Рабочие характеристики асинхронного двигателя

1.5. Рабочие характеристики асинхронного двигателя

Механическая характеристика показывает свойства двигателя как средства для электропривода. Но для наиболее полного выяснения свойств самого двигателя служат его рабочие характеристики.

Рабочими характеристиками называются зависимости Рабочие характеристики асинхронного двигателяот полезной мощности Рабочие характеристики асинхронного двигателя на валу двигателя при постоянных значениях Рабочие характеристики асинхронного двигателя и частоты Рабочие характеристики асинхронного двигателя сети.

Характеристика тока статора I1 (P2) (рис. 20).

При холостом ходе двигателя из сети потребляется ток холостого хода, составляющий 0,25 – 0,5 от номинального тока двигателя. С увеличением нагрузки растет ток ротора, что вызывает увеличение тока статора компенсирующее размагничивающее действие тока ротора, вследствие чего кривая Рабочие характеристики асинхронного двигателя имеет восходящий характер.

Рабочие характеристики асинхронного двигателя

Скоростная характеристика n (P2) и зависимость S (P2)

Из формулы (14) для скольжения Рабочие характеристики асинхронного двигателяследует, что при холостом ходе двигателя частота вращения ротора Рабочие характеристики асинхронного двигателя близка к синхронной, а скольжение мало отличается от нуля. По мере увеличения нагрузки на валу частота вращения уменьшается (скольжение растет), поэтому зависимость Рабочие характеристики асинхронного двигателя имеет вид нисходящей, а Рабочие характеристики асинхронного двигателя имеет вид восходящей кривой.

Характеристика КПД

КПД асинхронного двигателя

Рабочие характеристики асинхронного двигателя,                                        (17)

где   Рабочие характеристики асинхронного двигателя – подведенная к статору мощность,

Рабочие характеристики асинхронного двигателя – полезная механическая мощность,

Рабочие характеристики асинхронного двигателя — мощность потерь в двигателе, определяемая выражением:

Рабочие характеристики асинхронного двигателя,                               (18)

где    Рабочие характеристики асинхронного двигателя – мощность магнитных потерь,

Рабочие характеристики асинхронного двигателя – мощность электрических потерь в статоре,

Рабочие характеристики асинхронного двигателя – мощность электрических потерь в роторе,

Рабочие характеристики асинхронного двигателя – мощность механических потерь.

При холостом ходе  Рабочие характеристики асинхронного двигателя, а потери холостого хода будут складываться в основном из механических и магнитных потерь, т.е. Рабочие характеристики асинхронного двигателя, т.к. потери в обмотках при этом незначительны. При увеличении нагрузки потери в двигателе растут медленнее, чем полезная мощность Рабочие характеристики асинхронного двигателя. Поэтому КПД резко возрастает и достигает максимума при нагрузке около 0,7 – 0,8 от номинальной; при дальнейшем росте нагрузки  КПД уменьшается, что связано с быстрым ростом потерь в обмотках. Современные асинхронные двигатели имеют номинальный КПД 0,75 – 0,95.

Характеристика коэффициента мощности cos j1 (Р2) (см. рис. 20)

Кроме активной мощности Р1, двигатель потребляет реактивную мощность Q1, в основном необходимую для создания вращающегося магнитного поля. Коэффициент мощности

Рабочие характеристики асинхронного двигателя (20)

При холостом ходе Рабочие характеристики асинхронного двигателя имеет малое значение (примерно 0,1), так как активная мощность мала, расходуется только на небольшие потери в статоре и небольшие механические потери, а реактивная мощность имеет постоянное значение, так как магнитный поток постоянный.

С увеличением нагрузки активная мощность увеличивается, а реактивная мощность в пределах до номинальной нагрузки имеет неизменное значение. В результате Рабочие характеристики асинхронного двигателя увеличивается. Однако при дальнейшем увеличении нагрузки сказывается увеличение потоков рассеяния, за счет чего реактивная мощность Q1 увеличивается и Рабочие характеристики асинхронного двигателя начинает уменьшаться.

Характеристика  электромагнитного  момента.

Зависимость Рабочие характеристики асинхронного двигателя (см. рис.20).

В установившемся режиме работы двигателя электромагнитный момент М уравновешивается статическим моментом сопротивления (тормозным моментом):

Рабочие характеристики асинхронного двигателя,                                              (21)

где Рабочие характеристики асинхронного двигателя – момент холостого хода, создаваемый силами трения,

Рабочие характеристики асинхронного двигателя – полезный момент на валу двигателя, создаваемый нагрузкой  (рабочей машиной):

Рабочие характеристики асинхронного двигателя,                                                  (22)

т.е. пропорционален полезной мощности Рабочие характеристики асинхронного двигателя и обратно пропорционален угловой скорости вращения Рабочие характеристики асинхронного двигателя.

Так как при изменении нагрузки (в пределах от холостого хода до номинальной) скорость вращения асинхронного двигателя остается почти постоянной, то зависимость Рабочие характеристики асинхронного двигателя у асинхронных двигателей прямолинейна. Характеристика вращающегося момента Рабочие характеристики асинхронного двигателя, складывающегося из момента холостого хода и полезного момента, пересекает ось ординат в точке, соответствующей Рабочие характеристики асинхронного двигателя, а затем она почти прямолинейна и лишь немного изгибается вверх.

—————————————————————————————————————————————

В условиях недостатка энергетических ресурсов хорошей альтернативой газовым котлам могут быть пеллетные котлы. Это разновидность твердотопливных котлов, в качестве топлива в которых используются пеллеты — прессованные опилки и стружки хвойных пород деревьев.

—————————————————————————————————————————————

Еще по теме

Оставить комментарий