Схемы включения и замещения асинхронных двигателей

Для получения электромеханических и механических характеристик асинхронного двигателя (АД) мы будем использовать схему замещения асинхронного двигателя, позволяющую объединить первичную и вторичную цепь двигателя на одной схеме [1; 9; 10]. На схеме замещения (рис. 5.1) каждая из цепей представлена своими активными и индуктивными сопротивлениями. При этом ток, ЭДС и параметры цепи ротора пересчитаны (приведены) к цепи статора, что и позволяет представить цепь статора и цепь ротора на схеме замещения соединенными электрически. Приведение параметров ротора к обмотке статора осуществляется на основании закона сохранения энергии с помощью коэффициента трансформации АД.

, (5.1)

где и - фазные ЭДС статора и ротора.

На практике пользуются приближенной формулой (5.1), где - номинальное фазное напряжение, а - ЭДС фазы неподвижного ротора.

Рис. 5.1. Схема включения асинхронного двигателя

В соответствии с вышесказанным можно записать следующие уравнения:

; ; ; ; . (5.2)

Как известно, наиболее широко используют две схемы замещения АД: Т-образную, более точную, и Г-образную. Учитывая, что точно определить параметры Т-образной схемы трудно, на практике пользуются Г-образной, которая получается из Т-образной переносом намагничивающей ветви и включением ее на напряжение питания.

Рис. 5.2. Г-образная схема замещения

На этих схемах:

- действующее значение фазного напряжения;

, и - фазный ток статора, намагничивающий ток и приведенный ток ротора;

- активные фазные сопротивления соответственно обмотки статора, добавочного резистора и суммарное сопротивление фазы статора;

- активные, приведенные к обмотке статора, фазные сопротивления ротора, добавочного резистора и суммарное сопротивление фазы ротора;

и - индуктивные сопротивления от потоков рассеяния фазы статора и приведенное фазы ротора;

- индуктивное сопротивление контура намагничивания;

R_µ - активное сопротивление контура намагничивания

- скольжение; (5.3)

- угловая скорость вращения магнитного поля статора, (5.4)

(скорость идеального холостого хода);

- частота питающей сети;

- число пар полюсов.

Из схем замещения видно, что , а ток намагничивания , определяющий магнитный поток АД, протекает под действием по отдельной цепи контура намагничивания, определяемой параметрами и , определить его можно как векторную сумму

. (5.5)