Андрей Смирнов
Время чтения: ~20 мин.
Просмотров: 0

Работа асинхронного двигателя

5.18.6 Поворотные трансформаторы

Так называют электрические машины переменного тока,
предназначенные для преобразования угла поворота q в напряжение,
пропорциональное некоторым функциям угла поворота ротора sinq
или cosq, а также самому углу q. Их применяют в вычислительной
технике для выполнения различных математических операций. С помощью поворотных
трансформаторов решают геометрические задачи, связанные с построением треугольников,
преобразованием координат, разложением и построением векторов. В системах автоматического
регулирования поворотные трансформаторы используют в качестве измерителей расстояния,
фиксирующих отклонение системы от некоторого определенного положения.

Конструктивно поворотный трансформатор представляет
собой асинхронную машину малой мощности. На статоре ее перпендикулярно размещены
две обмотки: C1-C2 и С34.
Первая получила название главной, а вторая — квадратурной. Обмотки статора выполняются
одинаковыми, т.е. с одинаковым числом витков. На роторе может быть одна обмотка,
но чаще их бывает две. На рис. 5.18.6.1. приведены схемы включения синусного,
косинусного и синусно-косинусного поворотных трансформаторов.

Регулирование частоты вращения асинхронных двигателей

Частота вращения
асинхронного двигателя

n = n1 (1
– s) = (60f
1/p)
(1-s)
 (85)

Из этого выражения
видно, что ее можно регулировать, изменяя
частоту f1 питающего
напряжения, число пар полюсов р и

Рис.
266. Схема переключения катушек обмотки
статора (одной фазы) для изменения числа
полюсов: а — при четырех полюсах; б —
при двух полюсах

скольжение s.
Последнее при заданных значениях момента
на валу Мвн и
частоты f1 можно
изменять путем включения в цепь обмотки
ротора реостата.

Регулирование
путем изменения числа пар полюсов.
 Этот
способ позволяет получить ступенчатое
изменение частоты вращения. Для этой
цели отдельные катушки 1, 2 и 3, 4, составляющие
одну фазу (рис. 266), переключаются так,
чтобы изменялось соответствующим
образом направление тока в них (например,
с последовательного согласного соединения
на встречное). При согласном включении
катушек (рис. 266, а) число полюсов равно
четырем, при встречном включении (рис.
266, б) — двум. Катушки двух других фаз,
сдвинутые в пространстве на 120°,
соединяются таким же образом. Такое же
уменьшение числа полюсов можно осуществить
при переключении катушек с последовательного
на параллельное соединение. При изменении
числа полюсов изменяется частота
вращения n1 магнитного
поля двигателя, а следовательно, и
частота вращения n его ротора. Если нужно
иметь три или четыре частоты вращения
n1,
то на статоре располагают еще одну
обмотку, при переключении которой можно
получить еще две частоты. Существуют
двигатели, которые обеспечивают изменение
частоты вращения n1 при
постоянном наибольшем моменте или при
приблизительно постоянной мощности
(рис. 267).

В
асинхронном двигателе число полюсов
ротора должно быть равно числу полюсов
статора. В короткозамкнутом роторе это
условие выполняется автоматически и
при переключении обмотки статора никаких
изменений в обмотке ротора выполнять
не требуется.

Рис.
267. Механические характеристики
двухскоростных асинхронных двигателей
с постоянным наибольшим моментом (а) и
постоянной мощностью (б)

Рис.
268. Механические характеристики
асинхронного двигателя при регулировании
частоты вращения путем включения
реостата в цепь обмотки ротора

Рис.
269. Схемы подключения асинхронного
двигателя к сети при изменении направления
его вращения

В
двигателе же с фазным ротором в этом
случае надо было бы изменять число
полюсов обмотки ротора, что сильно
усложнило бы его конструкцию, поэтому
такой способ регулирования частоты
вращения используется только в двигателях
с коротко-замкнутым ротором. Такие
двигатели имеют большие габаритные
размеры и массу по сравнению с двигателями
общего применения, а следовательно, и
большую стоимость. Кроме того, регулирование
осуществляется большими ступенями; при
частоте f1 =
50 Гц частота вращения поля n1 при
переключениях изменяется в отношении
3000:1500:1000:750.

