Электромеханическая характеристика асинхронного двигателя это

Электромеханическая характеристика асинхронного двигателя это

«Радикальный способ энергосбере­жения в электроприводе переход от нере­гулируемого электропривода к регулируе­мому»: переход к широкому внедрению электромашиннопреобразовательных управляемых электромеханических систем. Именно эти системы потенциально способ­ны экономить десятки процентов электро­энергии от ее общих затрат на реализацию технологических процессов. Естественно, применительно к асинхронному управляе­мому электроприводу необходимость про­изводить оценку экономической эффектив­ности при разработке мероприятий приво­дит к необходимости более точного и обос­нованного определения основных характе­ристик асинхронных двигателей, в частно­сти: уточнения механических и электроме­ханических характеристик АД.

В данной статье рассматривается по­строение электромеханической характери­стики АД зависимости потребляемого фазой двигателя тока I1 от скольжения S (или скорости вращения ротора n) при неизменных фазных напряжений U2 и час­тоте f 2, . Уточнение достигается за счет построения характеристики не по Гобразной схеме замещения или Тобразной с различными упрощающими предположе­ниями, а по полной Тобразной схеме за­мещения с последовательным контуром намагничивания и параметрами: r, r1, r2

активными сопротивлениями; x, x1, x2 индуктивными сопротивлениями (сопро­тивления r2, x2 приведены к обмотке ста тора двигателя).

Введем следующие обозначения со­противлений схемы замещения АД (пара­метры ротора приведены к обмотке статора):

Ранее нами было показано, что момент на валу двигателя определяется выраже нием [1]:

Здесь Мн-номинальный момент, km-кратность максимального момента, Sk-критическое скольжение, λ-параметр. Критическое скольжение Sk и параметр λ оп­ределяются выражениями

Учитывая взаимосвязь между моментом (2) и током в обмотке ротора I2, приведен ным к обмотке статора

Ток I1, потребляемый двигателем, может быть выражен через ток I2 и па­раллельно соединенные сопротивления Z и Z2 следующим образом:

Поэтому на основании правила (-комплексно-сопряженное значение тока ) через выражение (5) находим:

или после преобразований:

Три любых известных значений тока при известных трех значениях скольжения S приводят к трем уравнениям относи­тельно параметров d, e, f (10). Если же из­вестны параметры схемы замещения, то тогда определение параметров (10) осуществляется непосредственно по формулам (10). Как правило каталожные данные содержат данные, позволяющие найти значения номинального I1 = I1M, S = Sн и пускового Ip=k1Iн, S=1 токов. В качестве третьего значения тока I1, целесообразно выбрать ток холостого хода I1 = I1x , S=0, поскольку он также либо может быть определен по каталожным данным, либо имеет достаточно приемлемые оценки. В ре­зультате из (9) получим три уравнения относительно коэффициентов d, е, f:

Система уравнений (11) (13) имеет единственное решение

Таким образом, все коэффициенты и параметры уравнения (9) могут быть вы числены либо на основании известных параметров схемы замещения (1) в тех случа­ях, когда они определены расчетным или экспериментальным путем; либо на осно­вании каталожных данных, непосредственно содержащихся в каталогах или полученных из них простым перерасчетом: Mн,Mр,I1р,I1н,I1х,Sн,U1,m1,p,f1. Окончательно электромеханическая характеристика АД получается из вы­ражений (9), (14) (16) в следующем виде:

Типичный вид электромеханической характеристики для электрических двигателей различной мощности и габаритов приведен на рис. 1.

Механическая и электромеханиче­ская характеристики асинхронного двига­теля (2), (15) определяют основные свойст­ва двигателя как потребителя элек­трической энергии из сети и источника ме­ханической энергии для привода рабочих машин.

Выполненные расчеты представлены в табл.1.

