Трехфазного асинхронного двигателя. Электрическая комплексная мощность трехфазного асинхронного двигателя, как приемника электрической энергии,

 

Электрическая комплексная мощность трехфазного асинхронного двигателя, как приемника электрической энергии,

 

(4.5)

 

где PЭ – активная мощность, определяющая среднюю мощность необратимого преобразования электрической энергии в двигателе (в основном – в механическую и тепловую); QЭ – реактивная мощность или мощность обмена энергии между источником и магнитным полем двигателя; UЛ и IЛ линейные напряжение, ток.

Активная электрическая мощность РЭ может быть представлена как

РЭ = РС + РПР.СТ + РЭМ , (4.6)

 

где РСпотери в магнитопроводах (вихревые токи, гистерезис); РПР.СТ потери на нагрев проводов обмоток статора; РЭМ - электромагнитная мощность двигателя. В свою очередь

 

РЭМ = РВЫХ + РМП + РПР.Р , (4.7)

 

где РВЫХполезная выходная (механическая) мощность двигателя; РМП мощность механических потерь (трение в подшипниках, воздушное трение); РПР.Р - потери на нагрев проводов обмоток ротора.

Коэффициентом полезного действия (КПД) асинхронного двигателя называют отношение полезной механической мощности на валу двигателя к активной мощности потребления электрической энергии из сети:

 

η = РВЫХ / РЭ. (4.8)

 

У современных асинхронных двигателей η = 0,8…0,95.

Коэффициент мощности

 

(4.9)

 

Значение соsφ асинхронного двигателя зависит от нагрузки. При отсутствии нагрузки соsφ = 0,1…0,15, при номинальной нагрузке соsφ = 0,8…0,95.

Вращающий момент асинхронного двигателя

 

МВР = КМ ФВ IРа, , (4.10)

 

где КМ постоянный для данного двигателя коэффициент, учитывающий число пар полюсов магнитного поля статора р и скольжение S; ФВмагнитный поток вращающегося поля статора; IРа, - активная составляющая тока ротора.

Механическая характеристика n = f(МВР) асинхронного двигателя приведена на рис.4.3. Если механическая характеристика построена для нормальных условий работы двигателя, то она называется естественной механической характеристикой. На самой характеристике можно выделить пять характерных точек.

Первая точка: ее координаты (0;п0) т. е. М = 0, п = п0 – берутся из технических данных двигателя.

Вторая точка: (МН; пН ).

Номинальный вращающий момент определяется формулой:

 

; Н×м (4.11)

 

Значение номинальной частоты вращения пН берется из технических данных двигателя.

Третья точка: (МКР; пКР). Критический (максимальный) вращающий момент

 

МКР ≈ 2,2 МН , (4.12)

 

Максимальный момент определяет перегрузочную способность двигателя. При длительной перегрузке, когда тормозящий момент превышает МКР, двигатель останавливается.

Отношение МКРН называется перегрузочной способностью двигателя. Она зависит от квадрата напряжения сети (U 2). Так, при снижении напряжения на 10%, до 0,9 UНОМ , вращающий момент снизится до значения 0,81 МНОМ . Нагруженный двигатель может остановиться.

Моменту МКР соответствует критическая угловая скорость

 

,об/мин (4.13)

 

где SКР – критическое скольжение.

 

, (4.14)

 

где ; .

 

  Рис.4.3 – Механическая характеристика асинхронного двигателя

Четвертая точка: (ММИН ; пМИН ). Для большинства двигателей пМИН ≈ 0,143 п0 . Минимальный вращающий момент двигателя определяется скольжением:

(4.15)

 

где .

Пятая точка: (МПУСК; 0). . Коэффициент КПУСК приводится в технических данных двигателя.

Искусственную механическую характеристику получают в двигателях с фазным ротором, когда в цепь катушек ротора включены реостаты (Рис.4.4, зависимость 1). Это дает возможность улучшить условия пуска – снизить пусковой ток и увеличить начальный пусковой момент МПУСК 1.

Механическая характеристика наглядно отражает основные свойства асинхронного двигателя как части электропривода.

Рис.4.4 – Механические характеристики асинхронного двигателя с фазным ротором

Для более полного описания свойств двигателя используются рабочие характеристики - зависимости основных технических параметров двигателя от его механической мощности на валу:

n = f(РВЫХ);

МВР = f(РВЫХ);

IЛ = f(РВЫХ);

соsφ=f(РВЫХ);

η= f(РВЫХ).

Эти характеристики снимают при постоянном напряжении в сети и представляют графически в относительных единицах.

Важным параметром двигателя является также кратность пускового тока КП, под которым понимают отношение пускового тока двигателя IП к его номинальному току IH.

 

КП = IП / IH.

 

С учетом величины КП выбираются аппараты управления и защиты электродвигателей.

 








Дата добавления: 2016-01-18; просмотров: 1168;


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам перенёс пользу информационный материал, или помог в учебе – поделитесь этим сайтом с друзьями и знакомыми.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2024 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.011 сек.