Характеристикой двигателя

Зависимость момента асинхронного двигателя от скольжения ротора M(s), построенная согласно полученному уравнению, имеет вид, представленный на 13.8. Эта зависимость фактически является механической характеристикой асинхронного электродвигателя ( 13.9), так как частота вращения ротора связана с его скольжением выражением п2 = «i(l — s).

Так как между скольжением ротора и частотой вращения асинхронного электродвигателя существует прямая взаимосвязь, то, записав скольжение через частоту вращения ротора, представляем зависимость частоты вращения асинхронного двигателя от момента в виде кривой по (М), также называемой механической характеристикой асинхронного двигателя ( 13.9).

Важной характеристикой асинхронного двигателя является его коэффициент мощности cos ф. Он показывает, какая часть полной мощности, поступающей из сети, расходуется на покрытие потерь и преобразуется в механическую работу. Коэффициент мощности асинхронного двигателя зависит от нагрузки, достигая значений 0,7 — 0,9 при номинальном режиме работы и снижаясь до 0,2 — 0,3 при холостом ходе.

При 5i<0,5 скольжение s2 является положительным и электромагнитный момент, действующий на роторы / и 2, совпадает с направлением вращения. Скольжению Si = 0,5 соответствует 52=0, т.е. через ротор проходит только намагничивающий ток и момент близок к нулю. При si>0,5 и s2<0 фаза активной составляющей тока меняется: машина переходит в генераторный режим, а электромагнитный момент становится тормозящим. При замкнутых накоротко обмотках второго статора механическая характеристика сходна с характеристикой асинхронного двигателя с коротко-

Возможность работы синхронной машины после выпадения из синхронизма в асинхронном режиме определяется характеристикой асинхронного момента машины, которая может быть приближенно рассчитана по (59-7). Максимальный момент в асинхронном режиме Ма max в относительных единицах (см, § 43-3)

Зависимость скорости вращения ротора от нагрузки двигателя, т. е. от тормозящего момента, показана на графике 6.11 и называется механической характеристикой асинхронного двигателя.

Важной характеристикой асинхронного двигателя является электромагнитный вращающий момент. Он создается благодаря действию сил, обусловленных взаимодействием магнитных полей статора и ротора (см. 74). Величина вращающего момента зависит от скольжения ( 76). Устойчивая работа двигателя возможна лишь при скольжении, которому соответствует возрастание вращающего момента, например при скольжении SA и вращающем моменте МА (см. 76). При скольжения же SB и моменте МБ частота вращения двигателя станет уменьшаться и дойдет до нуля.

Зависимость (2.29), являющаяся статической характеристикой асинхронного двигателя по активной мощности, показана на 2.26.

Зависимость момента асинхронного двигателя от скольжения ротора M(s), построенная согласно полученному уравнению, имеет вид, представленный на 13.8. Эта зависимость фактически является механической характеристикой асинхронного электродвигателя ( 13.9), так как частота вращения ротора связана с его скольжением выражением т = «i(l — s).

Так как между скольжением ротора и частотой вращения асинхронного электродвигателя существует прямая взаимосвязь, то, записав скольжение через частоту вращения ротора, представляем зависимость частоты вращения асинхронного двигателя от момента в виде кривой пг{М), также называемой механической характеристикой асинхронного двигателя ( 13.9).

Как видно из рисунка, для получения устойчивого асинхронного режима без каких-либо дополнительных мероприятий необходимо пересечение моментной характеристики турбины с характеристикой асинхронного момента генератора. Это возможно ЛИбО При бОЛЬШОМ Mac max {Mac тах>Мс„Нх. и) , либо При

уравнению (9.24) производят в следующем порядке. Задаются током якоря /„; пользуясь естественной электромеханической характеристикой двигателя пе(1), по току 1 = 1, находят частоту вращения пе; по уравнению (9.24) подсчитывают частоту вращения ии, соответствующую току I,. Рассчитав характеристику пи(/„) и зная зависимость М (I) двигателя, нетрудно построить искусственную механическую характеристику пи(М).

Уравнение механической характеристики. Зависимость установившейся скорости вращения от момента двигателя при постоянном напряжении U и сопротивлении цепи якоря (ras = г„ + гдо6) называется механической характеристикой двигателя.

Скорость вращения вала двигателя в установившемся режиме определяется механической характеристикой двигателя, а также величиной и знаком момента сопротивления, создаваемого рабочей машиной.

Рабочими характеристикой» двигателя постоянного

При выборе электродвигателей необходимо, чтобы их электромеханические свойства соответствовали характеристикам и технологическим требованиям производственных механизмов. К электромеханическим свойствам относятся в первую очередь механические характеристики двигателей в различных режимах работы, а также пусковые и тормозные свойства двигателей. Механической характеристикой двигателя называется зависимость частоты вращения его вала от момента, который двигатель развивает. Механической характеристикой производственного механизма называется зависимость момента сопротивления механизма от частоты его вращения.

Под естественной механической характеристикой двигателя понимается характеристика, которой он обладает при номинальном напряжении питания, полном потоке и без внешних сопротивлений в цепи якоря. Характеристики двигателя при наличии внешних сопротивлений в цепи якоря, пониженном напряжении питания или при ослабленном потоке называются искусственными.

В практике тяговых расчетов иногда пользуются механической или тяговой характеристикой двигателя, под которой понимают зависимость силы тяги от скорости, т. е. кривую F — f(v). Построение такой кривой легко осуществить, пользуясь электромеханическими характеристиками двигателя v = fi(I) и F = f2(I).

Анализ уравнений асинхронной машины с двумя контурами на роторе приводит к выводу, что все механические характеристики Мрез ограничиваются характеристикой двукобмот очного двигателя без учета контуров вихревых токов М\ и характеристикой двигателя с массивным ротором Mz-

Анализ уравнений асинхронной машины с двумя контурами на роторе приводит к выводу, что все механические характеристики М^ ограничиваются характеристикой двухобмоточного двигателя без учета контуров вихревых токов М\ и характеристикой двигателя с массивным ротором MI

Зависимость частоты вращения вала двигателя от момента, который он развивает, называется механической характеристикой двигателя. Практически все электродвигатели, за исключением синхронных, имеют "падающую" механическую характеристику, т.е. с увеличением момента на валу двигателя частота вращения его уменьшается. В зависимости от степени изменения частоты вращения двигателей их механические характеристики разделяют на абсолютно жесткие, жесткие и мягкие.

Предположим, что электромагнитный момент и момент сопротивления — функции только частоты вращения двигателя — и что эти зависимости известны и имеют, например, вид, представленный на 6.3, а, т. е. будем пользоваться статической механической характеристикой двигателя. Рассматривая только механический переходный процесс, по известным характеристикам М = /(со), Мс = /(со) можно графически определить момент ДМ = М — Мс, являющийся причиной ускорения вращения якоря, и построить зависимость со = /(ДМ). Учитывая линейную связь между AM и угловой скоростью изменения со, следующую из равенства