В [1] было показано что, условием физической реализуемости выражения для механической характеристики является выполнение неравенства λ

Электромеханическая характеристика асинхронного двигателя это

Введение

Асинхронный двигатель (АД) — электрический двигатель, нашедший очень широкое применение в различных отраслях промышленности и сельского хозяйства. АД с короткозамкнутым ротором обладает особенностями, обуславливающими его широкое распространение: простота в изготовлении, а это означает низкую начальную стоимость и высокую надежность; высокая эффективность вместе с низкими затратами на обслуживание приводят в итоге к низким общим эксплуатационным расходам; возможность работы непосредственно от сети переменного тока.

Режимы работы асинхронного электродвигателя

Двигатели с короткозамкнутым ротором — асинхронные машины, скорость которых зависит от частоты питающего напряжения, числа пар полюсов и нагрузки на валу. Как правило, при поддержании постоянного напряжения питания и частоты, если игнорируется изменение температуры, момент на валу будет зависеть от скольжения.

Вращающий момент АД можно определить по формуле Клосса:

, (1)

где , — критический момент, — критическое скольжение.

Кроме двигательного режима асинхронный двигатель имеет ещё три тормозных режима: а) генераторный тормозной с отдачей энергии в сеть; б) торможение противовключением; в) динамическое торможение.

При положительном скольжении машина с короткозамкнутым ротором будет действовать как двигатель, при отрицательном скольжении — как генератор. Из этого следует, что ток якоря двигателя с короткозамкнутым ротором будет зависеть только от скольжения. При выходе машины на синхронную скорость ток будет минимальным.

Генераторное торможение АД с отдачей энергии в сеть наступает при частоте вращения ротора, превышающей синхронную. В этом режиме электродвигатель отдаёт в сеть активную энергию, а из сети в электродвигатель поступает реактивная энергия, необходимая для создания электромагнитного поля.

Механическая характеристика для генераторного режима является продолжением характеристики двигательного режима во второй квадрант осей координат.

Торможение противовключением соответствует направлению вращения магнитного поля статора, противоположному вращению ротора. В этом режиме скольжение больше единицы, а частота вращения ротора по отношению к частоте вращения поля статора — отрицательна. Ток в роторе, а следовательно, и в статоре достигает большой величины. Для ограничения этого тока в цепь ротора вводят добавочное сопротивление.

Режим торможения противовключением наступает при изменении направления вращения магнитного поля статора, в то время как ротор электродвигателя и соединённые с ним механизмы продолжают вращение по инерции. Этот режим возможен также и в случае, когда поле статора не меняет направления вращения, а ротор под действием внешнего момента изменяет направление вращения.

В данной статье рассмотрим построение механической характеристики асинхронного двигателя в двигательном режиме.

Построение механической характеристики с помощью модели

Паспортные данные АД ДМТ f 011-6у1: Uф =220 — номинальное фазное напряжение, В; p=3 — число пар полюсов обмоток; n=880 — скорость вращения номинальная, об/мин; Pн=1400 — мощность номинальная, Вт; Iн=5,3 — ток ротора номинальный, А; η = 0.615 — к.п.д. номинальный, %; cosφ = 0.65 — cos(φ) номинальный; J=0.021 — момент инерции ротора, кг·м 2 ; Ki = 5.25 — кратность пускового тока; Kп = 2.36 — кратность пускового момента; Kм = 2.68 — кратность критического момента.

Читать еще:  Ваз 2107 инжектор причина нестабильности работы двигателя

Для исследования эксплуатационных режимов асинхронных двигателей используются рабочие и механические характеристики, которые определяются экспериментально или рассчитываются на основе схемы замещения (СЗ). Для применения СЗ (рис.1) необходимо знать её параметры:

  • R1, R2‘, RM — активные сопротивления фаз статора, ротора и ветви намагничивания;
  • X1, X2‘, XM — индуктивные сопротивления рассеяния фаз статора ротора и ветви намагничивания.

