С помощью механических характеристик можно показать свойства двигателя как части электропривода. Рабочие характеристики двигателя более полно выявляют свойства самого двигателя. К ним относят зависимость частоты вращения n, мощности Р2, которую отдает двигатель на вал
, вращающих моментов М и т. д. Для снятия рабочих характеристик применяются цепи с номинальными частотами сети f и напряжениями на статоре U.
Вращающий момент М, который развивает двигатель, получается при сложении полезного момента М2, который отдается валу двигателя, и момента холостого хода М0, который затрачивается на механические потери двигателя. М0 приближенно считают не зависящим от нагрузки двигателя. Для полезного момента M2 = F(P2), т. е. при постоянной скорости вращения двигателя зависимость является линейной. Но в реальных условиях М2 отклоняется вверх. Для построения кривой М = F(P2) необходимо сложить момент холостого хода и полезный момент. Она пересечет ось ординат в точке М0, после чего почти прямолинейно направляется вверх.
Для выяснения зависимости cos?1 двигателя от нагрузки необходимо учесть некоторые соотношения. Ток намагничивания двигателя почти не зависит от нагрузки, поскольку ее увеличение приводит к возрастанию только потоков рассеяния, которые пропорциональны токам статора и ротора. При этом главный магнитный поток двигателя при увеличении нагрузки слабо уменьшается, а активный ток двигателя зависит от его механической нагрузки. Следовательно, увеличение нагрузки двигателя приводит к убыванию относительного значения реактивного тока.
При этом cos?1 увеличивается. В режиме холостого хода двигателя его коэффициент мощности низок. Увеличение нагрузки при- водит к его увеличению до максимальных значений (0,7—0,9), когда нагрузка близка к номинальной, т. е. даже полностью загруженный двигатель обладает реактивным током, который составляет 70—40% тока статора. Магнитный поток двигателя прямо пропорционален напряжению на статоре. Намагничивающий ток, который возбуждает этот поток, при известном значении потока обратно пропорционален магнитному сопротивлению на пути потока. В данном магнитном сопротивлении основную часть составляет сопротивление воздушных зазоров между статором и ротором. Поэтому величину воздушных зазоров стремятся уменьшить, что положительно влияет на величину коэффициента мощности. Потери принято разделять на постоянные, которые почти не зависят от нагрузки, и переменные, которые от нее зависят. Постоянные потери — потери в стали сердечника статора на гистерезис и вихревые токи, а также на механические потери. Для их определения применяют опыт холостого хода двигателя.
Переменные потери — потери на нагревание проводников в статоре и роторе. Переменными потерями считают и добавочные потери, возникающие при изменениях вращении ротора относительного положения зубцов статора и ротора. Для данных потерь применяют скос пазов ротора относительно пазов статора. КПД является максимальным при условии, что переменные потери равны постоянным. Максимальный КПД асинхронной машины составляет примерно 75%.
Загрузка...