12. Механические характеристики ад.

А синхронные двигатели получили в промыш­ленности весьма широкое применение благодаря ряду су­щественных преимуществ по сравнению с другими типами двигателей. Асинхронный двигатель прост и надежен в эксплуатации, так как не имеет коллектора; асинхрон­ные двигатели дешевле и значительно легче двигателей по­стоянного тока. Для вывода уравнения механической характеристики асинхронного двигателя можно воспользоваться упрощен­ной схемой замещения, приведенной на рис. 3.24, где при­няты следующие обозначения:

Подставляя значение S_K в (3.36), находим выражение для максимального момента

З нак «+» в равенствах (3.37) и (3.38) относится к дви­гательному режиму (или торможению противовключением), знак «—» — к генераторному режиму работы параллельно с сетью (при ω > ω₀). Если выражение (3.36) разделить на (3.38) и про­извести соответствующие преобразования, то можно по­лучить

где М_к — максимальный момент двигателя; S_К — критическое скольжение, соответствующее макси­мальному моменту; а = R₁/R₂.

Здесь следует подчерк­нуть весьма важное для практики обстоятельство — влияние изменения напря­жения сети на механичес­кие характеристики асин­хронного двигателя. Как видно из (3.36), при данном скольжении момент двигателя пропорционален квадрату напряжения, поэтому двигатель этого типа чувствителен к колебаниям напряжения сети.

Критическое скольжение и угловая скорость идеального холостого хода не зависят от напряжения.

На рис. 3.25 приведена механическая характеристика асинхронного двигателя. Ее характерные точки:

— максимальный момент в ге­нераторном режиме работы параллельно с сетью.

При S> 1,0 двигатель работает в режиме торможения противовключением, при S < 0 имеет место генераторный режим работы параллельно с сетью.

Н еобходимо подчеркнуть, что абсолютные значения S_К в двигательном и генераторном параллельно с сетью режи­мах одинаковы.

Однако из (3.39) следует, что максимальные моменты в двигательном и генераторном режимах различны. В гене­р. режиме работы параллельно с сетью максималь­ный момент по абсолютному значению больше, что следует из соотношения

Э та линейная часть характеристики является ее рабочей частью, иа которой двигатель обычно работает в установив­шемся режиме. На этой же части характеристики находятся точки, соответствующие номинальным данным двигателя:

Статическое падение (перепад) скорости в относитель­ных единицах на естественной механической характеристике асинхронного двигателя при номинальном моменте опреде­ляется его номинальным скольжением.

13. Формула Клосса. Расчет механических характеристик ад по паспортным и каталожным данным.

Для расчета характеристик необходимо знать паспортные данные двигателя: Рн, n_H, Iн, cos_н, _н, _, ω_н, Е_2н.

Наиболее точным соотношением для расчета естественной механической характеристики АД является уточненная формула Клосса.

Но этой формулой можно воспользоваться, если известны R₁ и R₂ , т.к. S_К может быть предварительно вычислено из этого выражения при использовании каталожных данных (вместо S в формулу нужно подставить S_Н).

Если же принять, что при отсутствии добавочного сопротивления в цепи ротора R₁R₂, что обычно имеет место, то S_КР =  и тогда неизвестной величиной в формуле Клосса является только S_КР, которое можно вычислить по формуле:

Задаваясь теперь S и подставляя в формулу Клосса, можно найти М и построить зависимость М=f(S), а значит =f(M). Если же пренебречь R₁, то для расчета механических характеристик можно написать упрощенную формулу Клосса.

, где

Задаваясь различными значениями «S» можно построить М=f(S).

Естественная механическая характеристика строится для номинального напряжения. При отклонении U, от номинального S_К не изменяется, т.к. оно не зависит от U, и не изменяется величина . При известных R₁ и R₂ , расчет ведется по уточненной формуле Клосса, только предварительно нужно рассчитать величину М_КР, пользуясь соотношением:

Г де М_КР – критический момент при U=U_1Н

При R₁=R₂ или пренебрежении величиной R₁, а значит и , расчет ведется так же, как сказано выше, но также должно быть предварительно пересчитано М_КР на соответствующее U₁.

Для расчета и построения искусственной характеристики АД с фазным ротором, соответствующей введению в цепь ротора добавочного активного сопротивления, необходимо иметь естественную или какую