Эти параметры требуются для определения пусковых токов при выборе магнитных пускателей и контакторов, при выполнении защит от перегрузок, для регулирования и настройки системы управления электроприводом, для моделирования переходных процессов. Кроме того, они необходимы для расчета пускового режима АД, определения характеристик асинхронного генератора, а также при проектировании асинхронных машин с целью сопоставления исходных и проектных параметров [3].

Рис. 1. Схема замещения асинхронного двигателя

Воспользуемся методикой расчёта параметров схемы замещения [3] для определения активных и реактивных сопротивлений фаз статора и ротора. Значения коэффициента полезного действия и коэффициента мощности при частичных нагрузках, необходимые для расчётов, приведены в техническом каталоге [4 стр.10]: pf = 0.5 — коэффициент частичной нагрузки, %; Ppf = Pн·pf — мощность при частичной нагрузке, Вт; η _pf = 0.56 — к.п.д. при частичной нагрузке, %; cosφ_pf = 0.4 — cos(φ) при частичной нагрузке.

Значения сопротивлений в схеме замещения: X1=4.58 — реактивное сопротивление статора, Ом; X2‘=6.33 — реактивное сопротивление ротора, Ом; R1=3.32 — активное сопротивление статора, Ом; R2‘=6.77 — активное сопротивление ротора, Ом.

Построим механическую характеристику асинхронного двигателя по формуле Клосса (1).

Скольжение определяют из выражения вида:

, (2)

где — скорость вращения ротора АД, рад/сек,

синхронная скорость вращения:

. (3)

Критическая скорость вращения ротора:

. (4)

. (5)

Точку критического момента определим из выражения

. (6)

Пусковой момент определим по формуле Клосса при s=1:

. (7)

По произведенным расчетам построим механическую характеристику АД (рис. 4). Для ее проверки на практике проведем эксперимент.

Построение экспериментальной механической характеристики

При проведении эксперимента используется лабораторный стенд НТЦ-13.00.000 «Электропривод». Имеется система, состоящая из АД, к валу которого в качестве нагрузки подключен двигатель постоянного тока (ДПТ) независимого возбуждения. Необходимо построить механическую характеристику асинхронного двигателя, используя паспортные данные асинхронной и синхронной машин и показания датчиков. Имеем возможность изменять напряжение обмотки возбуждения ДПТ, измерять токи на якоре синхронного и асинхронного двигателя, частоту вращения вала. Подключим АД к источнику питания и будем нагружать его, изменяя ток обмотки возбуждения ДПТ. Проведя эксперимент, составим таблицу значений из показаний датчиков:

Таблица 1 Показания датчиков при нагрузке асинхронного двигателя

Торможение противовключением асинхронного двигателя с фазным ротором

Торможение асинхронного двигателя противовключением

При торможении противовключением изменяют порядок чередования фаз на статоре электродвигателя.
Тормозная характеристика асинхронного двигателя при торможении противовключением.

Допустим двигатель работал при моменте Mс в точке a естественной механической характеристики. В момент изменения порядка чередования фаз происходит бросок тока, и двигатель переходит работать в точку a’. Затем скорость двигателя начинает снижаться до нуля.

Отрезок a’b – участок тормозной характеристики асинхронного двигателя в режиме противовключения. В точке b статор двигателя нужно обязательно отключить от сети, иначе произойдет реверс.

Для крановых механизмов можно использовать еще один способ торможения противовключением. Он называется силовой спуск. Этот способ торможения осуществляется под действием производственного механизма, когда двигатель включается на подъем, а груз опускается под действием собственной силы тяжести. Этот режим можно выполнять только на искусственной реостатной характеристике с введенными сопротивлениями в цепь ротора.

Динамическое торможение асинхронного двигателя

Осуществляется путем подачи постоянного тока в статор асинхронного двигателя после отключения статора от сети переменного тока контактором КМ1.