ТОК В ОБМОТКЕ РОТОРА

Из сказанного выше об изменении э. д. с. и реактивного сопротивления обмотки ротора можно заключить, что ток в роторе I2 = E2s/√(r22 + x22s)

тоже меняется при изменении скорости вращения. Пусковой ток I2п должен быть велик и отставать от э. д. с. на большой угол Ψ2, так как Е2велика, а реактивное сопротивление обмотки х2 обычно в 8—10 раз больше активного r2

При вращении ротора уменьшаются E2sи x2s. Вследствие этого уменьшаются ток I2и угол Ψ2. Указанное обстоятельство очень важно, так как в этом существенная разница между трансформатором и асинхронным двигателем

Статья на тему Работа асинхронного двигателя

  • ← Предыдущая
  • Следующая →
  • Главная Электротехника

СКОЛЬЖЕНИЕ РОТОРА

Ротор асинхронного двигателя всегда должен отставать от вращающегося магнитного потока. Скорость вращения потока принято означать п1,она постоянна, так как р = const и f1 = const. Скорость вращения ротора можно обозначить п2. Величина называется скольжение м.

Теоретически скольжение меняется от 1 до 0 или от 100% до 0, так как при неподвижном роторе в первый момент пуска п2 = 0, а если вообразить, что ротор вращается синхронно с потоком, п2 п1.Чем больше нагрузка на валу, тем больший тормозной момент должен уравновеситься большим вращающим моментом. Последнее возможно только при увеличении I2, а значит, и Е2Как будет показано ниже, Е2увеличивается при уменьшении n2, т. е. при увеличении s.Таким образом, при увеличении нагрузки на валу скорость ротора п2уменьшается. Скольжение при номинальной нагрузке Sн у асинхронных двигателей равно от 1 до 6%; меньшая цифра относится к мощным двигателями

5.18.2 Индукционные регуляторы и фазорегуляторы

Индукционные регуляторы напряжения представляют
собой заторможенный асинхронный двигатель с фазовым ротором. Им можно регулировать
напряжение в широких пределах. Статорная и роторная обмотки в регуляторе соединены
электрически, но так, чтобы они могли быть смещены относительно друг друга поворотом
ротора. При подключении индукционного регулятора к сети вращающийся магнитный
поток наводит в обмотках статора и ротора ЭДС E1 и E2.
При совпадении осей в обмотках ЭДС E1 и E2 совпадают по
фазе, а на выходных зажимах регулятора устанавливается максимальное значение
напряжения.

При повороте ротора оси обмоток поворачиваются
на некоторый угол a. На такой же угол смещается и вектор E2.
При этом напряжение на выходе уменьшается. Поворотом ротора на угол 180° мы
устанавливаем на выходе минимальное напряжение.

Фазорегулятор предназначен для изменения фазы вторичного
напряжения относительно первичного. При этом величина вторичного напряжения
остается неизменной.

Фазорегулятор представляет собой асинхронную машину,
заторможенную специальным поворотным устройством. Напряжение подводится к статорной
обмотке, а снимается с роторной. В отличие от индукционного регулятора здесь
обмотки статора и ротора электрически не соединены. Изменение фазы вторичного
напряжения осуществляется поворотом ротора относительно статора.

Применяется в автоматике и измерительной технике.

Величина — критическое скольжение

Механические характеристики.

Величина критического скольжения делит механическую характеристику электродвигателя на две части: неустойчивую и устойчивую.

Схема пуска асинхронного двигателя с ко-роткозамкнутой обмоткой ротора. с добавочным сопротивлением в цепи обмотки статора ( а и переключением фаз обмотки со звезды на треугольник ( в. механические.

Величина критического скольжения не изменится, так как она не зависит от напряжения. На рис. 10.21, г изображены механические характеристики двигателя, соответствующие схеме включения треугольником и пусковой схеме звездой.

Величина критического скольжения может быть определена на основании следующих рассуждений.

Механическая характеристика асинхронного двигателя.| Механические характеристики двигателя с различным приведенным активным сопротивлением ротора.

Величина критического скольжения делит механическую характеристику электродвигателя на две части: неустойчивую и устойчивую.

Поскольку величина критического скольжения бесконтактного синхронного двигателя находится в области электромагнитного торможения, то такие двигатели обладают низкой кратностью входного момента.

