2.3. Основные уравнения и характеристики двигателя Слайд № 33
Частота вращения магнитного поля
(об/мин),
где – частота напряжения сети, – число пар полюсов в машине.
Для характеристики разницы скоростей вводят понятие скольжения – это относительная разность частот вращения или угловых скоростей магнитного поля и ротора.
, (2.2)
где
и
– угловые скорости вращения магнитного
поля и ротора. В режиме двигателя частота
вращения ротора меняется от
=0
(режим пуска) до
(режим холостого хода). Этому режиму
соответствует изменение скольжения
соответственно от
=1
до
.
Потребляемый ток
. (2.3)
Уравнение электромагнитного момента трехфазного АД
, (2.4)
где
– фазное напряжение обмотки статора;
и
– активное и индуктивное сопротивление
фазы статора;
и
– приведенные значения активного и
индуктивного сопротивления фазы обмотки
ротора.
Слайд № 34
Используя (2.2) и (2.4) можно построить механическую характеристику и характеристику «момент-скольжение» АД.
Максимальный или критический момент
Скольжение, при
котором развивается максимальный момент
,
называется критическим
.
.
При
,
работа двигателя устойчивая. С увеличением
момента нагрузки скольжение увеличивается,
соответственно увеличивается крутящий
момент и наступает новое установившееся
состояние равновесия. И наоборот, с
уменьшением момента нагрузки скольжение
уменьшается и соответственно уменьшается
крутящий момент.
При
работа двигателя неустойчивая. Всякое
увеличение нагрузки и скольжения
вызывает уменьшение вращающего момента
и остановку двигателя.
Пусковой момент
двигателя (при неподвижном роторе, когда
)
, (2.5)
Двигатель нормально запускается и устойчиво работает, если пусковой момент превышает момент нагрузки на всем протяжении неустойчивой части механической характеристики.
2.4. Способы пуска ад Слайд № 35
Прямой пуск
осуществляется включением обмотки
статора на напряжение сети. При скольжении
=1
по (2.3), пусковой ток максимален. Кратность
пускового тока
,
кратность пускового момента
.
Видно, что
при прямом пуске возникают большой
бросок тока и относительно небольшой
пусковой момент. Поэтому его применяют
для АД небольшой мощности.
Пуск переключением обмотки статора применяется для двигателей, работающих при соединении обмоток статора в треугольник. При пуске обмотка статора с помощью переключателя соединяется в звезду. В результате линейный пусковой ток уменьшается примерно в три раза, пусковой момент также уменьшается в три раза. После пуска обмотку статора переключают на схему треугольника, и двигатель работает в нормальном режиме. Если пусковой момент достаточен для разгона электропривода, то такой пуск допустим.
При автотрансформаторном
пуске
обмотка статора включается на пониженное
напряжение с помощью автотрансформатора.
Двигатель разгоняется при пусковом
токе и моменте в
раз
меньше по сравнению с прямым пуском,
где
– коэффициент трансформации понижающего
автотрансформатора. В конце разгона
двигатель переключается на напряжение
сети.