Динамическое торможение можно осуществлять как для двигателя с короткозамкнутым ротором, так и для двигателя с фазным ротором. Причем у двигателя с фазным ротором сопротивление в цепь ротора может быть включено или ротор замкнут накоротко без сопротивлений.

Схема динамического торможения асинхронного двигателя.

Тормозная характеристика асинхронного двигателя при динамическом торможении: кривая 7 — электромеханическая характеристика, кривые 4-6 механические характеристики.

При подаче постоянного тока в две фазы обмотки статора в воздушном зазоре асинхронного двигателя создается постоянное магнитное поле. Когда ротор попадает в это поле, в нем наводится постоянная ЭДС, направленная навстречу ЭДС вращающего магнитного поля, и ротор притормаживается.

При этом торможении двигатель работает в режиме генератора, независящего от сети переменного тока и преобразует кинетическую энергию движущихся частей электропривода в электрическую энергию, которая рассеивается в виде тепла в цепи ротора.

Процессом динамического торможения можно управлять, то есть изменять время торможения двумя способами. У асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором можно изменять тормозной ток. Для двигателей с фазным ротором можно изменять величину добавочного сопротивления в цепи ротора.

Недостатком динамического торможения является несимметрия магнитного поля при торможении, так как постоянный ток попадает только в две фазы. Несимметрия приводит к вибрации машины во время торможения.

В машинах мощностью более 100 кВт, чтобы избежать вибрации, с помощью усложнения силовой схемы подают постоянный ток во все три фазы. Но это очень усложняет и удорожает привод.

После отключения от сети электродвигатель продолжает движение по инерции. При этом кинетическая энергия расходуется на преодоление всех видов сопротивлений движению. Поэтому скорость электродвигателя через промежуток времени, в течение которого будет израсходована вся кинетическая энергия, становится равной нулю.

Все способы торможения электродвигателей можно разделить на два основных вида: механическое и электрическое.

При механическом торможении кинетическая энергия преобразуется в тепловую, за счет которой происходит нагрев трущихся и прилегающих к ним частей механического тормоза.

При электрическом торможении кинетическая энергия преобразуется в электрическую и в зависимости от способа торможения двигателя либо отдается в сеть, либо преобразуется в тепловую энергию, идущую на нагрев обмоток двигателя и реостатов.

Читать еще:  Шумно работает двигатель 1nz

Наиболее совершенными считают такие схемы торможения, при которых механические напряжения в элементах электродвигателя незначительны

Схемы динамического торможения асинхронных двигателей

Для управления моментом при динамическом торможении асинхронным двигателем с фазным ротором по программе с заданием времени используются узлы схем, приведенные н а рис. 1, из которых схема р и с. 1, а применяется пр и наличии сети постоянного тока, а схема рис. 1, б — при отсутствии ее.

В качестве тормозных резисторов в роторе используются пусковые резисторы R1, включение которых в режиме динамического торможения производится отключением контакторов ускорения, показанных в рассматриваемых узлах схем условно в виде одного контактора КМ3, команда на отключение которого подается блокировочным контактом линейного контактора КМ1.

Рис. 1 Схемы управления динамическим торможением асинхронных двигателей с фазным ротором с заданием времени при наличии и отсутствии сети постоянного тока

Подписка на рассылку

Производственные процессы, связанные с эксплуатацией оборудования, оснащенного электрическими двигателями переменного или постоянного тока, требуют периодической остановки. Однако после отключения питающего напряжения от электродвигателей, их роторы продолжают вращение по инерции и останавливаются только через определенный промежуток времени. Такая остановка электродвигателя называется свободным выбегом.

Для электродвигателей, работающих с частыми пусками-остановами, остановка способом свободного выбега не подходит. Чтобы сократить время, необходимое для полной остановки вращения ротора применяется принудительное торможение. Способы торможения электродвигателя подразделяются на механические и электрические.

