Меню

Критический момент ад при изменении напряжения питания



Искусственные механические характеристики асинхронного двигателя

Искусственные характеристики асинхронного двигателя получают за счет изменение питающего напряжения, питающей частоты, введения в цепь статора и ротора добавочных сопротивлений.

И скусственные механические характеристики, получаемые при изменении питающего напряжения. Для построения рабочей вeтви искусственной механической характеристик рассмотрим две точки. Первая 1 точка соответствует синхронной угловой скорости вторая 2 — максимальному (критическому) моменту (рис. 1).

Рис. 1. Механические характеристики асинхронного двигателя при изменении напряжения сети: е — естественная характеристика при номинальном напряжении сети ( U ном), и — искусственная характеристика при пониженном напряжении сети ( U факт = 0,9 U ном) ; ωо — синхронная угловая скорость ; Мтр, Мкр — момент трогания и и критический момент двигателя соответственно.

Синхронная угловая скорость асинхронного двигателя равна:

Как видно из этой формулы, синхронная угловая скорость от напряжения не зависит. Следовательно, ее расположение на ocи ординат не изменяется. Вторая точка имеет координаты: момент критический и угловая скорость критическая. Критическая угловая скорость от напряжения не зависит, а критический момент пропорционален квадрату фактического напряжения, т. е. Мкр — U 2 факт.

Например, при уменьшении напряжения сети на 10% фактическое напряжение составит 90% или U факт= 0,9Uном. Поэтому момент критический на искусственной характеристике пропорционален

Для нахождения Мкр.иск составим пропорцию:

Мкр.иск = Мкр.ест. х (0,81 U 2 факт/ U 2 ном) = 0,81Мкр.ест.

На графике (см. рис. 1) откладываем точку, соответствующую 81% от Мкр.ест. и строим искусственную механическую характеристику.

Искусственные механические характеристики, получаемые при введении в цепь ротора асинхронного двигателя с фазным ротором добавочного сопротивления ( R до6).

Для построения искусственной механической характеристики рассмотрим две точки (рис. 2 ).

Рис. 2. Механические характеристики асинхронного двигателя при введении в цепь ротора добавочного сопротивления: е — расчетная естественная характеристика при Rдоб = 0; и 1 — искусственная характеристика при R доб1 не равном 0; и2 — искусственная характеристика при Rдоб 2 > Rдоб 1 ; ωкр. ест — критическая угловая скорость естественной характеристики; ωкр. иск — критическая угловая скорость искусственной характеристики; М; тр , Мкр момент трогания и критический момент двигателя соответственно.

Синхронную угловую скорость (первая точка 1 ) определяют по формуле ωо = 2π f/p . О на не зависит от добавочного сопротивления. Следовательно, первая точка остается на месте. Вторая точка 2 имеет координаты: момент критический и скорость критическая.

Критическая скорость обратно пропорциональна добавочному сопротивлению, а критический момент не зависит от добавочного сопротивления

Механические характеристики для этого режима представлены на рисунке 2. Искусственные механические характеристики, получаемые при изменении частоты питающего напряжения. Для построения искусственной механической характеристики рассмотрим две точки (рис. 3).

Синхронную угловую скорость (первая точка) определяют по формуле ωо = 2π f/p . Она прямопропорционально зависит от частоты питающего напряжения. Следовательно, первая точка будет сдвигаться по оси ординат.

Читайте также:  Питание ребенка 8 месяцев таблица воз для детей

Вторая точка имеет координаты: момент критический и скорость критическая. Критическая скорость прямо пропорциональна частоте питающего напряжения, а критический момент прямо пропорционален квадрату частоты питающего напряжения.

На рисунке 3 приведена естественная и искусственная механические характеристики асинхронного двигателя при уменьшении частоты питающего напряжения.

Рис. 3. Механические характеристики асинхронного двигателя при уменьшении питающей частоты: е — естественная характеристика при f ест 50 Гц, и — искусственная характеристика при f иск при 0 ,5 f ест; ωо — синхронная угловая скорость естественной характеристики; ωоиск — синхронная угловая скорость искусственной характеристики; ωкрест — критическая угловая скорость естественной характеристики; Мтр, Мкр — момент трогания и критический момент двигателя соответственно.

