3.9.1.7. Критическое скольжение

- критическое скольжение, соответствующее критическому моменту. Выражение для критического скольжения может быть получено, путем дифференцирования (3) по скольжению и приравнивания результата к нулю [32].

,

(18)

где R₂‘ - активное сопротивление фазы вторичной цепи (ротора), приведенное к первичной цепи.

В АД авиационного назначения: s_к = 0,2÷0,4 [2].

В АД общего назначения и нормального исполнения: s_к = 0.05÷0.15 [22], s_к=0,14÷0,15 [25], s_к = 0,1÷0,2 [3]; s_к = 0,1÷0,45 [27].

Большее значение s_к принимает:

- при кратковременном режиме работы [2];

- у АД малой мощности [24].

Таким образом, в АД нормального исполнения механическая характеристика достаточно жесткая и рабочая частота вращения Ω близка к синхронной Ω₀.

Значение критического скольжения в двигательном режиме и режиме генераторного торможения по абсолютной величине равны.

После подстановки выражения (18) в (17) получается выражение для критического момента (15).

С учетом выражений (15) и (18) справедливо следующее соотношение (формула Клосса) [32]:

,

где коэффициент a представляет собой отношение активного сопротивления первичной цепи к приведенному сопротивлению фазы вторичной цепи

На практике иногда полагают, что а = 0, т.е. пренебрегают активным сопротивлением обмоток статора. Это обычно не приводит к существенным погрешностям при Р_н > 5 кВт, однако может неоправданно ухудшить модель при малых мощностях [40].

3.9.1.8. Номинальное скольжение (соответствующее номинальному моменту):

для авиационных АД 0,1-0,15;

в АД общего назначения:

0,03-0,06 [3]; чем выше мощность АД, тем меньше скольжение

0,02-0,05, а в микродвигателях 0,05-0,2 [13];

0,02-0,12 [28];

0,01-0,05 (меньшие значения у двигателей большей мощности – сотни кВт) [40];

для двигателей мощностью от 1 до 1 000 кВт от 6 до 1% соответственно; при больших мощностях обычно s< l % [18];

Номинальное скольжение выбирается при проектировании малым с целью уменьшения электрических потерь в роторе, пропорциональных скольжению. Малое номинальное скольжение соответствует рабочему участку механической характеристики с высокой жесткостью.

Участки механической характеристики в координатах М(s) могут быть описаны простыми следующими простыми выражениями [32]:

Рабочий участок (s<<s_к ) - в виде прямой: М=2М_кs/s_к

Участок, соответствующий s>>s_к - в виде гиперболы: М=2М_кs_к/s_.

3.9.1.9. Перегрузочная способность ад

Отношение критического (максимального) момента к номинальному, называемое перегрузочной способностью двигателя:

 = М_кр/М_н

Для того чтобы двигатель работал надежно, его номинальный режим выбирают таким, чтобы М_кр/М_н  1,7 [32].

Для АД ЛА: =2,5 (длительный режим)...3,0 (кратковременный режим) [1].

Эти показатели выше, чем у большинства АД общего назначения (1,8…2,5 [18,25], 1,7….2,5 [20], 1,8...3,0 [40]):

Например, для АД с КЗ ротором:

- единой серии А2 (ротор нормального исполнения) - 1,7-2,2 [7];

- с повышенным скольжением АОС2 – 1,8 – 2,4 [7];

- с повышенным пусковым моментом АОП2 – 2,2 [7];

- серия 4А – 2,2 [12];

- серия АИ – 2,2 – 2,8 [12];

- краново-металлургические – 2,6 – 3,6 [7].

Для АД с фазным ротором:

- единой серии АК – 1,7 – 2,0 [7];

- краново-металлургические – 2,3 – 3,0 [7].