Стартовая >> Книги >> Оборудование >> Электрические машины

Механическая характеристика асинхронной машины - Электрические машины

Оглавление
Электрические машины
Основные электромагнитные схемы электрических машин
Устройство многофазных обмоток
Магнитное поле и МДС многофазных обмоток
Электродвижущие силы, индуктируемые в обмотке
Асинхронные машины
Явления в асинхронной машине при неподвижном роторе
Явления в асинхронной машине при вращающемся роторе
Уравнения, схема замещения и векторная диаграмма
Энергетическая диаграмма асинхронного двигателя
Механическая характеристика асинхронной машины
Статическая устойчивость асинхронной машины
Экспериментальное исследование асинхронных двигателей
Рабочие характеристики асинхронного двигателя
Двигатели с улучшенными пусковыми свойствами
Пуск асинхронных двигателей
Регулирование частоты вращения асинхронных двигателей
Несимметричные режимы работы асинхронных двигателей
Однофазные асинхронные двигатели
Генераторный режим асинхронной машины
Трансформаторный режим асинхронной машины
Синхронные машины
Магнитное поле синхронной машины при холостом ходе
Расчет магнитной цепи синхронной машины при хх
Магнитное поле синхронной машины при нагрузке
Приведение МДС обмотки статора к МДС возбуждения
Уравнения напряжений и векторные диаграммы
Уравнения векторные диаграммы с учетом насыщения
Работа на автономную нагрузку
Параллельная работа синхронных машин
Включение генератора в сеть
Регулирование активной мощности синхронной машины
Регулирование реактивной мощности синхронной машины
Угловая характеристика синхронной машины
Статическая устойчивость синхронной машины
U-образные характеристики
Синхронные двигатели
Синхронные компенсаторы
Несимметричные режимы синхронных генераторов
Внезапное трехфазное кз синхронного генератора
Качания и динамическая устойчивость синхронной машины
Машины постоянного тока
ЭДС обмотки якоря и электромагнитный момент
Магнитное поле машины постоянного тока при нагрузке
Коммутация
Генераторы постоянного тока
Характеристики генераторов с самовозбуждением
Параллельная работа генераторов постоянного тока
Двигатели постоянного тока
Характеристики двигателя постоянного тока
Регулирование частоты вращения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Механической характеристикой называется зависимость  при  и . При выводе уравнения механической характеристики будем исходить из базовых соотношений для электромагнитного момента:
.                         (4.8)
Расчет тока ротора  выполним по схеме замещения асинхронной машины (рис. 4.8) методом эквивалентного генератора.
Разомкнем цепь ротора и найдем напряжение эквивалентного генератора:
,
где .
Для получения сопротивления эквивалентного генератора закоротим источник напряжения ,
.
Полученные соотношения позволяют определить ток ротора:
.
Отсюда, полагая , получаем действующее значение тока ротора:
.
С учетом этого выражения формула для электромагнитного момента (4.8) приобретает вид
.                              (4.9)
Выражение (4.9) удобно для анализа механической характеристики , так как при  и  оно содержит только одну переменную s.
Исследуем сначала общий характер зависимости :
при                    ;
при                    ;
при                    ;
при                .


Механическая характеристика асинхронной машины

Этим условиям удовлетворяет кривая , представленная на рис. 4.11.
Кривая имеет экстремумы при скольжении , которое называется критическим скольжением. Это скольжение определяется из условия .
Для удобства дифференцирования введем обозначения: ; ; ; . Тогда выражение для электромагнитного момента преобразуется к виду
.
Дифференцируя это выражение по y, получим

.

Отсюда после преобразований имеем
.
Переходя вновь к скольжению, получим
.                                       (4.10)
Подставляя значение  в (4.9), определяем максимальный момент асинхронной машины:
,                             (4.11)
знак «+» относится к двигательному режиму, а «-» - к генераторному режиму.
Для асинхронных машин большой мощности можно считать, что  и , тогда
;                                              (4.12)
.                    (4.13)


Отсюда следует, что максимальный момент асинхронной машины прямо пропорционален квадрату напряжения сети  и обратно пропорционален .
Положение максимума зависит от сопротивления ротора . На рис. 4.12 показана механическая характеристика асинхронной машины в режиме двигателя. Чем больше , тем больше , при этом, как следует из (4.13), величина  остается неизменной.
Кратность максимального момента . Более высокие значения  имеют быстроходные двигатели с малым числом полюсов.
Выражение (4.9) позволяет определить пусковой момент двигателя, если подставить в него :
.                              (4.14)
Пусковой момент  так же, как и максимальный , пропорционален квадрату напряжения, но его величина в отличие от  зависит от сопротивления . Как следует из (4.10), пусковой момент будет равен максимальному, если
.                                         (4.15)
При упрощенных расчетах механическую характеристику определяют с помощью формулы Клосса:
.                                                    (4.16)
Для этого необходимо знать две точки на реальной механической характеристике. Их можно получить по каталожным данным для пускового и номинального режимов. В этом случае погрешность формулы Клосса составляет 10-15%.



 
« Электрические аппараты и оборудование выше 1000В
электрические сети