2. Расчет механической характеристики асинхронного двигателя в двигательном режиме.

Особенностью работы АД в двигательном режиме является незна­­­чительное изменение скольжения двигателя на рабочей части его ме­­­ханической характеристики (s<0,8s_к). Это обстоятельство позволяет считать параметры АД неизменными и, как следствие, производить ­­­инженерные расчеты механической характеристики по упрощенным фор­­­мулам. При этом, активным сопротивлением обмотки статора пренеб­­­регают.

1) Критическое скольжение двигателя

. (2.1)

2) Момент асинхронного двигателя по формуле М. Клосса

, (2.2)

где s - текущее значение скольжения АД.

3) Данные расчета сводятся в табл. 1

Таблица 1.

s

n, об/мин

М, Нм

Примечание: Характерными точками механической характеристики вне рабочей части ее являются точки с координа­­­тами [n_о, 0], [n_к, М_к], [0, М_п].

3. Расчет механической характеристики асинхронного двигателя в режиме динамического торможения.

3.1. Принцип работы АД в режиме динамического торможения.

Схемы динамического торможения.

Термин "динамическое торможение" определяет режим работы АД, при котором в обмотку статора подается постоянный ток, а ротор вращается либо за счет энергии, поступающей со стороны вала от постороннего источника потенциальной энергии, либо за счет запаса кинетической энергии. Тормозной момент образуется в результате взаимодействия неподвижного потока статора с током, вызванным этим потоком во вращающемся роторе.

Существующие схемы динамического торможения приведены в табл. 6.2 [2] т.2. Они могут быть разделены на две группы:

1) несимметричные, в которых токи, протекающие по обмоткам статора, не равны по величине или не одинаковы по направлению (схемы I-V и VIII табл.6.2 [2] т.2);

2) симметричные, в которых токи, протекающие по обмоткам, ­­­равны по величине и одинаковы по направлению (схемы VI и VII табл.6.2 [2] т.2).

По принципу действия симметричные и несимметричные схемы различаются тем, что в несимметричных схемах тормозное поле соз­­­дается, в основном, первой гармоникой суммарной МДС.

В симметричных схемах основным тормозным полем является сум­­­марное поле третьих гармоник. В табл. 6.2 [2] т.2 наряду с основ­­­ными схемами подключения постоянного тока приведены значения сумм первых и третьих гармоник МДС.

3.2. Основные соотношения для расчета механических характеристик динамического торможения.

В основе расчетов характеристик динамического торможения ле­­­жит рассмотрение эквивалентного режима асинхронного двигателя. Для равенства эквивалентного двигательного и тормозного моментов должны быть равны МДС, создаваемые постоянным и эквивалентным пе­­­ременными токами. Из этого условия определяются отношения между эквивалентным I_экв. и постоянным I_пост. токами. Эти соотношения приведены в табл. 6.2 [2] т.2.

1) Момент асинхронного двигателя

, (3.1)

где - относительная скорость вращения АД.

2) Приведенный ток ротора в соответствии со схемой замещения асинхронного двигателя

(3.2)

3) Расчетное значение момента АД с учетом (3.2)

(3.3)

3.3. Графоаналитический метод расчета механической характе­­­ристики динамического торможения.

Расчет выполняется графоаналитическим методом в следующей последовательности:

1) задаются значениями тока намагничивания в относительных ­­­единицах i_о=I_о/I_он, где I_он - значение тока холостого хода в дви­­­гательном режиме при номинальном напряжении;

2) по универсальной кривой намагничивания (рис.6.20 [2] т.2) e=E_ф/E_фн=f(I_о/I_он) определяют e=E_ф/E_фн и x_о=(e/i_о)(E_фн/I_он), где E_фн=U_л/ -I_онx₁ - номинальная ЭДС фазы статора;

e
				2
									1
1.0
0.5
											i0
0				2.0				4.0

Рис. 1. Универсальная кривая намагничивания асинхронных двигателей:

1 – крановой серия; 2 – нормальные серии (по рис. 6.20 [2] т.2)

3) для принятого значения постоянного тока и выбранной схемы подключения определяют значение эквивалентного тока I_экв по дан­­­ным табл. 6.2 [2] т.2 (в данном случае принимают I_экв=3I_он);

4) определяют величину по выражению:

, (3.4)

где I_о =i_оI_он;

5) определяют значения тока по формуле (3.2) и момента по формуле (3.3), а также частоту вращения по выражению

(3.5)

6) данные расчета сводятся в табл. 2.

Таблица 2

Общие данные для любых токов возбуждения				Данные для Iэкв=3Iон
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0

Примечание: цифрами обозначены следующие колонки таблицы:

1 - i_o; 2 - e; 3 - x_o, Ом; 4 - (x_o+x₂')²,Ом²; 5 - (I_эквx_о)²10^-3, В²;

6 - (I_экв/I_o)²; 7 - ( )², Ом²; 8 - ( ), Ом; 9 - (I₂')², А²;

10 - n, об/мин; 11 - M, Нм.