Asinhronā motora mehāniskie raksturlielumi dažādos režīmos, spriegumos un frekvencēs

Asinhrono motoru mehāniskos raksturlielumus var izteikt kā n = f (M) vai n=e (I). Tomēr asinhrono motoru mehāniskās īpašības bieži tiek izteiktas atkarības formā M = f(S), kur C — slīdošs, S = (nc-n) / nc, kur ns — sinhronais ātrums.

Praksē mehānisko raksturlielumu grafiskai konstrukcijai tiek izmantota vienkāršota formula, ko sauc par Klosa formulu:

šeit: Mk — kritiskā (maksimālā) griezes momenta vērtība. Šī momenta vērtība atbilst kritiskajai slīdēšanai

kur λm = Mk / Mn

Klosa formula tiek izmantota, lai atrisinātu problēmas, kas saistītas ar elektrisko piedziņu, ko veic, izmantojot asinhrono motoru. Izmantojot Kloss formulu, jūs varat izveidot mehānisko raksturlielumu grafiku saskaņā ar asinhronā motora pases datiem. Praktiskiem aprēķiniem formulā, nosakot kritisko brīdi pirms saknes, jāņem vērā tikai plus zīme.

Rīsi. 1.Asinhronais motors: a — shematiska diagramma, b — mehāniskais raksturlielums M = f (S) — dabisks motora un ģeneratora režīmā, c — dabiskais mehāniskais raksturlielums n = f (M) motora režīmā, d — mākslīgā reostata mehāniskās īpašības, e — mehāniskie raksturlielumi dažādiem spriegumiem un frekvencēm.

Vāveres būra indukcijas motors

Kā redzams no att. 1, asinhronā motora mehāniskie raksturlielumi, kas atrodas I un III kvadrantā. Līknes daļa I kvadrantā atbilst pozitīvai slīdes vērtībai un raksturo asinhronā dzinēja darbības režīmu, bet III kvadrantā - ģeneratora režīmu. Vislielāko praktisko interesi rada dzinēja režīms.

Motora režīma mehānisko raksturlielumu grafikā ir trīs raksturīgie punkti: A, B, C un to var nosacīti sadalīt divās daļās: OB un BC (1. att., c).

Punkts A atbilst motora nominālajam griezes momentam un tiek noteikts pēc formulas Mn = 9,55•103•(Strn /nn)

Šis brīdis atbilst nominālā slīdēšana, kas motoriem ar vispārēju rūpniecisku pielietojumu ir diapazonā no 1 līdz 7%, t.i., Sn = 1 - 7%. Tajā pašā laikā mazajiem dzinējiem ir lielāka slīdēšana, bet lielajiem mazāk.

Augstas slīdes motoriem, kas paredzēti triecienslodzei, ir Сn~15%. Tajos ietilpst, piemēram, vienas sērijas maiņstrāvas motori.

Raksturlieluma punkts C atbilst sākotnējai griezes momenta vērtībai, kas rodas uz motora vārpstas palaišanas laikā. Šo brīdi Mp sauc par sākuma vai sākuma. Šajā gadījumā slīdēšana ir vienāda ar vienību, un ātrums ir nulle. Starta griezes moments to ir viegli noteikt pēc atsauces tabulas datiem, kas parāda palaišanas griezes momenta attiecību pret nominālo Mp / Mn.

Starta griezes momenta lielums pie nemainīgām sprieguma un strāvas frekvences vērtībām ir atkarīgs no aktīvās pretestības rotora ķēdē. Šajā gadījumā sākotnēji, palielinoties aktīvajai pretestībai, starta griezes momenta vērtība palielinās, sasniedzot maksimumu, kad rotora ķēdes aktīvā pretestība ir vienāda ar motora kopējo induktīvo pretestību. Pēc tam, palielinoties rotora aktīvajai pretestībai, sākotnējā griezes momenta vērtība samazinās, robežās tiecoties līdz nullei.

Punkts C (1. att., b un c) atbilst maksimālajam momentam, kas var attīstīt dzinēju visā apgriezienu diapazonā no n = 0 līdz n = ns... Šo momentu sauc par kritisko (vai apgāšanās) momentu Mk . Kritiskais moments atbilst arī kritiskajai slīdēšanai Sk. Jo mazāka ir kritiskās slīdes Sk vērtība, kā arī nominālās slīdes Сn vērtība, jo lielāka ir mehānisko raksturlielumu stingrība.