Механические характеристики двигателя ДАРМ-4 / 2.

Обычно величину критического скольжения SK выбирают такой, чтобы характеристики двигателя были близки к линейным. При этом достигается хорошая линейность характеристик, особенно в двигательном квадранте, однако пусковой момент уменьшается, увеличивается постоянная времени двигателя и быстродействие следящей системы ухудшается.

Расчеты показывают, что влияние дополнительного сопротивления на величину критического скольжения значительно меньше, чем на величину максимального момента.

Влияние напряжения на вид механической характеристики асинхронного двигателя.

В то же время, анализ выражения (21.13) показывает, что величина критического скольжения не зависит от напряжения Иг. Это дает нам возможность построить механические характеристики M f ( s) для разных значений напряжения U1 ( рис. 21.4), из которых следует, что колебания напряжения 1 / г относительно его номинального значения сопровождаются не только изменениями максимального и пускового моментов, но и из — М, менениями скорости вращения.

Итак, при введении в роторную цепь асиихроннвг двигателя дополнительного активного сопротивления величина критического скольжения увеличивается, а механические характеристики деформируются, изменяются. Кривая / на рис. 13 обозначает естественную характеристику; при увеличении сопротивления роторной цепи получим реостатные характеристики соответственно / /, / / /, IV, V.

Как и в обычных асинхронных двигателях, при изменении активного сопротивления г2 изменяются величина критического скольжения и жесткость механических характеристик двигателя.

Формула взаимосвязи между мощностью, напряжением и силой тока

В электротехнике работу рассматривают как некоторое количество энергии, отдаваемое источником питания на действие электроприбора в период времени. Поэтому электрическая мощность есть величина, описывающая быстроту трансформации или передачи электроэнергии. Её формула для постоянного тока выглядит так:

P = U*I,

где:

  • U – напряжение, В;
  • I – сила тока, А.

Для некоторых случаев, пользуясь формулой закона Ома, мощность можно вычислить, подставив значение сопротивления:

P = I*2*R, где:

  • I – сила тока, А;
  • R – сопротивление, Ом.

В случае расчётов мощности цепей переменного тока придётся столкнуться с тремя видами:

  • активная её формула: P = U*I*cos ϕ, где – коэффициент угла сдвига фаз;
  • реактивная рассчитывается: Q = U*I*sin ϕ ;
  • полная представлена в виде: S = √P2 + Q2, гдe P – aктивная, а Q2 – реактивная.

Расчёты для однофазной и трёхфазной цепей переменного тока выполняются по разным формулам.

Важно! Потребители электроэнергии на предприятиях в большинстве асинхронные двигатели, трансформаторы и другие индуктивные приёмники. При работе они используют реактивную мощность, а та, протекая по линиям электропередач, приводит ЛЭП к дополнительной нагрузке

Чтобы повысить качество энергии, используют компенсацию реактивной энергии в виде конденсаторных установок.

Принцип действия и устройство электромашин разных типов

Асинхронные и синхронные электродвигатели похожи по конструкции, но есть и отличия.

Устройство и принцип действия асинхронных электродвигателей

Это самые распространённые машины переменного тока. Такие электродвигатели состоят из трёх основных частей:

  • Корпус с подшипниковыми щитами и лапами или фланцем.
  • В корпусе находятся магнитопровод из железных пластин с обмотками. Этот магнитопровод носит название статор.
  • Вал с подшипниками и магнитпроводом. Эта конструкция называется ротор . В электродвигателях с короткозамкнутым ротором в магнитопроводе находятся соединённые между собой алюминиевые стержни, эта конструкция носит название «беличья клетка». В машинах с фазным ротором вместо стержней намотаны обмотки.

В пазах статора со сдвигом 120° намотаны три обмотки. При подключении к трёхфазной сети в статоре наводится вращающееся магнитное поле. Скорость вращения называется «синхронная скорость».

Справка! В однофазных электродвигателях вращающееся поле создаётся дополнительной обмоткой или конструктивными особенностями статора.

Это поле наводит ЭДС в роторе, возникающий при этом ток создаёт своё поле, взаимодействующее с полем статора и приводящее его в движение. Скорость вращения ротора меньше синхронной скорости. Эта разница называется скольжение.

