Az indukciós motor mechanikai jellemzői különböző üzemmódokban, feszültségeken és frekvenciákon

Az indukciós motorok mechanikai jellemzői n = f (M) vagy n=e(I) formában fejezhetők ki. Az aszinkron motorok mechanikai jellemzőit azonban gyakran M = f(S) függés formájában fejezik ki, ahol C - csúszó, S = (nc-n) / nc, ahol ns - szinkron sebesség.

A gyakorlatban a Kloss-képletnek nevezett egyszerűsített képletet használják a mechanikai jellemzők grafikus felépítésére:

itt: Mk — kritikus (maximális) nyomatékérték. Ez a pillanatérték megfelel a kritikus csúszásnak

ahol λm = Mk / Mn

A Kloss-képletet az aszinkron motorral végzett elektromos meghajtással kapcsolatos problémák megoldására használják. A Kloss-képlet segítségével elkészítheti a mechanikai jellemzők grafikonját az indukciós motor útlevéladatai szerint. Gyakorlati számításokhoz csak a pluszjelet kell figyelembe venni a képletben a gyökér előtti kritikus pillanat meghatározásakor.

Rizs. 1.Aszinkron motor: a – sematikus diagram, b – mechanikai jellemzői M = f (S) – természetes motor és generátor üzemmódban, c – természetes mechanikai jellemzők n = f (M) motoros üzemmódban, d – mesterséges reosztát mechanikai jellemzői, e – mechanikai jellemzők különböző feszültségekhez és frekvenciákhoz.

Mókusketrec indukciós motor

ábrából látható. 1. ábra, az I. és III. kvadránsban elhelyezett aszinkronmotor mechanikai jellemzői. A görbe része az I kvadránsban pozitív szlip értéknek felel meg és az aszinkron motor, a III negyedben pedig a generátor üzemmódját jellemzi. A motor üzemmódja a legnagyobb gyakorlati érdeklődésre számot tartó.

A motor üzemmód mechanikai jellemzőinek grafikonja három jellemző pontot tartalmaz: A, B, C és feltételesen két részre osztható: OB és BC (1. ábra, c).

Az A pont a motor névleges nyomatékának felel meg, és a következő képlet határozza meg: Mn = 9,55•103•(Strn /nn)

Ez a pillanat megfelel névleges csúszás, amelynek értéke az általános ipari alkalmazású motoroknál 1-7%, azaz Sn = 1-7%. Ugyanakkor a kis motoroknak nagyobb a csúszása, a nagyoknak kevesebb.

A lökésterhelésre szánt nagy szlip motorok Сn~15%-kal rendelkeznek. Ilyenek például az egysoros váltóáramú motorok.

A karakterisztika C pontja a motor tengelyén az indításkor fellépő kezdeti nyomatékértéknek felel meg. Ezt a pillanatot Mp kezdetinek vagy kezdőnek nevezzük. Ebben az esetben a csúszás egyenlő egységgel, a sebesség pedig nulla. Indító nyomaték könnyen meghatározható a referencia táblázat adataiból, amely az indítónyomaték és a névleges Mp / Mn arányát mutatja.

Az indítónyomaték nagysága a feszültség és az áramfrekvencia állandó értékeinél a forgórész áramkörének aktív ellenállásától függ. Ebben az esetben kezdetben az aktív ellenállás növekedésével az indítónyomaték értéke növekszik, és akkor éri el maximumát, ha a forgórész áramkör aktív ellenállása megegyezik a motor teljes induktív ellenállásával. Ezt követően a forgórész aktív ellenállásának növekedésével a kezdeti nyomaték értéke csökken, és a határértékben nullára irányul.

A C pont (1. ábra, b és c) annak a maximális nyomatéknak felel meg, amely n = 0-tól n = ns-ig terjedő teljes fordulatszám-tartományban fejlesztheti a motort... Ezt a nyomatékot nevezzük Mk kritikus (vagy borulási) nyomatéknak. . A kritikus momentum megfelel Sk kritikus csúszásnak is. Minél kisebb az Sk kritikus csúszás, valamint a Сn névleges csúszás értéke, annál nagyobb a mechanikai jellemzők merevsége.