Starta un kritiskos momentus nosaka nominālie. Saskaņā ar GOST vāveres dzinēja elektriskajām mašīnām ir jāievēro nosacījums Mn / Mn = 0,9 - 1,2, Mk / Mn = 1,65 - 2,5.

Jāņem vērā, ka kritiskā momenta vērtība nav atkarīga no rotora ķēdes aktīvās pretestības, savukārt kritiskā slīde Сk ir tieši proporcionāla šai pretestībai.Tas nozīmē, ka, palielinoties rotora ķēdes aktīvajai pretestībai, kritiskā momenta vērtība paliek nemainīga, bet griezes momenta līknes maksimums pāriet uz pieaugošām slīdēšanas vērtībām (1. att., d).

Kritiskā griezes momenta lielums ir tieši proporcionāls statoram pievadītā sprieguma kvadrātam un apgriezti proporcionāls sprieguma frekvences un statora strāvas frekvences kvadrātam.

Ja, piemēram, motoram pievadītais spriegums ir vienāds ar 85% no nominālās vērtības, tad kritiskā griezes momenta lielums būs 0,852 = 0,7225 = 72,25% kritiskā griezes momenta pie nominālā sprieguma.

Mainot frekvenci, tiek novērots pretējais. Ja, piemēram, motoram, kas paredzēts darbam ar strāvas frekvenci = 60 Hz, barošanas strāva ar frekvenci = 50 Hz, tad kritiskais moments iestāsies (60/50)2 = 1,44 reizes lielāks nekā oficiālā vērtība tā biežumu (1. att., e).

Kritiskais moments raksturo dzinēja momentāno pārslodzes spēju, tas ir, parāda, kādu pārslodzes momentu (dažu sekunžu laikā) motors spēj izturēt bez jebkādām kaitīgām sekām.

Mehāniskā raksturlieluma posmu no nulles līdz maksimālajai (kritiskajai) vērtībai (sk. 1. att., biv) sauc par raksturlieluma stabilo daļu, bet posmu BC (1. att., c) — par nestabilo daļu.

Šāds dalījums skaidrojams ar to, ka uz pieaugošās OF raksturlielumu daļas ar pieaugošu slīdēšanu, t.i. samazinoties ātrumam, palielinās dzinēja izstrādātais griezes moments.Tas nozīmē, ka, palielinoties slodzei, tas ir, palielinoties bremzēšanas griezes momentam, motora griešanās ātrums samazinās, un ar to palielinātais griezes moments palielinās. Kad slodze samazinās, gluži pretēji, ātrums palielinās un griezes moments samazinās. Slodzei mainoties visā raksturlieluma stabilās daļas diapazonā, mainās motora griešanās ātrums un griezes moments.

Motors nevar attīstīt vairāk par kritisko griezes momentu, un, ja bremzēšanas moments ir lielāks, motoram neizbēgami jāapstājas. Notiek dzinēja apgāšanās, kā saka.

Mehānisko raksturlielumu pie nemainīgas U un I un papildu pretestības neesamību rotora ķēdē sauc par dabisku raksturlielumu (raksturīgs vāveres asinhronajam motoram ar uztītu rotoru bez papildu pretestības rotora ķēdē). Mākslīgos vai reostatiskos raksturlielumus sauc par tiem, kas atbilst papildu pretestībai rotora ķēdē.

Visas starta griezes momenta vērtības ir atšķirīgas un ir atkarīgas no rotora ķēdes aktīvās pretestības. Dažāda lieluma slīdņi atbilst vienam un tam pašam nominālajam griezes momentam Mn. Palielinoties rotora ķēdes pretestībai, palielinās slīdēšana un līdz ar to samazinās motora ātrums.

Sakarā ar aktīvās pretestības iekļaušanu rotora ķēdē, mehāniskais raksturlielums stabilajā daļā tiek izstiepts pieaugošās slīdēšanas virzienā, proporcionāli pretestībai.Tas nozīmē, ka motora ātrums sāk ievērojami atšķirties atkarībā no vārpstas slodzes un cietais raksturlielums kļūst mīksts.