Рассчитывается скольжение по формуле S=(n1-n2)/n1*100%, где: · n1 — синхронная скорость; · n2 — скорость вращения ротора.

Номинальная величи

на скольжения в обычных электромоторах 1-8%. При увеличении нагрузки на валу двигателя скольжение и вращающий момент растут до критической величины, при достижении которой двигатель останавливается.

В электродвигателях с фазным ротором вместо беличьей клетки в пазах ротора намотаны три обмотки. Через токосъёмные кольца и щётки они подключаются к добавочным сопротивлениям. Эти сопротивления ограничивают ток и магнитное поле в роторе. Это увеличивает скольжение и уменьшает скорость двигателя.

Такие аппараты используются при тяжёлом пуске и в устройствах с регулировкой скорости, например, в мостовых кранах.

Принцип действия синхронных электродвигателей

Эти двигатели устроены сложнее и дороже асинхронных машин. Их достоинство в постоянной скорости вращения, не меняющейся при нагрузке. Статор синхронной машины не отличается от асинхронной. Отличие в роторе. В отличие от асинхронного двигателя, вращение осуществляется за счёт взаимодействия вращающегося магнитного поля статора и постоянного поля ротора. Для его создания в роторе находятся электромагниты. Напряжение к катушкам подводится при помощи токосъёмных колец и графитных щёток.

Справка! В роторе синхронных машин малой мощности вместо электромагнитов установлены постоянные или просто магнитопровод имеет явновыраженные полюса. Скольжение, как в асинхронных машинах, отсутствует, и частота вращения определяется только частотой питающего напряжения.

5.18.5 Сельсины

Представим себе два асинхронных двигателя с фазным
ротором включенным последующей схеме (рис. 5.18.5.1). Обмотки статора С1,
С2, С3, называемые обмотками возбуждения, включены в общую
сеть трехфазного тока.

Обмотки ротора P1, P2, P3
объединены трехпроводниковой линией связи. Магнитные потоки обмоток возбуждения
при q1=q2 наводят в соответствующих
обмотках роторов равные и совпадающие по фазе ЭДС.

Если ротор двигателя Д1 повернуть на угол q1,
а ротор Д2 оставить на месте (q2=0), то в фазных обмотках
ротора двигателя Д2 будет наведена ЭДС E2>E1. В результате
в линии связи потечет ток DI от большего потенциала к меньшему.


,

где 2z — сумма сопротивлений обмоток роторов и линии связи.

Этот ток, пройдя по обмоткам роторов, взаимодействуя
с магнитными полями статоров, вызовет образование дополнительных вращающих моментов
DM. Поскольку направление момента DМ в каждом двигателе
будет свое, то в одном из них произойдет поворот ротора вправо (у двигателя
Д2), а у другого — влево (у двигателя Д1).

Следовательно, оба двигателя самостоятельно (синхронно)
придут в положение (q1=q2).
Такая система получила название синхронно-следящей.

Практическое использование эта система получила
в многоприводных механизмах (конвейерах, козловых кранах и т.п.).

В автоматике применяются так называемые сельсины.
Это маломощные асинхронные машины с однофазным статором и трехфазным ротором.

Сельсины применяются для целей измерения или определения
угла, на который повернулся определенный механизм.

В сельсинной передаче всегда используются две машины:
сельсин-датчик и сельсин-приемник.

Обмотки возбуждения бывают обычно однофазные и
располагаются на явновыраженных полюсах. Число полюсов всегда два. Обмотки синхронизации
— трехфазные, размещаются в пазах ротора и оканчиваются тремя контактными кольцами
(рис. 5.18.5.2).

В отличие от силовых синхронно-следящих систем,
поворот ротора сельсина-датчика осуществляется принудительно, а ротор сельсина-приемника
приходит в движение автоматически. Поворот ротора фиксируется индикаторной стрелкой.

При наличии однофазных обмоток возбуждения на статоре
поворот ротора сельсина-датчика может осуществляться в любую сторону, т.к. пульсирующее
магнитное поле статора обеспечивает для этого необходимые условия.

Помимо приведенного индикаторного режима, сельсины
могут работать и в так называемом трансформаторном режиме.

