21. Механическая характеристика асинхронного двигателя. Формула Клосса.

На рисунке 5.3 представлена схема замещения одной фазы электродвигателя с учетом параметров намагничивающего контура с активным r_ и индуктивным x_сопротивлениями.

В схеме замещения:

r₁ - активное сопротивление фазы статорной обмотки;

r₂′ - приведенное к статору активное сопротивление фазы роторной обмотки;

x₁ - индуктивное сопротивление фазы статорной обмотки;

x₂′ - приведенное к статору индуктивное сопротивление фазы роторной обмотки;

x_m - индуктивное сопротивление контура намагничивания.

В соответствии со схемой замещения, роторный ток I₂^’ имеет значение

.

при критическом значении скольжения, равном

(5.5)

и критическом (максимальном) моменте

(5.6)

Заметим, знак (+) относится к двигательному режиму, а знак (-) к генераторному режиму машины.

Для практических расчетов, удобнее использовать формулу Клосса, полученную из выражений (2…), (2…) и (2….)

, (5.7)

где .

В крупных асинхронных машинах r₁ << r₂^’ , и ε ≈0. Механическая характеристика АД имеет вид, изображенный на рисунке 2.4. Характерные точки характеристики:

1- s=0; М=0, при этом скорость двигателя равна синхронной;

2- s=s_ном, М=М_ном - номинальный режим работы двигателя;

3- s = s_к, М = М_кр.Д - максимальный момент в двигательном режиме;

4- s = 1, М = М_п - начальный пусковой момент;

5- s = -s_к, М = М_кр.Г - максимальный момент в генераторном режиме.

22. Искусственные механические характеристики ад

а) влияние напряжения питания U

на механические характеристики

П ри понижении напряжения критическое

скольжение s_костается постоянным,

а критический момент M_кр.д уменьшается

пропорционально квадрату питающего

напряжения .

При понижении сетевого напряжения до

значения 0,9×U_ном, т.е. на 10% от U_ном, критический момент M_кр.д уменьшается на 19%.

При снижении питающего напряжения для развития прежнего значения момента двигатель должен работать с большими роторными токами.

С ледует убедиться, что значение пускового (s = 1) и критического моментов (s = s_к) при минимально возможном напряжении удовлетворяют требованиям рабочей машины.

б) влияние активного сопротивления, вводимого в роторнуюцепь

С увеличением роторного сопротивления, которое становится равным (r₂^’ + R_доб), увеличивается критическое скольжение S_к, , но величина критического момента двигателя M_к.д остается без изменения.

Эта особенность используется для запуска машины, когда на время пуска в роторную цепь включается значительное по величине R_доб.

Для расчета искусственных механических характеристик при введении сопротивления R_доб в роторную цепь используется соотношение, где s_и и s_e – скольжения соответственно на искусственной и естественной характеристиках.