Скольжение возрастает

Сопротивление обмотки ротора подбирают такой величины, при которой критическое скольжение составляет 1,5 — 2, в результате чего при одной включенной обмотке составляющие моментов M'j и М'2 имеют вид, изображенный пунктирными линиями на 10.40, в. Результирующий момент М', равный сумме составляющих моментов, как видно из 10.40, в, при любой скорости будет тормозным.

При изменении нагрузки двигателя скольжение изменяется. В частности, при холостом ходе (на валу двигателя внешней механической нагрузки нет) скольжение составляет малые доли процента, а при неподвижном роторе («2 = 0) скольжение наибольшее (s=l или 100%).

Скольжение s характеризует степень отставания ротора относительно вращающегося магнитного поля, т.е. скорость пересечения обмоток ротора вращающимся магнитным полем. При нарастании скорости вращения ротора от нуля до синхронной скольжение изменяется от единицы до нуля. При номинальной нагрузке у современных двигателей скольжение составляет 3 — 6%. Скорость вращения ротора пч, на основании уравнения (63), выражается формулой

либо из формулы (12-48), если учесть, что скольжению s = 1 соответствует скорость и = О, а скольжению s = 0 — скорость п0. Механическая характеристика, т. е. зависимость вида п(М), является основной характеристикой любого электрического двигателя, определяющей его эксплуатационные возможности. Для каждого асинхронного двигателя может быть определен номинальный режим, т. е. режим длительной работы, при котором двигатель не перегревается сверх установленной температуры. Момент Мном, соответствующий номинальному режиму, называется номинальным моментом. Соответствующее ему номинальное скольжение составляет для асинхронных двигателей средней мощности 8ном = 0'02 -4- 0,06, т. е. номинальная скорость /гном находится в пределах

Для каждого асинхронного двигателя может быть определен номинальный режим, т. е. режим длительной работы, при котором двигатель не перегревается сверх установленной температуры. Момент Мном, соответствующий номинальному режиму, называется номинальным, моментом. Соответствующее ему номинальное скольжение составляет для асинхронных двигателей средней мощности SHOM = 0,02...0,06, т. е. номинальная скорость ином находится в пределах

Сопротивление обмотки ротора подбирают такой величины, при которой критическое скольжение составляет 1,5 — 2, в результате чего при одной включенной обмотке составляющие моментов MI и М'2 имеют вид, изображенный пунктирными линиями на 10.40, в. Результирующий момент М', равный сумме составляющих моментов, как видно из 10.40,в, при любой скорости будет тормозным.

Скольжение с изменением нагрузки двигателя изменяется. Обычно у асинхронных двигателей нормального исполнения при номинальной нагрузке скольжение составляет 1-6%. При неподвижном роторе s = l, при синхронной скорости s = 0. Синхронная частота вращения может быть достигнута только путем вращения ротора асинхронного двигателя с помощью какого-либо постороннего двигателя. Если же частоту вращения ротора увеличить до частоты выше синхронной, то асинхронная машина перейдет в генераторный режим.

Для каждого асинхронного двигателя может быть определен номинальный режим, т. е. режим длительной работы, при котором двигатель не перегревается сверх установленной температуры. Момент УИ1ЮМ, соответствующий номинальному режиму, называется номинальным моментом. Соответствующее 'ему номинальное скольжение составляет для асинхронных двигателей Средней мощности SHOM = 0,02 н- 0,06, т. е. номинальная скорость «ном находится в пределах

Сопротивление обмотки ротора подбирают такой величины, при -которой критическое скольжение составляет 3-М, в результате чего при одной включенной обмотке составляющие моментов М'\ и MS * имеют вид, изображенный пунктирными линиями на 10.42,, в. Результирующий момент М', равный сумме составляющих моментов, как видно из 10.42, в, при любой скорости будет тормозным.

Скольжение с изменением нагрузки двигателя изменяется. Обычно у асинхронных двигателей нормального исполнения при номинальной нагрузке скольжение составляет 1-6%. При неподвижном роторе s = 1, при синхронной скорости s — 0. Синхронная частота вращения может быть достигнута только путем вращения ротора асинхронного двигателя с помощью какого-либо постороннего двигателя. Если же частоту вращения ротора увеличить до частоты выше синхронной, то асинхронная машина перейдет в генераторный режим.

Как известно, различие между угловой скоростью вала двигателя и угловой частотой питающего напряжения определяется скольжением. Иногда требуется обеспечить работу механизма с заданной вручную скоростью. В этом случае, как правило, имеется возможность задать только частоту питающего напряжения, а угловая скорость двигателя будет определяться его нагрузкой. При номинальной частоте питающего напряжения скольжение составляет около 3 %, и им можно пренебречь. При снижении частоты питающего напряжения значение скольжения растет обратно пропорционально этой частоте и пренебрегать им уже нельзя, поэтому в преобразователях со скалярным управлением используется компенсация скольжения, которая основана на увеличении частоты питающего напряжения по сравнению с заданной. Наиболее простой и распространенный метод такой компенсации базируется на линейной аппроксимации рабочего участка механической характеристики АД и оценке момента нагрузки по измеренным значениям токов.