В этом случае сельсин-приемник, не только показывает
угол рассогласования q, но и вырабатывает электрический сигнал
для управления мощным механизмом

Значение — критическое скольжение

Одной из важных точек характеристики, представляющей интерес при анализе работы и выборе двигателя, является точка, где момент, развиваемый двигателем, достигает наибольшего значения. Эта точка имеет координаты и кр, sKp, Mmax. Значение критического скольжения sKp, при котором двигатель развивает максимальный ( критический) момент Мтах, легко определить, если взять производную dM / ds выражения (10.51) и приравнять ее нулю.

Переходный процесс пуска асинхронного двигателя при холостом ходе.| Средний момент двигателя и относительное время пуска а функции критического скольжения.

Степень влияния сопротивления цепи ротора, а следовательно, и критического значения скольжения на темп разгона двигателя определяется соотношением обоих членов правой части последнего уравнения. При малой величине критического скольжения численное значение первого члена повышается, а второго понижается. Следовательно, имеется некоторое значение критического скольжения, при котором темп разгона двигателя будет оптимальным. Это значение соответствует максимуму средних значений вращающего момента за период разгона двигателя. На левом графике ( рис. 2 — 13 а) показаны механические характеристики двигателя при различных значениях критического скольжения, на правом ( рис. 2 — 13 6) изображены диаграммы разгона двигателя при соответствующих значениях критического скольжения.

Эта кривая имеет две экстремальные точки. Координаты экстремальных точек кривой называются критическими. Таким образом, мы имеем на кривой две ординаты критического момента и соответствующие им значения критического скольжения.

Номинальное скольжение зависит от сопротивления ротора. Наименьшим номинальным скольжением при одинаковой мощности и числе полюсов обладают обычно двигатели с короткозамкнутым ротором нормального исполнения. У этих двигателей в силу конструктивных особенностей сопротивление ротора имеет относительно небольшое значение, что ведет к уменьшению значений критического скольжения s: c (3.37) и номинального скольжения SHOM. По тем же причинам при увеличении мощности двигателя уменьшается его номинальное скольжение и растет жесткость естественной характеристики. Последнее иллюстрируется кривой рис. 3.26, построенной по средним данным для двигателей разной мощности.

Кривая номинального скольжения для асинхронных двигателей разной мощности.

Величина номинального скольжения зависит от сопротивления ротора. Меньшим номинальным скольжением при одинаковой мощности и числе полюсов обладают обычно двигатели с короткозамкнутым ротором нормального исполнения. У этих двигателей в силу конструктивных особенностей сопротивление ротора имеет относительно меньшую величину, что ведет к уменьшению значений критического скольжения SK и номинального скольжения SH. По тем же причинам при увеличении мощности двигателя падает величина его номинального скольжения и растет жесткость естественной характеристики. Последнее иллюстрируется кривой рис. 2 — 35, построенной по средним данным для двигателей разной мощности.

Величина номинального скольжения зависит от сопротивления ротора. Наименьшим номинальным скольжением при одинаковой мощности и числе полюсов обладают обычно двигатели с короткозамкнутым ротором нормального исполнения. У этих двигателей в силу конструктивных особенностей сопротивление ротора имеет относительно небольшую величину, что ведет к уменьшению значений критического скольжения SK и номинального скольжения SH. По тем же причинам при увеличении мощности двигателя уменьшается величина его номинального скольжения и растет жесткость естественной харак-теристики. Последнее иллюстрируется кривой рис. 2 — 35, построенной по средним данным для двигателей разной мощности.

Отличительной особенностью такого двигателя является то, что параметры массивного ротора изменяются с изменением скольжения и магнитной проницаемости пропорционально у s t, где ( г в свою очередь зависит от скольжения вследствие изменения тока ротора. При боль-ших скольжениях в области s — l величина Vsi, мало изменяется. В области номинального скольжения значе-ние S JL существенно изменяется. Значение критического скольжения при таком роторе в сверхвысо-ко-скоростных двигателях получается больше или около единицы.

Функциональные схемы систем стабилизации скорости точных ЭП.

Структуры  цифро-аналоговых  систем  также  как  и  аналоговых могут
выполнятся  по  принципу  подчиненного  регулирования.  Функциональная схема
показана на рис.

