Статические характеристики АД

АД называют также Induction Motor.

Потоки, создаваемые любой обмоткой синусоидальны и сдвинуты на 120° друг относительно друга, как и напряжения.

В результате Ф_∑ будет представлять собой вращающийся вектор постоянного модуля, проекции которого на магнитные оси фазных обмоток синусоидальны.

Таким образом трехфазная система обмоток позволяет сформировать вращающееся магнитное поле, в котором находятся проводники ротора.

Вращающееся магнитное поле создает токи в проводниках ротора, которые, в свою очередь, взаимодействуя с магнитным полем статора, создают электромагнитный момент.

Величина этого момента зависит от скорости поля статора и сопротивления ротора.

w₀ – угловая скорость поля;

w – угловая скорость ротора.

При w₀=w момента не будет Þ для работы принципиально необходимо отставание ротора от поля статора (скольжение).

S – скольжение.

s_ном=0,03…0,07

w₀ также называют синхронной скоростью, а сам двигатель – асинхронным.

- формула Клосса (упрощенная), где s_к – критическое скольжение, а М_к – критический момент.

Здесь следует подчеркнуть весьма важное для практики обстоятельство – влияние изменения напряжения сети на механические характеристики асинхронного двигателя. Двигатель этого типа чувствителен к колебаниям напряжения сети.

Критическое скольжение и угловая скорость идеального холостого хода не зависят от напряжения.

s=0 при w=w₀;

w=0 при s=1.

Критические точки:

При s<<s_k получим , тогда

При s>>s_k получим , тогда

Физический смысл: на жесткой части характеристики (рабочей части) скольжение мало Þ частота токов низкая (порядка 3…7Гц).

Основную роль в ограничении токов ротора играет активное сопротивление ротора.

, где X_p – индуктивное сопротивление ротора.

, где

- частота токов ротора.

При уменьшении этой частоты уменьшается и угловая скорость ротора, что ведет к уменьшению индуктивного сопротивления ротора X_p<<R_p Þ

При больших скольжениях, когда частота токов ротора возрастает, увеличивая тем самым угловую скорость ротора, что ведет к увеличению индуктивного сопротивления ротора X_p>>R_p Þ

Мягкий участок характеристики формируется за счет ограничения тока индуктивным сопротивлением ротора, которое растет по мере роста скольжения. С уменьшением токов ротора уменьшается и момент.

Разгон двигается сначала происходит по мягкой характеристике.

, где р – число пар полюсов.

Появление второй обмотки приводит к тому, что картина магнитных силовых линий будет повторяться не через полный период, а через полпериода.

и.п. – исходное положение;

р.п. – рабочее положение;

Т – период.

Возможна постановка дополнительной обмотки для увеличения числа пар полюсов. В итоге синхронная скорость уменьшается в два раза.

Для нахождения синхронной скорости по номинальной можно использовать таблицу.