Механическое торможение

Остановка двигателей при таком способе торможения осуществляется благодаря специальным колодкам на тормозном шкиве. После отключения питающего напряжения тормозные колодки под воздействием пружин прижимаются к шкиву. В результате возникающего трения колодок о шкив кинетическая энергия вращающегося вала преобразуется в тепловую, что и приводит к его полной остановке. После подачи напряжения электромагнит (YB) растормаживает колодки, и эксплуатация электродвигателя продолжается в штатном режиме.

В зависимости от схемы электрического торможения, кинетическая энергия вращающегося ротора может отдаваться в сеть или на батарею конденсаторов, а также преобразовываться в тепло, которое поглощается обмотками электродвигателя или специальными реостатами.

Динамическое торможение электродвигателя

Эта схема остановки подходит для трехфазных электродвигателей как с которкозамкнутым, так и с фазным ротором.

Комбинированный режим

Комбинированные тормозные режимы применяются в электрических машинах, если необходимо быстро остановить и зафиксировать механизм. Для этого используют механический блок торможения в комбинации с электрическим торможением. Комбинация может быть различной. Это может быть и электрическая схема с противовключением, динамическим и рекуперативным режимами.

Вот мы и рассмотрели основные способы и схемы торможения электродвигателей. Если возникнут вопросы, задавайте их в комментариях под статьей!

Динамическое (электродинамическое) торможение

Если отключить двигатель от сети переменного тока и подключить его к источнику постоянного тока, то произойдет динамическое торможение. Обмотка статора, при протекании постоянного тока, создаст неподвижное магнитное поле. При вращении в таком поле, в роторе будет наводиться ЭДС, под действием которой будет протекать ток. Этот ток будет взаимодействовать с неподвижным полем статора и создавать тормозной момент, который будет направлен против направления вращения ротора. В итоге двигатель будет постепенно останавливаться, причем скорость его остановки будет зависеть от силы постоянного тока, протекающего по статору, ну и конечно же от запасенной кинетической энергии электропривода. Эта энергия, преобразовываясь в электрическую, рассеивается в виде тепла на роторе.

Пуск и тормозные режимы двигателя постоянного тока независимого возбуждения ДПТ НВ

Ответственным моментом при эксплуатации двигателей постоянного тока является их пуск. При включении двигателя в сеть в начальный момент ток в цепи якоря ограничивается лишь электрическим сопротивлением цепи якоря, так как в неподвижном якоре ЭДС не индуцируется. Поэтому начальный пусковой ток при непосредственном включении двигателя в сеть может достигать опасных значений, способных нарушить работу щеточно- коллекторного узла и вызвать «круговой огонь» на коллекторе. Кроме того, такой ток создаст чрезмерно большой пусковой момент, оказывающий на вращающиеся части электропривода ударное воздействие, способное вызвать их механическое разрушение. Эффективным средством ограничения пускового тока в двигателях постоянного тока является применение пусковых реостатов. Существует два метода расчета пусковых реостатов: графический и аналитический.

Торможение противовключением

Торможение противовключением применяется для быстрой остановки двигателя. Оно может быть осуществлено несколькими способами. В первом способе, в работающем двигателе, меняют две фазы местами, с помощью выключения контактора K1 и включения K2. При этом направление вращения магнитного поля статора меняется на противоположное. Возникает большой тормозной момент, и двигатель быстро останавливается. Но для того чтобы ограничить большие токи в момент увеличения тормозного момента, необходимо вводить в обмотку статора или ротора дополнительное сопротивление.

Во втором способе двигатель используют как тормоз для груза. То есть, если груз спускается вниз, то двигатель должен работать, наоборот, на подъем. Для этого в цепь ротора двигателя вводится большое добавочное сопротивление. Но его пусковой момент оказывается меньше чем момент нагрузки, и двигатель работает при некоторой небольшой скорости, тем самым обеспечивая плавный спуск.