Основной  контур  регулирования  скорости  выполняется  цифровым:
цифровой  задатчик  интенсивности  ЦЗИ,  цифровая  система  обработки
информации о скорости, цифровой регулятор скорости РС. Сигнал задания тока
формируется на выходе цифро-аналогового преобразователя ЦАП. УЗ – устройство
задания скорости. При  пропорциональном  РС  сигнал  ошибки  Nδ 
подается непосредственно на ЦАП. При более сложной структуре регулятора
вводятся дополнительные  регистры  для  приема  и  промежуточного  хранения
информации  в  процессе  выполнения  вычислительных  операций.  А  также
сумматоры  для  выполнения  арифметического  суммирования.  При ПИ- РС  для 
получения  интегральной составляющей производится суммирование текущих значений
ошибки Nδ в накапливающем  сумматоре  С2  с  последующим 
сохранением  результата  в регистре  РГ3.  Все  составляющие  выходного 
сигнала  регулятора суммируются  в  сумматоре С4  и  виде  числа NΣ
поступают  на ЦАП. При ПИД-регуляторе для получения дифференциальной
составляющей в сумматоре С3 из текущего значения ошибки Nδ
вычитается предыдущее  значение  ошибки,  хранимое  в РГ4. В цифровой  форме 
ПИД закон  регулирования  может  быть  представлен в следующем виде:

где  K1, K2 , K3 –  масштабные коэффициенты.

Когда  управление  рабочей  машиной  производится  от  ЭВМ,  то  для
локальной цифро-аналоговой  системы  управления можно применить  более простую.
Функциональная схема которой представлена на рис.

В  преобразователе “код-частота”  ПКЧ  производится  преобразование
сигнала  задания  скорости  в  импульсную  форму.  Частота  импульсов  fЗС
определяет  требуемую  скорость  вращения

Нормы и правила проведения электромонтажных работ

Нагрузка насосов и типы нагрузки электродвигателя

Выделяют следующие типы нагрузок:

Постоянная мощность

Термин «постоянная мощность» используется для определённых типов нагрузки, в которых требуется меньший вращающий момент при увеличении скорости вращения, и наоборот. Нагрузки при постоянной мощности обычно применяются в металлообработке, например, сверлении, прокатке и т.п.

Постоянный вращающий момент

Как видно из названия — «постоянный вращающий момент» — подразумевается, что величина вращающего момента, необходимого для приведения в действие какого- либо механизма, постоянна, независимо от скорости вращения. Примером такого режима работы могут служить конвейеры.

Переменный вращающий момент и мощность

«Переменный вращающий момент» — эта категория представляет для нас наибольший интерес. Этот момент имеет отношение к нагрузкам, для которых требуется низкий вращающий момент при низкой частоте вращения, а при увеличении скорости вращения требуется более высокий вращающий момент. Типичным примером являются центробежные насосы.

Вся остальная часть данного раздела будет посвящена исключительно переменному вращающему моменту и мощности.

Определив, что для центробежных насосов типичным является переменный вращающий момент, мы должны проанализировать и оценить некоторые характеристики центробежного насоса. Использование приводов с переменной частотой вращения обусловлено особыми законами физики. В данном случае это законы подобия, которые описывают соотношение между разностями давления и расходами.

Во-первых, подача насоса прямо пропорциональна частоте вращения. Это означает, что если насос будет работать с частотой вращения на 25% больше, подача увеличится на 25%.

Во-вторых, напор насоса будет меняться пропорционально квадрату изменения скорости вращения. Если частота вращения увеличивается на 25%, напор возрастает на 56%.

В-третьих, что особенно интересно, мощность пропорциональна кубу изменения скорости вращения. Это означает, что если требуемая частота вращения уменьшается на 50%, это равняется 87,5%-ному уменьшению потребляемой мощности.

Итак, законы подобия объясняют, почему использование приводов с переменной частотой вращения более целесообразно в тех областях применения, где требуются переменные значения расхода и давления. Grundfos предлагает ряд электродвигателей со встроенным частотным преобразователем, который регулирует частоту вращения для достижения именно этой цели.

Так же как подача, давление и мощность, потребная величина вращающего момента зависит от скорости вращения.

