Полезный вращающий момент

Полезный вращающий момент

Полезный вращающий момент на валу двигателя М₂ меньше электромагнитного момента М на величину

которая соответствует механическим и добавочным потерям, покры­ваемым за счет механической мощности Р_мх на роторе. Поэтому

Механическая характеристика двигателя представляет собой зависимость скорости вращения п от развиваемого момента на валу М₂ при U₁ = const и f₁ = const:

n=f(M,)

или, наоборот,

M₂ =f(n).

Так как при нагрузке момент М₀ мал по сравнению с М н М₂, то можно положить или включить M₀ в величину статиче­ского тормозящего момента М_ст, который развивается рабочей машиной или механизмом, приводимым во вращение асинхронным двигателем.

Рекомендуемые материалы

Очевидно, что вид механических, характеристик существенно зависит от величины вторичного активного сопротивления.

установившийся режим работы

асинхронного двигателя.

Рассмотрим процесс пуска асинхронного двигателя с короткозамкнутой вторичной обмоткой при его включении на полное напряжение сети. Так производится пуск подавляющего большин­ства находящихся в эксплуатации асинхронных двигателей. При рассмотрении процесса пуска не будем принимать во внимание электромагнитные переходные процессы, связанные с тем, что при включении любой электрической цепи электромагнитного ме­ханизма под напряжение и при изменении режима его работы токи достигают практически установившихся значений не сразу, а после истечения некоторого времени, величина которого пропорциональна электромагнитной постоянной времени Т, зависящей от индуктив­ности и активного сопротивления цепи. Обычно при пуске асин­хронного двигателя время его разбега до нормальной скорости значительно больше длительности электромагнитных переходных процессов, и поэтому влияние этих процессов на процесс пуска невелико. Следовательно, процесс пуска можно рассматривать на основе полученных выше зависимостей для вращающего момента и токов в условиях работы двигателя при установившемся режиме с заданным скольжением.

На рис. показана механическая характеристика M=f(n} асинхронного двигателя и механическая характеристика М_ст=f(n) некоторого производственного механизма, приводимого во враще­ние двигателем.

Рис 1. Соотношения между моментами при

пуске и работе асинхронного

двигателя

Рис 2. Устойчивые (точки 1,3) и неустойчивые

(точка 2) режимы работы асинхронного

двигателя.

Уравнение моментов агрегата «двигатель — производственный механизм» имеет вид

        где

представляет собой динамический вращающий момент агрегата, пропорциональный моменту его инерции J. Если при п = 0, пусковой момент , то  и ротор двигателя придет во вращение. Ускорение ротора происходит до тех пор, пока (заштрихованная область)

Рекомендуем посмотреть лекцию "55 Проблемная ситуация в научном познании".

В точке 1 на 1рисункен достигается равновесие моментов.

При этом  и наступает установившийся режим работы двигателя под нагрузкой со скоростью вращения п' и сколь­жением s'. Величина s' будет тем больше, чем больше М₁„ и чем больше, следовательно, нагрузка двигателя. Если при работе дви­гателя его нагрузку (статический момент производственного меха­низма М_ст„) увеличить (кривая 2 на рис 1), то s возрастет, а п уменьшится. При уменьшении нагрузки (кривая 3 на рис. 1), наоборот, s уменьшится, а п увеличится.

Переход двигателя к новому установившемуся режиму работы при изменении нагрузки физически происходит следующим обра­зом. Если М_ст возрастет, то будет М < М_ст,  и движение ротора двигателя станет замедляться. При этом сколь­жение возрастает, в соответствии с чем увеличиваются также э.д.с. E_2s и ток Iа вторичной цепи. В результате электромагнитный момент М увеличивается и уменьшение п (увеличение s) происходит до тех пор, пока снова не наступит равенство моментов М = М_ст. При уменьшении нагрузки процесс протекает в обратном напра­влении.

Как видно из рис.1, при круто поднимающейся начальной (левой) части кривой момента М = f (s) асинхронный двигатель обладает жесткой механической характеристикой, т. е. при изме­нении нагрузки скорость вращения двигателя изменяется мало. Все нормальные асинхронные двигатели строятся с жесткой механической характеристикой, когда

относительно малы.