Асинхронды қозғалтқыштың қуаттары және иінкүштері

Асинхронды қозғалтқыштың электр желіден тұтынатын қуат тең

(7.13)

мұнда -статордың фазалар саны.

Векторлық диаграммадан (14.2-сурет) аламыз

Статорға берілетін актиытік қуаттың түпкілікті өрнегі

(7.14)

мұндағы - статор орамасындағы электр шығындар;

- статор өзекшесіндегі магнит шығындар;

- айналушы магнит өрісі арқылы ротор тізбегіне берілетін электромагниттік қуат.

Қозғалтқыштың тұтынатын реактивтік қуаты тең

(7.15)

Жоғарыда көрсетілген өрнектің аналитикалы терленуден кейін табамыз:

(7.16)

яғни қозғалтқыштың электр желіден алынған реактивтік қуат статордың магнит өрісін тудыруға, статордың және ротордың өзекшелерін магниттеуге жұмсалатын реактивтік қуатты беруге жұмсалады.

Энергияның асинхронды қозғалтқыштың ішінде түрленуін және шығындарын энергетикалық диаграмма суреттейді.

7.3-сурет. Асинхронды қозғалтқыштың энергетикалық диаграммасы.

Мұнда - ротордың орамасындағы электр шығындар;

- ротордағы механикалық шығындар;

- қосымша шығындар.

Айнымалы магнит өрісінің электромагниттік қуаты

. (7.17)

Статордан ротордың білігіне берілетін қуат

(7.18)

Статор өрісінің бұрыштық жылдамдығы арқылы, ротордың білігінің бұрыштық жылдамдығы арқылы белгілесек, онда

(7.19)

Демек .

Сырғанама болғандықтан

(7.20)

Сонымен ротор тізбегінің орамаларындағы электр шығындар айнымалы магнит өрісінің электромагниттік қуаттың сырғанамаға көбейткенге тең.

(7.19) теңдеуден асинхронды қозғалтқыштың айналдырушы иінкүші табылады

(7.21)

(7.20) теңдеуден қозғалтқыштың айналдырушы иін күші тең

(7.22)

Алмастыру сұлбадан асинхронды қозғалтқыштың тоғы тең

.

(7.22) теңдеуге мәнін қойсақ, қозғалтқыштың айналдырушы иінкүштің жалпы өрнегі

(7.23)

М иінкүш шаршысына пропорционалды, яғни кернеу төмендегенде асинхронды қозғалтқыштың жүктемелік қабілеті азаяды.

Электр желінің кернеуі және жиілігі тұрақты кезде иінкүш сырғанамаға тәуелді, яғни .

Қозғалтқыштың және белгілі болған кезде сырғанаманың мәнін -ден -ге дейін өзгерте отырып қозғалтқыштың механикалық сипаттамасын, яғни ,.тұрғызуға болады (7.4-сурет).

Қозғалтқышты орнына жіберген кезде болады да жіберу иінкүш М_жібпайда болады (а нүкте). Ары қарай S азайғанда (в нүкте) иінкүш максималды мәніне жетеді. Қозғалтқыштың айналдырушы иінкүші біліктегі құрылғының кедергі иінкүшінен тепе-теңдік болғанда ротор тұрақты айналмалы жиілікпен жұмыс істейді.

7.4-сурет. Асинхронды қозғалтқыштың механикалық сипаттамасы.

Жіберу иінкүш М_жіб асинхронды қозғалтқыштың ең бір пайдаланушылық сипаттамасы болып табылады. Жіберу иінкүш (14.24) теңдеуге сырғанаманы қойып табылады

(7.25)

Жіберу иінкүш, әдетте қатынаспен өрнектеледі. Бұл қатынасты жіберу иінкүшпен еселігі деп аталады. Максималды иінкүшті табу үшін (7.24) теңдеуден туындыны алып, оны нөлге теңдеу керек. Табылған теңдеуден максималды иінкүшке сәйкес келетін аумалы сырғанауды табамыз.

(7.26)

Сонымен ротор тізбегінің активтік кедергісін үлкейткен кезде, максималды иінкүштің шамасын өзгертпей, сырғанау үлкен мәнді аймағына қарай жылжиды (7.5-сурет).

7.5-сурет. Қозғалтқыштың әртүрлі кедергі кездегі механикалық сипаттамалары.

шамасы электр жетегінің талаптарына сәйкес қажетті жіберу иінкүштің шамасымен анықталады. Жіберу иінкүштің шекті шамасы максималды иінкүшке тең. Бұл кезде .

болу үшін қосымша кедергі болу керек. Айналдырушы иінкүштің мәні максималды иінкүшке жеткенде қозғалтқыштың орнықты жұмыс істейтін ережесі шегіне жетеді. Сол себептен, қозғалтқыш орнықты жұмыс істеу үшін айналдырушы иінкүш максималды иінкүштен аз болу керек.

Басқаша айтқанда, қозғалтқыш асқын жүктеме қабілетке ие болуы керек. Бұл қабілет максималды иінкүштің нақтылы (номиналды) иінкүшке қатынасымен анықталады

(7.27)

мұнда - асқын жүктеме коэффициенті.

Асинхрондық қозғалтқыштың нақтылы (номиналды) иінкүші нақтылы тайғанама және біліктегі жүктеме нақтылы (номиналды) мәніне тең болғанда пайдалы болады

, (7.28)

мұнда - қозғалтқыштың нақтылы қуаты, кВт;

- ротордың нақтылы айналу жиілігі, айн/мин.