7.3.2. Механическая характеристика

Механической характеристикой н-ют зависимость n₂=f(M), где М – момент на валу. Ее можно получить из М(S).

n₂=n₁(1-S)

Построение механической характеристики асинхронного двигателя по паспортным данным.

На практике широко используют приближенное аналитическое выражение механической характеристики. Электромагнитный момент асинхронного двигателя М=Рэл2/(w1*s)=m2*I2^2*R2/(w1*s)=m2*s*E2^2*R2/(w1(R2^2+s^2*X2^2). Принимая приближенно E2=const, т. е. считая, что магнитный поток машины при изменении нагрузки не меняется, и приравнивая нулю производную dM/ds, можно найти критическое скольжение, соответствующее максимальному моменту: sкр=±R2/X2,(*) и соответственно максимальный момент Ммакс = ± m2*Е^2/(2w1*X2). после преобразования получим М/Ммакс=2/(sкр/s+s/sкр) (**). Формула (*) является приближенной и, конечно, дает погрешность, так как не учитывает падение напряжения в обмотках статора особенно велика погрешность при переходе из двигательного режима в генераторный, где разница в моментах может достигать трехкратной. Однако для исследования одного режима выведенная формула дает приемлемую точность. Объясняется это тем, что в области малых скольжений от s= 0 до sкp магнитный поток изменяется незначительно и следовательно, в этой области формула не может дать большой погрешности, тем более, что точки при s=О и sкр являются фиксированными. При скольжениях, близких к единице, формула (**) казалось бы должна давать завышенные значения момента, так как при больших токах сильнее сказывается падение напряжения в статоре. В реальных машинах при скольженьях, близких к единице, уменьшается сопротивление Х2 из-за явления вытеснения тока в проводниках ротора, что ведет к увеличению момента. В результате оказывается, что погрешность, обусловленная пренебрежением падения напряжения в статоре, и погрешность, вызванная изменением параметров ротора, взаимно противоположны, вследствие чего точность приближенной формулы (**) достаточна для практических целей.

7.4. Энергетическая диаграмма ад

АД осуществляет преобразование электр.энергии в механическую.

Схема преобразования:

Процесс преобразования мощности:

Статор получает электрич.энергию от источника. Величина потребной мощности – Р₁. Часть этой мощности расходуется на нагрев статорных обмоток. Потери мощности на нагрев – электрические потери в статоре.

Ещё часть мощности расходуется на нагрев магнитопровода. Потери на нагрев магнитопровода называют магнитными потерями в статоре. Оставшаяся мощность – электромагнитная. Она передается ротору.

Следует отметить, что при вращении ротора возникают механические потери.

P₂=P₁ – P_ЭC – P_MC – P_M

Важной характеристикой является КПД

ή=(P₂/P₁)*100%

Величина ή достаточно высока (ή≈90%)

КПД АД зависит от нагрузки.

Графическая зависимость ή=f(β)

β=P₂/P_2H