По сути, торможение противовключением осуществляется по схеме реверса двигателя.

Графический метод расчета пусковых реостатов

В основе графического метода лежит пусковая диаграмма двигателя. Пусковая диаграмма, представленная на рис. 13.14, совмещена с трехступенчатым пусковым реостатом; K1, К2 и КЗ являются контактами силовых контакторов, посредством которых осуществляется переключение ступеней реостата, а rдоб1, rдоб2 и rдоб3резисторы ступеней пускового реостата. Механические характеристики 1, 2, 3 соответствуют ступеням пускового реостата RПР1, RПР2 и RПР3. Значения начального пускового тока I1 и тока переключений реостатов I2 обычно принимают

при этом ток переключений I2 должен быть не меньше тока нагрузки, соответствующего статическому моменту сопротивления нагрузки МС, на вал двигателя. Для двигателей специального назначения, с тяжелыми условиями работы, например двигателей краново-металлургических серий, указанные значения токов могут быть увеличены.

Торможение при самовозбуждении

Если питание двигателя отключить, то его магнитное поле затухнет только через небольшой промежуток времени. Если в этот момент подключить к статорной обмотке двигателя батарею конденсаторов, то энергия магнитного поля будет переходит сначала в заряд конденсаторов, а затем снова возвращаться в обмотку статора. При этом возникнет тормозной момент, который остановит двигатель. Такое торможение часто называют конденсаторным.

Читать еще:  Двигатель аи 24 общие сведения краткая характеристика

Величина тормозного момента будет зависеть от емкости конденсаторов, чем больше емкость, тем больше момент

Конденсаторы могут быть включены постоянно, а могут отключаться во время работы двигателя с помощью контактора.

Можно обойтись и без конденсаторов, просто замкнув с помощью ключей SA, обмотку статора по схеме “звезда”, предварительно отключив ее от сети с помощью контактора K. Тогда торможение произойдет значительно быстрее, за счет остаточного магнетизма двигателя. Такое торможение еще называется магнитным торможением.

Курсовая Методики анализа и расчета выпрямителей

Скорость всех электродвигателей (кроме синхронного) является функцией электромагнитного момента и, следовательно, момента нагрузки на валу, которое в установившемся режиме работы привода уравновешивают друг друга. Поэтому заданная скорость рабочего органа электрифицируемого механизма используется лишь на первых порах проектирования для предварительного выбора двигателя. В дальнейшем для каждого режима скорость электропривода должна быть взята из механической характеристики выбранного двигателя.

Таким образом, вслед за выбором двигателя необходимо сразу же рассчитать и построить естественную механическую характеристику этого двигателя (если она не приведена в каталоге).

Построение естественной механической характеристики асинхронного двигателя

Как известно, механическая характеристика выражает зависимость между скоростью двигателя и развиваемым им электромагнитным моментом: ω = f (M). В асинхронных машинах скорость ω однозначно связана со скольжением s:

поэтому механическую характеристику асинхронных двигателей часто выражают в виде зависимости между моментом и скольжением, т.е. M = f (s), которая является более удобной при выполнении многих расчетов (рис.7).

Естественную механическую характеристику строят по так называемой формуле Клосса:

где M и S – текущие значения момента и скольжения;

SКР – критическое скольжение, соответствующее значению критического (максимального) момента MКР

– коэффициент, выражающий отношение активного сопротивления фазы статора r1 и приведенному значению активного сопротивления фазы ротора .

Для большинства асинхронных двигателей с фазным ротором , для многих асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором

В каталогах на асинхронные двигатели обычно приводится перегрузочная способность

пользуясь которой можно определить критический момент двигателя:

В уравнениях механической характеристики используется электромагнитный момент двигателя, который через момент на валу при номинальном режиме МВ.Н. можно выразить как

где РЭ.Н. – электромагнитная номинальная мощность двигателя;

ΔММЕХ.Н – момент, обусловленный механическими потерями в двигателе ΔРМЕХ.Н при номинальном режиме.

