Электромагнитный момент асинхронного двигателя переменного тока

Электрическая машинаМомент, развиваемый двигателем равен электромагнитной мощности, деленной на синхронную скорость вращения электропривода.

M = Pэм0

Электромагнитная мощность – это мощность, передаваемая через воздушный зазор от статора к ротору, и она равна потерям в роторе, которые определяются по формуле:

Pэм = m · I22 · (r2’/s)

m – число фаз.

M = Mэм = (Pm/ω0) · (I2’)2 · (r2’/s)

Электромеханической характеристикой асинхронного двигателя является зависимость I2’ от скольжения. Но так как асинхронная машина работает только в качестве электродвигателя, основной характеристикой является механическая характеристика.

Упрощенное выражение механической характеристики:

M = Mэм = (Pm/ω0) · (I2’)2 · (r2’/s)

Подставив в это выражение значение тока, получим:

M = [P·3·Uф2·(r2’/s)] / [ω0·[(r1 + r2’/s)2 + (x1 + x2’)2]]

Будем считать, что m=3.

Ω = ω0/p

Вместо ω0 нужно подставить механическую скорость, в результате чего число пар полюсов сокращается.

Уравнение механической характеристики асинхронного двигателя:

M = [3·Uф2·(r2’/s)] / [ω0·[(r1 + r2’/s)2 + (x1 + x2’)2]]

При переходе асинхронного двигателя в генераторный режим, скорость вращения ω > ω0 и скольжение становится отрицательным (s Когда скольжение изменяется от 0 до +∞, режим называется «режимом электромагнитного тормоза».

Задаваясь значениями скольжения от о до +∞, получим характеристику:

Кривые электромагнитного момента и токов асинхронной машины (полная механическая характеристика асинхронного двигателя)

Кривые электромагнитного момента и токов асинхронной машины (полная механическая характеристика асинхронного двигателя).

Как видно из механической характеристики, она имеет два экстремума: один на отрезке изменения скольжения на участке от 0 до +∞, другой на отрезке от 0 до -∞.

dM/ds=0

Mmax = [3·Uф2·(r2’/s)] / [2ω0·[r1 ± √(r12 + (x1 + x2’)2)]]

+ относится к двигательному режиму.
– относится к генераторному режиму.

Mmax=Mкр

Mкр – критический момент.

Скольжение, при котором момент достигает максимума, называется критическим скольжением, и оно определяется по формуле:

sкр = ±[r2’/(x1+x2’)]

Критическое скольжение имеет одинаковое значение и в двигательном и в генераторном режимах.

Величину Mкр можно получить, подставив в формулу момента значение критического скольжения.

Момент при скольжении равном 1 называется пусковым моментом. Выражение для пускового момента можно получить, подставив 1 в формулу:

Mп = [3·Uф2·r2’] / [ω0·[(r1 + r2’)2 + (x1 + x2’)2]]

Поскольку знаменатель в формуле момента максимального на несколько порядков больше Uф, принято считать Mкр≡Uф2.

Критическое скольжение зависит от величины активного сопротивления обмотки ротора R2’. Момент пусковой, как видно из формулы, зависит от активного сопротивления ротора r2’. это свойство пускового момента используется в асинхронных двигателях с фазным ротором, у которых пусковой момент увеличивают путем введения активного сопротивления в цепь ротора.

Закладка Постоянная ссылка.