Механические характеристики асинхронного двигателя

Для вывода уравнения механической характеристики АД можно воспользоваться упрощенной схемой замещения двигателя, приведенной на рис. 4.5. На схеме приняты следующие обозначения: - первичное фазное напряжение; - фазный ток статора; -приведенный ток ротора; и - первичное и вторичное приведенное реактивные сопротивления рассеяния; и - активное и реактивное сопротивление контура намагничивания.

Уравнение механической характеристики можно получить из выражения активной электромагнитной мощности, передаваемой через воздушный зазор ротору двигателя

,

откуда

. (4.1)

Выражение для приведенного тока ротора можно найти из схемы замещения по первому закону Кирхгофа

, (4.2)

где - индуктивное сопротивление короткого замыкания.

Тогда, подставляя (4.2) в в уравнение для момента (4.1), получим

. (4.3)

Анализ формулы (4.3) показывает, что она имеет точки экстремума; критическое скольжение, соответствующее экстремуму, может быть определено путем дифференцирования по s и последующего приравнивания нулю этой производной:

.

Подставив формулу для критического скольжения в (6), можно найти выражение для критического момента

.

После преобразований выражение для момента (6) можно записать в форме уточнённой формулы Клосса:

, (4.4)

где .

Вид механической характеристики показан на рис. 4.6.

Анализ формулы (4.4) показывает, что при механическая характеристика близка к линейной зависимости , а в области больших скольжений ( ) имеет гиперболический характер: . При момент принимает максимальное значение, причем в двигательном режиме соответствующее значение критического момента меньше, чем в генераторном.

Рис. 4.5. Г-образная схема замещения АД	Рис. 4.6. Механическая характеристика АД

Характерные точки МХ АД:

1) , при этом скорость двигателя равна синхронной скорости;

2) , что соответствует номинальному режиму работы двигателя;

3) - экстремум механической характеристики в двигательном режиме;

4) - пуск. В этот момент времени двигатель развивает пусковой момент;

5) – экстремум механической характеристики в генераторном режиме.

При двигатель работает в режиме торможения противовключением, при имеет место генераторный режим работы параллельно с сетью.