Если принять механические потери в роторе ΔРМЕХ.Н равными 1% от номинальной мощности двигателя, то электромагнитный номинальный момент двигателя можно выразить уравнением

где РН – номинальная мощность (на валу) двигателя.

Необходимое для использования формулы Клосса критическое скольжение Sкр можно определить из выражения

где – индуктивное сопротивление короткого замыкания двигателя. Знак «плюс» (+) – для двигательного режима, «минус» (–) – для генераторного.

Однако в каталогах на асинхронные двигатели часто не приводятся сопротивления обмоток. В этих случаях критическое скольжение Sкр определяется в результате решения уравнения (42), записанного для номинального режима работы двигателя, т.е. при М = МН; S = SH:

где – номинальное скольжение;

– синхронная угловая скорость, для определения которой p берется из обозначения типа выбранного двигателя.

Для двигателей значительной мощности

В этих случаях, а также во многих инженерных расчетах, к результатам которых не предъявляют повышенных требований в отношении точности, пренебрегают значением активного сопротивления обмотки статора (r1 ≈ 0). Тогда

и получают так называемую упрощенную формулу Клосса

где SКР находится аналогичным путем и имеет следующее выражение:

В уравнениях (49) и (51) знак «минус» (–) отбрасывается, как не соответствующий физическому смыслу.

Построенные по уравнениям (42) ж (50) механические характеристики близки к экспериментальным на участке, соответствующем скольжениям от S = 0 до S = SКР. При скольжениях от SKP до SП = 1 формула Клосса дает недопустимые погрешности. Поэтому для асинхронных короткозамкнутых двигателей небольшой и средней (несколько десятков киловатт) мощности при расчете укатанного участка механической характеристики рекомендуется использовать Формулу предложенную автором,

которая получена из формулы Клосса введением расчетного коэффициента

где – соотношение пускового и максимального моментов двигателя;

– кратность пускового момента

Значение SКР определяется из выражения (51).

§ 10. Построение механических характеристик двигателей

Построение естественной механической характеристики двигателя с независимым (параллельным) возбуждением

Уравнения естественных электромеханической характеристики

и механической характеристики

выражают линейную зависимость скорости двигателя от тока в якоре или электромагнитного момента двигателя (рис.8). Как и всякие прямые, они могут быть построены по двум точкам. Каждая точка механической характеристики определяет тот или иной режим работы двигателя. Наиболее полную информацию мы обычно имеем о режимах идеального холостого хода и номинальном режиме, которые определяются соответственно точками 1 (М = 0; ω = ω0) и 2 (М = МН; ω = ω0).

В каталоге на выбранный двигатель, очевидно, будет указана частота вращения n, об/мин, по которой возможно определить необходимую для расчетов номинальную угловую скорость двигателя.

Для определения скорости идеального холостого хода ω0 и номинального момента МН необходимо знать коэффициент постоянного потока к = сФ, который можно найти в результате решения уравнения электромеханической характеристики, записанного для номинального режима работы двигателя:

где ток якоря Ia предполагается равным потребляемому двигателем из сети току I (Iaн ≈ IH) и в дальнейшем индекс а поэтому будем опускать (т. к. ток возбуждения іВ = 0,01 – 0,05 Iа).

Сопротивление цепи якоря (если оно не дано в каталоге) можно найти, предположив, что двигатель имеет максимальный к.п.д. при номинальной нагрузке. Тогда, исходя из равенства постоянных и переменных потерь:

После этого легко определяются координаты

Следует иметь в виду, что для построения механической характеристики используется электромагнитный момент М, а не момент на валу

который отличается от электромагнитного М на величину момента потерь в двигателе ΔМ:

где знак «минус» (–) берется для двигательного режима, «плюс» (+) – для тормозного.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector