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 РС – потери 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 РВЫХ – полезная 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; ФВ – магнитный 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 МКР/МН 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: 1432;


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 - 2014-2026 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.013 сек.