Источник

Искусственные механические характеристики АД при изменении параметров цепей статора, ротора и питающей сети

Искусственные механические характеристики АД можно получить введением в цепь ротора или статора добавочного сопротивления, изменением величины и частоты питающего напряжения и т. п. Рассмотрим, какое влияние на механические характеристики двигателя оказывают перечисленные факторы.

1. При изменении подводимого к двигателю напряжения изменяется момент, т. к. он пропорционален квадрату напряжения.

Синхронная скорость w0 и критическое скольжение, а также форма характеристики сохраняются. Изменится величина скорости при МН, однако, это изменение будет незначительным. Уменьшение напряжения приводит к значительному снижению перегрузочной способности lМ, но снижается и ток холостого хода. При U1=UHOM магнитная цепь АД насыщена. Увеличение U1 при f=const приводит при равных условиях к быстрому увеличению тока намагничивания. Т. к. у двигателей нормального исполнения ток холостого хода , превышение U1 на (20¸30)% может увеличить I0 до значений, превышающих I1H, и двигатель может нагреваться сверх допустимой температуры даже при отсутствии полезной нагрузки.

2. Введение добавочного активного и индуктивного сопротивления в цепь статора. Для ограничения величины пускового тока к. з. АД иногда в цепь статора вводят добавочное активное или индуктивное сопротивления. При этом уменьшаются критический момент и критическое скольжение в двигательном режиме. Скорость, соответствующая критическому скольжению, несколько возрастает. Семейства механических характеристик для этих случаев изображены на рисунках.

Введение в цепь статора добавочных сопротивлений вызывает понижение напряжения на его зажимах и уменьшает броски тока и пускового момента, что важно для смягчения ударов в передачах. Правда, в добавочном активном сопротивлении теряется часть энергии, а введение добавочного индуктивного сопротивления уменьшает коэффициент мощности двигателя.

Величина сопротивления, включаемого в цепь статора, определяется желаемым значением пускового тока. Если требуется ограничить пусковой ток двигателя до значения I = α×I , , где α

Теория электропривода

Частотно регулируемый электропривод

Производим и продаем частотные преобразователи: Цены на преобразователи частоты(21.01.16г.): Частотники одна фаза в три: Модель Мощность Цена CFM110 0.25кВт 2300грн CFM110 0.37кВт 2400грн CFM110 0.55кВт 2500грн CFM210 1,0 кВт 3200грн …

Читайте также:  Самый бюджетный вариант питания

Переходные процессы при пуске и торможении электропривода с короткозамкнутым Асинхронным двигателем (АД)

В большинстве случаев к. з. АД питается от сети с U1=const и f1=const. Поэтому нелинейность их механических характеристик проявляется полностью как в режимах пуска, так и торможения. Магнитный поток в …

Переходный процесс электропривода с двигателем независимого возбуждения при из­менении магнитного потока

Обычно ДНВ работает при Ф=Фн если U=const или U=var. Необходимость ослабления по­тока возникает когда требуется получить скорость, превышающую основную (согласно тре­бованиям технологического процесса ). Если бы поток изменялся мгновенно, то …

Источник

Механические характеристики асинхронного двигателя при изменениях напряжения сети и активного сопротивления обмотки ротора

Из (13.14), (13.16) и (13.19) видно, что электромагнитный момент асинхронного двигателя, а также его максимальное и пусковое значения пропорциональны квадрату напряжения, подводимого к обмотке статора: М ≡ U 2 1. В то же время анализ выражения (13.15) показывает, что значение критического скольжения не зависит от напряжения U1. Это дает нам возможность построить механические характеристики М = f(s) дли разных значений напряжении U1 (рис. 13.5), из которых следует, что колебания напряжения сети U1 относительно его номинального значения U1ном, сопровождаются не только изменениями максимального и пускового моментов, но и изменениями частоты вращении ротора. С уменьшением напряжения сети частота вращения ротора

Рис. 13.5. Влияние напряжения на вид механической

характеристики асинхронного двигателя

снижается (скольжение увеличивается). Напряжение U1 влияет на значение максимального момента М1mах, а также на перегрузочную способность двигателя λ = Мmax /Mном . Так, если напряжение U1, понизилось на 30%, т. е. U1 = 0,7 U1ном, то максимальный момент асинхронного двигателя уменьшится более чем вдвое:

M / max = 0,7 2 Мmax = 0,49 Mmах. На сколько же уменьшится перегрузочная способность двигателя? Если, например, при номинальном напряжении сети перегрузочная способность λ = Mmax /Mном = 2 , то при понижении напряжения на 30% перегрузочная способность двигателя λ’ = М’maxном = 0,49 Mmax /Mном = 0,49 2 = 0,98 , т.е двигатель не в состоянии нести даже номинальную нагрузку.

Как следует из (13.16), значение максимального момента двигателя не зависит от активного сопротивления ротора r / 2 . Что же касается критического скольжения sкр, то, как это видно из (13.15) оно пропорционально сопротивлению r2‘. Таким образом, если и асинхронном двигателе постепенно увеличивать активное сопротивление цепи ротора, то значение максимального момента будет оставаться неизменным, а критическое скольжение будет увеличиваться (рис. 13.6). При этом пусковой момент двигателя Мп возрастает с увеличением сопротивления r2‘ до некоторого значении. На рисунке это соответствует сопротивлению г2ш, при котором пусковой момент равен максимальному. При дальнейшем увеличении сопротивления r2‘ пусковой момент уменьшается.

Анализ графиков М = f(s) приведенных на рис. 13.6, также показывает, что изменения сопротивления ротора r2‘ сопровождаются изменениями частоты вращения: с увеличением r2‘ при не­изменном нагрузочном моменте Мст скольжение увеличивается, т.е. частота вращения уменьшается (точки 1, 2, 3 и 4).

Читайте также:  Через сколько дней начинаешь худеть при правильном питании

Рис. 13.6. Влияние активного сопротивленияобмотки ротора на механическуюхарактеристику асинхронного двигателя

Влияние активного сопротивления обмотки ротора на форму механических

характеристик асинхронных двигателей используется при проектировании двигателей. Например, асинхронные двигатели общего назначения должны иметь «жесткую» скоростную характеристику (см. рис. 13.7), т. е. работать с небольшим номинальным скольжением. Это достигается применением в двигателе обмотки ротора с малым активным сопротивлением r2‘ . При этом двигатель имеет более высокий КПД за счет снижения электрических потерь в обмотке ротора (Рэ2 = m1I /2 2) .Выбранное значение г2‘ должно обеспечить двигателю требуемое значение пускового момента. При необходимости получить двигатель с повышенным значением пускового момента

увеличивают активное сопротивление обмотки ротора. Но при этом получают двигатель с большим значением номинального скольжения, следовательно, с меньшим КПД.

Рассмотренные зависимости M = f(U1) и М = f(r2‘) имеют также большое практическое значение при рассмотрении вопросов пуска и регулирования частоты вращения асинхронных двигателей (см. гл. 15).

Источник

Регулирование скорости вращения АД изменением подводимого напряжения

Возможность регулирования АД изменением подводимого напряжения подтверждается графиком (рис.1), на котором показаны механические характеристики АД для разных значений напряжения U1 и график момента сопротивления.

Рис. 1 — Механические характеристики АД при изменении подводимого напряжения: а – обычный КЗ двигатель; б – двигатель с двухслойным (массивным) ротором

Точка «А» соответствует номинальному режиму. При уменьшении напряжения вращающий момент уменьшается пропорционально U1 2 . Характеристика 3 соответствует уменьшению напряжения примерно на 30%. Скольжение при этом увеличивается, а скорость вращения уменьшается примерно на 20% от номинальной, т.е. диапазон регулирования оказывается небольшим. Практически диапазон регулирования ограничивается величиной критического скольжения, одновременно резко снижается перегрузочная способность.

Изменение подводимого к двигателю напряжения может осуществляться различными способами: применением источника с регулируемым напряжением, включением в цепь статора дросселя насыщения, регулируемого автотрансформатора или тиристорных коммутаторов.

Данный способ регулирования не является экономичным, т.к. при увеличении скольжения s увеличиваются потери в роторе ?Рэл2 и его нагрев, и в настоящее время применяется редко, в основном в случаях, когда вопрос экономичности является второстепенным.

Следует в то же время отметить, что для АД с повышенным активным сопротивлением обмотки ротора пределы регулирования данным способом значительно расширяются, что показано на рис.1 (б). Подобные свойства имеет двигатель с массивным или двухслойным ротором, разработанный в нашей стране под руководством профессора Могильникова B.C.

Эти двигатели, кроме того, имеют отличные пусковые характеристики (большой пусковой момент и малый пусковой ток), лучшие виброшумовые характеристики, что особенно актуально для судовых ЭЭС.

Источник