A kezdő és kritikus pillanatokat a névlegesek határozzák meg. A GOST szerint a mókuskalitkás motoros elektromos gépeknél az Mn / Mn = 0,9 — 1,2, Mk / Mn = 1,65 — 2,5 feltételt kell teljesíteni.

Meg kell jegyezni, hogy a kritikus momentum értéke nem függ a forgórész áramkör aktív ellenállásától, míg a kritikus Сk csúszás egyenesen arányos ezzel az ellenállással.Ez azt jelenti, hogy a forgórész áramkör aktív ellenállásának növekedésével a kritikus pillanat értéke változatlan marad, de a nyomatékgörbe maximuma a növekvő csúszási értékek felé tolódik el (1. ábra, d).

A kritikus nyomaték nagysága egyenesen arányos az állórészre adott feszültség négyzetével, és fordítottan arányos a feszültségek frekvenciájának és az állórészben lévő áram frekvenciájának négyzetével.

Ha például a motorra táplált feszültség egyenlő a névleges érték 85%-ával, akkor a kritikus nyomaték nagysága 0,852 = 0,7225 = 72,25% kritikus nyomaték névleges feszültség mellett.

Az ellenkezője figyelhető meg a frekvencia megváltoztatásakor. Ha például egy = 60 Hz áramfrekvenciára tervezett motorhoz = 50 Hz frekvenciájú tápáram, akkor a kritikus momentum (60/50)2 = 1,44-szer nagyobb, mint a hivatalos érték a gyakoriságát (1. ábra, e).

A kritikus momentum a motor pillanatnyi túlterhelési képességét jellemzi, azaz megmutatja, hogy a motor milyen pillanatnyi (néhány másodperc alatti) túlterhelést képes elviselni káros következmények nélkül.

A mechanikai jellemző nullától a maximális (kritikus) értékig terjedő szakaszát (lásd 1. ábra, biv) a karakterisztika stabil részének, a BC szakaszt (1. ábra, c) pedig instabil résznek nevezzük.

Ezt a felosztást az magyarázza, hogy az OF karakterisztikák növekvő részénél növekvő csúszással, i.e. a fordulatszám csökkenésével a motor által kifejlesztett nyomaték nő.Ez azt jelenti, hogy a terhelés növekedésével, azaz a fékezőnyomaték növekedésével a motor forgási sebessége csökken, az általa megnövelt nyomaték pedig nő. Amikor a terhelés csökken, éppen ellenkezőleg, a fordulatszám növekszik és a nyomaték csökken. Ahogy a terhelés a karakterisztika stabil részének tartományában változik, a motor fordulatszáma és nyomatéka megváltozik.

A motor nem fejleszthet többet a kritikus nyomatéknál, és ha a fékezőnyomaték nagyobb, akkor a motornak elkerülhetetlenül le kell állnia. A motor felborulása történik, ahogy mondani szokás.

Az állandó U és I melletti mechanikai karakterisztikát és a járulékos ellenállás hiányát a forgórész áramkörében természetes karakterisztikának nevezik (a mókuskalitkás indukciós motor jellemzője, feltekert rotorral, anélkül, hogy a rotor áramkörében további ellenállás van). Mesterséges vagy reosztatikus karakterisztikának nevezzük azokat, amelyek megfelelnek a rotor áramkörének további ellenállásának.

Minden indító nyomatékérték eltérő, és a forgórész áramkör aktív ellenállásától függ. A különböző nagyságú csúszkák azonos névleges Mn nyomatéknak felelnek meg. A forgórész áramkör ellenállásának növekedésével a csúszás nő, és ezért a motor fordulatszáma csökken.

A forgórész áramkörbe való aktív ellenállásának köszönhetően a stabil részben a mechanikai jellemzők az ellenállással arányosan a növekvő csúszás irányába nyúlnak.Ez azt jelenti, hogy a motor fordulatszáma a tengelyterheléstől függően jelentősen változni kezd, és a kemény karakterisztika lágy lesz.