Слишком сложно? Тогда запросите консультацию специалиста!
Наша компания занимается тем, что помогает студентам выполнять различные учебные работы на заказ. Вы можете ознакомиться с перечнем выполняемых работ, а так же с их стоимостью на странице с ценами.
Почему механическая характеристика асинхронной машины S=f(M) рис.9 имеет такой ярко выраженный нелинейный характер c двумя экстремумами? Чтобы ответить на этот вопрос, вновь вернемся к формуле электромагнитного момента (49) M = CM Фm I2 cosψ2 . Если в этом выражении принять магнитный поток примерно постоянным Фm≈const, то при малых скольжения S, когда cosψ2 изменяется мало рис.8, момент двигателя при увеличении скольжения изменяется примерно так же, как и ток I /2 рис.7. В области больших скольжении интенсивность увеличения тока I /2 c ростом скольжения уменьшается, и момент двигателя уменьшается примерно по тому же закону, что и cosψ2. Максимальный момент наступает при критическом скольжении SK.
Чтобы найти значения критического скольжения SK и критического момента МK, продифференцируем выражение для электромагнитного момента (56) по скольжению S и приравняем полученное выражение к нулю
Анализ полученного выражения показывает, что оно обратится в нуль, если
r /22 – r 21 S2 - S2 (x1 + x /2)2 = 0
или r /22 = S2 [r 21 + (x1 + x /2)2].
Рис.9. Механические характеристики асинхронной машины а - зависимость M=f(S), б - зависимость S=f(M)
Тогда критическое скольжение SK, при котором момент асинхронной машины имеет максимальное значение, равно
|
(57)
где xK=x1+x2’;
знак (+) соответствует работе асинхронной машины в качестве двигателя, знак (-) - в качестве генератора. Подставляя положительное значение SK (57) в выражение для электромагнитного момента (56), получим выражение для критического момента в двигательном режиме
|
Раскроем круглые скобки в знаменателе полученного выражения и разделим числитель и знаменатель на получим
|
(58)
Подставляя отрицательное значение SK (57) в выражение для электромагнитного момента (56),
получим аналогичное выражение для критического момента асинхронной машины в генераторном режиме
(59)
Найдем отношение критических моментов асинхронной машины в генераторном и двигательном режимах
(60)
где (61)
Таким образом, значение критического момента в генераторном режиме больше, чем в двигательном, что обусловлено влиянием падения напряжения на активном сопротивлении обмотки статора.
В практических расчетах удобно выражать электромагнитный момент M в долях от максимального момента Mкд
|
В полученном выражении числитель и знаменатель разделим на 
|
(62)
|
(63)
Если принять r1=0, тогда ε=0, формула (63) упростится и примет вид
|
(64)
Это выражение впервые было получено М. Клоссом и известно в технической литературе как формула Клосса. Задаваясь значениями скольжения S, можно построить механическую характеристику асинхронного двигателя.
Одним из важнейших эксплуатационных параметров асинхронного двигателя является кратность максимального момента или перегрузочная способность двигателя λМ, которая равна отношению критического момента к номинальному при номинальном напряжении
λМ=МКД/МНОМ (65)
Для двигателей разных мощностей и угловых скоростей вращения общепромышленной серии кратность максимального момента составляет λМ=1,7...2,2. Крановые двигатели отличаются более высокой кратностью максимального момента λМ=2,3..3,4.
Другим важным эксплуатационным параметром асинхронного двигателя является пусковой момент МП, который получается из общей формулы (56) при S=1
(66)
Максимальное значение момента при пуске равно моменту критическому (при SK=1), что достигается, примерно, при условии равенства активного сопротивления в цепи ротора и суммы индуктивных сопротивлений рассеяния, т.е. r2’+rдоб≈x1+x2’=xK. В таблицах, как правило, приводят значения момента при пуске двигателя по отношению к номинальному моменту, т.е. MП/МНОМ. Для двигателей общепромышленного назначения эта величина составляет MП/МНОМ=1..1,2.
3. ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЧЕСКОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ АСИНХРОННОЙ МАШИНЫ
Электрическая машина проектируется и изготавливается для определенного расчетного режима, называемого номинальным режимом работы. Этот режим реализуется в естественной схеме включения асинхронной машины при отсутствии добавочных сопротивлений в цепях статора и ротора и при номинальных значениях напряжения U1НОМ и частоты f1НОМ. Механическая статическая характеристика асинхронного двигателя, соответствующая этим условиям, называется естественной характеристикой.
Процессы управления и регулирования электроприводов сводятся к изменению характеристик двигателя путем изменения схем соединения обмоток, введения в цепи статора и ротора добавочных сопротивлении, изменения напряжения и частоты источника питания. Механические характеристики, получаемые в этих случаях, называются искусственными характеристиками асинхронного двигателя.
Конечно, для полного рассмотрения вопроса 'Анализ механической характеристики асинхронной машины', приведенной информации не достаточно, однако чтобы понять основы, её должно хватить. Если вы изучаете эту тему, с целью выполнения задания заданного преподавателем, вы можете обратится за консультацией в нашу компанию. В нашей команде работает большой состав специалистов, которые разбираются в изучаемом вами вопросе на экспертном уровне.