На рисунке показан центробежный насос в разрезе. Требования к вращающему моменту для такого типа нагрузки почти противоположны требованиям при «постоянной мощности». Для нагрузок при переменном вращающем моменте потребный вращающий момент при низкой частоте вращения — мал, а потребный вращающий момент при высокой частоте вращения — велик. В математическом выражении вращающий момент пропорционален квадрату скорости вращения, а мощность — кубу скорости вращения.

Это можно проиллюстрировать на примере характеристики вращающий момент/частота вращения, которую мы использовали ранее, когда рассказывали о вращающем моменте электродвигателя:

Когда электродвигатель набирает скорость от нуля до номинальной скорости, вращающий момент может значительно меняться. Величина вращающего момента, необходимая при определённой нагрузке, также изменяется с частотой вращения. Чтобы электродвигатель подходил для определённой нагрузки, необходимо чтобы величина вращающего момента электродвигателя всегда превышала вращающий момент, необходимый для данной нагрузки.

В примере, центробежный насос при номинальной нагрузке имеет вращающий момент, равный 70 Нм, что соответствует 22 кВт при номинальной частоте вращения 3000 мин-1. В данном случае насосу при пуске требуется 20% вращающего момента при номинальной нагрузке, т.е. приблизительно 14 Нм. После пуска вращающий момент немного падает, а затем, по мере того, как насос набирает скорость, увеличивается до величины полной нагрузки.

Очевидно, что нам необходим насос, который будет обеспечивать требуемые значения расход/напор (Q/H). Это значит, что нельзя допускать остановок электродвигателя, кроме того, электродвигатель должен постоянно ускоряться до тех пор, пока не достигнет номинальной скорости. Следовательно, необходимо, чтобы характеристика вращающего момента совпадала или превышала характеристику нагрузки на всём диапазоне от 0% до 100% скорости вращения. Любой «избыточный» момент, т.е. разница между кривой нагрузки и кривой электродвигателя, используется как ускорение вращения.

Критическое скольжение

Что такое критическое скольжение, как его определить и как сказывается его эяачение на характере переходного процесса.

Как зависит критическое скольжение асинхронного двигате — 1я с контактными кольцами от величины сопротивления трехфазного) еостата в цепи его ротора.

Ему соответствует критическое скольжение ah147 %, которое примерно вдвое больше критического скольжения, соответствующего минимальному времени реверсирования. Значения о, и Th должны определяться при помощи формул (19.3) и (19.7) по известным параметрам двигателя, относящимся к его новому состоянию, которое устанавливается после переключения.

Что такое критическое скольжение, как его определить и как сказывается его величина H.

Для увеличения критического скольжения во время самозапуска необходимо максимально использовать форсировку возбуждения.

Возможность увеличения критического скольжения за счет увеличения активного сопротивления ротора при одновременном сохранении неизменного максимального момента широко используется при эксплуатации асинхронных двигателей.

Механические характеристики асинхронного двигателя.

По ЗПЙЧОТШУО критического скольжения механическая характеристика электродвигателя делится на две части: неустойчивую и устойчивую.

Для увеличения критического скольжения во время самозапуска необходимо максимально использовать форсировку возбуждения.

Механические характеристики двигателя ДАРМ-4 / 2.

Обычно величину критического скольжения SK выбирают такой, чтобы характеристики двигателя были близки к линейным. При этом достигается хорошая линейность характеристик, особенно в двигательном квадранте, однако пусковой момент уменьшается, увеличивается постоянная времени двигателя и быстродействие следящей системы ухудшается.

Поскольку величина критического скольжения бесконтактного синхронного двигателя находится в области электромагнитного торможения, то такие двигатели обладают низкой кратностью входного момента.

Регулирование частоты вращения путем изменения напряжения.| Двигатель с полым ротором.

Двигатели с большим критическим скольжением, работающим в системах автоматического управления, называются исполнительными.

При некотором критическом скольжении sw двигатель развивает наибольший момент / Итах, который определяет его перегрузочную способность. При дальнейшем увеличении скольжения ( большем sKp) происходит резкое уменьшение cos IJN, поэтому активная составляющая тока / о cos — — и электромагнитный момент М уменьшаются.

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Максим Иванов
Наш эксперт
Написано статей
129
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации