джерела струму тісно пов'язане режим динамічного гальмування АД. Цей режим обумовлений живленням обмотки статора постійним струмом, при цьому магнітне поле статора нерухоме і ротор гальмується в постійному магнітному полі. Постійний струм статора при цьому не пов'язаний індуктивно з ротором. Динамічне гальмування двигуна з самозбудженням є простим, економічним і ефективним способом уве-личения діапазону регулювання швидкості при спуску вантажів, тому його застосування інтенсивно розширюється.

Схема включення АД на динамічне гальмування:

Рисунок 11 - Включення АД на динамічне гальмування, еквівалентна схема заміщення режим і відповідна їй векторна діаграма

При розрахунку живлення обмотки статора постійним струмом Iп приводиться до еквівалентної схеми живлення від трифазного струму I_1экв. Умовою такого эквивалентирования є рівність МДС, cоздаваемых постійним струмом Iп при вибраній схемі з'єднань обмотки статора при гальмуванні і еквівалентним змінним струмом I₁.

МДС системи трифазного струму I_1экв визначається відомою з теорії машин змінного струму формулою

, відповідно, МДС при живленні від джерела постійного струму і включенні за заданою схемою гальмування прирівнюється до F_экв, звідки виходять співвідношення I_1экв, приведені в таблиці 4:

Таблиця 4 - Можливі схеми включення обмоток статора АД на динамічне гальмування

Рисунок 12 - Схема динамічного гальмування АД з фазним ротором в режимі самозбудження

Відповідно до рис. 12 - включення обмоток статра згідно з таблицею. 3 відповідає схемі 1.

(10)

тут - величина випрямленого постійного струму в обмотках статора. Відповідно до схеми включення обмоток

(11)

На підставі схеми заміщення і векторної діаграми можна записати наступні рівняння, що визначають статичну механічну характеристику двигуна в режимі динамічного гальмування , :

(12)

де - еквівалентний трифазний змінний струм статора;

- струм, що намагнічує; - приведений струм ротора;

- реактивний опір намагнічення;

Е₁ Е'₂ - ЕРС фази статора і ротора; - приведені активний і реактивний опори ротора.

Зв'язок між еквівалентним струмом статора і приведеним струмом ротора виражається через т. зв. коефіцієнт зв'язку, залежний від парметрів схеми заміщення

(13)

З (12) другого рівняння і співвідношення (13) виходить зв'язок між струмом, що намагнічує, і приведеним струмом ротора

(14)

З іншого боку, перше рівняння системи (12) зв'язує струм ротора з тією, що викликає його ЕДС Е₁ а отже, і струмом, що намагнічує, :

(15)

Процес самозбудження можливий тільки у тому випадку, якщо при цьому значенні струму струм , визначуваний формулою (14), рівний або більше струму, визначуваного формулою (15). Звідси витікає наступна аналітична умова самозбудження двигуна в даній схемі:

, (16)

причому знак рівності відповідає режиму критичного самозбудження.

З урахуванням (10 – 13) умова самозбудження АД представляється як

Нижче наводиться табличний алгоритм (таблиця. 5) розрахунку динамічного гальмування

Стовпці 1 і 2 таблиці є універсальною кривою намагничмвания АД у в.о.

Стовпець 3 - реактивний опір ланцюга намагнічення Хг1

,

тут I₁₀ - номінальний струм намагнічення статора, Ефсх - ЕДС фази статора при підведеній номінальній напрузі і при струмі х.х.

Стовпець 4

Стовпець 5

Стовпець 6

Таблиця 5 - Розрахунок режиму динамічного гальмування АД

Загальні дані для будь-яких струмів збудження						Дані для постійного струму збудження
Крива намагничування		Допоміжні розрахунки				Допоміжні розрахунки					Результуючі х-ки
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
0,2	0,26
0,4	0,52
0,6	0,736
0,8	0,895
1,0	1,0
1,2	1,07
1,4	1,122
1,6	1,163
1,8	1,196
2,0	1,223

Слід мати на увазі, що при динамічному гальмуванні

і основні співвідношення мають вигляд

(17)

Останній (15) стовпець. Перерахунок реостатної (штучної) характеристики простий:

. (18)

Динаміка асинхронного приводу (без урахування електричної постійної часу), визначається відповідно до основного рівняння приводу як:

, (19)

Звідки визначається закон зміни швидкості при перехідному процесі

(20)

- механічна постійна часу. Час протікання перехідного процесу (гальмування і ін.) виявляється відповідно до функції критичної величини ковзання s_k, тобто параметрів АД. Це чудова властивість АД знаходить своє пояснення в самому виді механічної характеристики АД, що має екстремум в критичній точці. Існує мінімум часу протікання перехідного процесу при варіації параметрів роторного кола.

У режимі динамічного гальмування ( , час гальмування визначається як

. Мінімальний час при (21)