Для устойчивой работы двигателя важно, чтобы автоматически устанавливалось равновесие вращающего и тормозного моментов; с увеличением нагрузки на валу двигателя должен соответственно возрастать и вращающий момент. Это уравновешивание у работающего асинхронного двигателя осуществляется следующим образом: при увеличении нагрузки на валу тормозной момент оказывается больше вращающего момента, вследствие чего частота вращения ротора уменьшается - скольжение возрастает. Повышение скольжения вызывает увеличение вращающего момента, и равновесие моментов восстанавливается при возросшем скольжении. Однако зависимость вращающего 208

Для устойчивой работы двигателя важно, чтобы автоматически устанавливалось равновесие вращающего и тормозного моментов; с увеличением нагрузки на валу двигателя должен соответственно возрастать и вращающий момент. Это уравновешивание у работающего асинхронного двигателя осуществляется следующим образом: при увеличении нагрузки на валу тормозной момент оказывается больше вращающего момента, вследствие чего частота вращения ротора уменьшается — скольжение возрастает. Повышение скольжения вызывает увеличение вращающего момента, и равновесие моментов восстанавливается при возросшем скольжении. Однако зависимость вращающего 442

Для устойчивой работы двигателя важно, чтобы автоматически устанавливалось равновесие вращающего и тормозного моментов; с увеличением нагрузки на валу двигателя должен соответственно возрастать и вращающий момент. Это уравновешивание у работающего асинхронного двигателя осуществляется следующим образом: при увеличении нагрузки на валу тормозной момент оказывается больше вращающего момента, вследствие чего частота вращения ротора уменьшается — скольжение возрастает. Повышение скольжения вызывает увеличение вращающего момента, и равновесие моментов восстанавливается при возросшем скольжении. Однако зависимость вращающего 208

рость и наименьшее скольжение — при холостом ходе; с увеличением нагрузки скорость снижается, а скольжение возрастает. У двигателей нормального исполнения скольжение в рабочем режиме, так же как и его изменение в рабочем диапазоне нагрузок, невелики. Обычным для них является скольжение на холостом ходу

уменьшается, скольжение возрастает еще больше и т. д. Двигатель останавливается и начинает быстро нагреваться, так как при s = l его пусковой ток в 6—7 раз превышает номинальное значение.

При регулировании частоты от 50 до 5 Гц КПД снижается от номинального значения 0,85... 0,91 до значения 0,4 ...0,5, а скольжение возрастает от 2 ...9 до 15...20%. Несинусоидальность выходного напряжения тиристорного преобразователя частоты понижает КПД двигателей при f=50 Гц в среднем на 2...4%, а созф! —на 0,05.

из 34.8, при уменьшении напряжения на зажимах статора рабочее скольжение возрастает с кг до s2. При напряжении U\ = 0,7?/н максимальный вращающий момент асинхронного двигателя по уравнению (33.12) и перегрузочная способность его по уравнению (33.13) уменьшаются в два раза. В связи с этим при регулировании скорости вращения двигателя уменьшением питающего напряжения следует учитывать это обстоятельство. Для получения относительно широкого диапазона регулирования скорости вращения необходимо, чтобы ротор обладал повышенным активным сопротивлением. В малых асинхронных двигателях специального применения это условие обычно выполняется. Однако с увеличением скольжения при регулировании скорости вращения понижением напряжения на зажимах статора возрастают потери в обмотке ротора и его нагрев.

По мере отклонения скорости ротора от скорости поля скольжение возрастает, постепенно увеличивается асинхронный электромагнитный момент и при некотором скольжении s внешний момент может быть уравновешен асинхронным электромагнитным моментом.

Переход двигателя к новому установившемуся режиму работы при изменении нагрузки физически происходит следующим образом. Если Мст возрастет, то будет М < Мст, Мдин < 0, [dn/dt < О и движение ротора двигателя станет замедляться. При этом скольжение возрастает, в соответствии с чем увеличиваются также э. д. с. E2S и ток /2 вторичной цепи. В результате электромагнитный момент М увеличивается и уменьшение п (увеличение s) происходит до тех пор, пока снова не наступит равенство моментов М ~ М„. При уменьшении нагрузки процесс протекает в обратном направлении.

Переход двигателя к новому установившемуся режиму работы при изменении нагрузки физически происходит следующим образом. Если Мст возрастет, то будет М < Мст, Млт < 0, [dnldt < О и движение ротора двигателя станет замедляться. При этом скольжение возрастает, в соответствии с чем увеличиваются также э. д. с. E2S и ток /2 вторичной цепи. В результате электромагнитный момент М увеличивается и уменьшение п (увеличение s) происходит до тех пор, пока снова не наступит равенство моментов М = Л1С1. При уменьшении нагрузки процесс протекает в обратном направлении.

С увеличением мощности Р2 на валу, т. е. с увеличением нагрузки двигателя, вызываемой возрастанием момента сопротивления исполнительного механизма, частота вращения (число оборотов) ротора уменьшается, а его скольжение возрастает, вызывая увеличение ЭДС Е2 в обмотках ротора, а следовательно, возрастание токов ротора и статора. При неизменном магнитном потоке двигателя это приводит к увеличению момента, развиваемого двигателем. Таким образом, с увеличением нагрузки на валу равновесие между моментом, развиваемым двигателем, и моментом сопротивления наступает при снижении частоты вращения. При возрастании мощности на валу электродвигателя происходит снижение частоты вращения ротора.

В нелинейной области характеристики намагничивания наибольшее влияние оказывает момент нагрузки и в меньшей степени скорость двигателя. Так, при М, - 0,5 и изменении скорости от со» = 0 до со» = 1 абсолютное скольжение возрастает в 1,46, при М» = 1 в 1,36 и при М. = 2,2 в 1,02 раза. При изменении нагрузки в диапазоне от М»- 1 до М„ = 2,2 абсолютное скольжение возрастает при скорости со, = 1 в 2,34 раза, а при со. = 0 в 5,15 раза. Величина оптимального абсолютного скольжения в точке (Мном„, WHOM*) меньше номинального значения на 29 %.