Induktiomoottorin mekaaniset ominaisuudet eri moodilla, jännitteillä ja taajuuksilla

Induktiomoottorien mekaaniset ominaisuudet voidaan ilmaista muodossa n = f (M) tai n=e (I). Asynkronisten moottoreiden mekaaniset ominaisuudet ilmaistaan ​​kuitenkin usein riippuvuuden muodossa M = f(S), missä C - liukuva, S = (nc-n) / nc, missä ns - synkroninen nopeus.

Käytännössä mekaanisten ominaisuuksien graafiseen rakentamiseen käytetään yksinkertaistettua kaavaa, jota kutsutaan Kloss-kaavaksi:

tässä: Mk — kriittinen (maksimi) vääntömomenttiarvo. Tämä momenttiarvo vastaa kriittistä luistoa

missä λm = Mk/Mn

Klossin kaavaa käytetään oikosulkumoottorilla suoritettavaan sähkökäyttöön liittyvien ongelmien ratkaisemiseen. Kloss-kaavan avulla voit rakentaa mekaanisten ominaisuuksien kaavion oikosulkumoottorin passitietojen mukaan. Käytännön laskelmissa vain plusmerkki tulee ottaa huomioon kaavassa määritettäessä kriittistä hetkeä ennen juurta.

Riisi. 1.Asynkroninen moottori: a — kaavio, b — mekaaninen ominaisuus M = f (S) — luonnollinen moottori- ja generaattoritilassa, c — luonnollinen mekaaninen ominaisuus n = f (M) moottoritilassa, d — keinotekoisen reostaatin mekaaniset ominaisuudet, e — eri jännitteiden ja taajuuksien mekaaniset ominaisuudet.

Oravahäkin oikosulkumoottori

Kuten kuvasta voidaan nähdä. 1, I- ja III-kvadranteissa sijaitsevan oikosulkumoottorin mekaaniset ominaisuudet. Käyrän osa I-kvadrantissa vastaa positiivista liukuma-arvoa ja kuvaa asynkronisen moottorin toimintatilaa ja III-kvadrantissa generaattorimoodia. Moottoritila kiinnostaa eniten.

Moottoritilan mekaanisten ominaisuuksien kaaviossa on kolme ominaispistettä: A, B, C ja se voidaan jakaa ehdollisesti kahteen osaan: OB ja BC (kuva 1, c).

Piste A vastaa moottorin nimellisvääntömomenttia ja se määritetään kaavalla Mn = 9,55•103•(Strn /nn)

Tämä hetki vastaa nimellinen lipsahdus, jonka arvo moottoreille, joilla on yleinen teollinen käyttö, on välillä 1-7 %, eli Sn = 1-7 %. Samaan aikaan pienissä moottoreissa on enemmän luistoa ja suurissa vähemmän.

Iskukuormitukseen tarkoitetuissa suuriluistomoottoreissa on Сn~15%. Näitä ovat esimerkiksi yksisarjaiset AC-moottorit.

Ominaisuuden piste C vastaa moottorin akselille käynnistyksen yhteydessä esiintyvää alkumomenttiarvoa. Tätä hetkeä Mp kutsutaan aloitukseksi tai aloitukseksi. Tässä tapauksessa luisto on yhtä suuri kuin yksikkö ja nopeus on nolla. Käynnistysmomentti se on helppo määrittää viitetaulukon tiedoista, jotka osoittavat käynnistysmomentin suhteen nimellisarvoon Mp / Mn.

Käynnistysmomentin suuruus jännitteen ja virran taajuuden vakioarvoilla riippuu roottoripiirin aktiivisesta resistanssista. Tässä tapauksessa aluksi aktiivisen resistanssin kasvaessa käynnistysmomentin arvo kasvaa saavuttaen maksiminsa, kun roottoripiirin aktiivinen vastus on yhtä suuri kuin moottorin kokonaisinduktiivinen vastus. Tämän jälkeen, kun roottorin aktiivinen vastus kasvaa, alkumomentin arvo pienenee ja pyrkii nollaan rajassa.

Piste C (kuvat 1, b ja c) vastaa maksimimomenttia, joka voi kehittää moottorin koko kierrosalueella n = 0 - n = ns... Tätä momenttia kutsutaan kriittiseksi (tai kaatumis-) momentiksi Mk . Kriittinen momentti vastaa myös kriittistä luistoa Sk. Mitä pienempi kriittisen luiston Sk arvo sekä nimellisjätteen Сn arvo on, sitä suurempi on mekaanisten ominaisuuksien jäykkyys.

Käynnistys- ja kriittiset hetket määräytyvät nimellisten hetkien mukaan. GOST:n mukaan oravahäkkimoottorisähkökoneille ehdon Mn / Mn = 0,9 - 1,2, Mk / Mn = 1,65 - 2,5 on täytyttävä.

On huomattava, että kriittisen hetken arvo ei riipu roottoripiirin aktiivisesta resistanssista, kun taas kriittinen luisto Сk on suoraan verrannollinen tähän vastukseen.Tämä tarkoittaa, että roottoripiirin aktiivisen vastuksen kasvaessa kriittisen hetken arvo pysyy ennallaan, mutta vääntömomenttikäyrän maksimi siirtyy kasvaviin luistoarvoihin (kuva 1, d).

Kriittisen vääntömomentin suuruus on suoraan verrannollinen staattoriin syötetyn jännitteen neliöön ja kääntäen verrannollinen staattorin jännitteiden taajuuden ja virran taajuuden neliöön.

Jos esimerkiksi moottoriin syötetty jännite on 85 % nimellisarvosta, niin kriittisen vääntömomentin suuruus on 0,852 = 0,7225 = 72,25 % kriittistä vääntömomenttia nimellisjännitteellä.

Taajuutta vaihdettaessa havaitaan päinvastainen. Jos esimerkiksi moottoriin, joka on suunniteltu toimimaan virran taajuudella = 60 Hz, syöttövirta, jonka taajuus on = 50 Hz, kriittinen momentti tulee (60/50)2 = 1,44 kertaa suurempi kuin virallinen arvo sen taajuus (kuva 1, e).

Kriittinen momentti luonnehtii moottorin hetkellistä ylikuormituskapasiteettia, eli se osoittaa, minkä hetken (muutamassa sekunnissa) ylikuormitus moottori kestää ilman haitallisia seurauksia.

Mekaanisen ominaiskäyrän leikkausta nollasta (kriittiseen) maksimiarvoon (katso kuva 1, biv) kutsutaan ominaiskäyrän stabiiliksi osaksi ja osaa BC (kuva 1, c) epävakaaksi osaksi.

Tämä jako selittyy sillä, että kasvavalla osalla OF-ominaisuuksia liukuman kasvaessa, ts. nopeuden pienentyessä moottorin kehittämä vääntömomentti kasvaa.Tämä tarkoittaa, että kuorman kasvaessa eli jarrutusmomentin kasvaessa moottorin pyörimisnopeus pienenee ja sen kasvattama vääntömomentti kasvaa. Kun kuormitus pienenee, päinvastoin nopeus kasvaa ja vääntömomentti pienenee. Kun kuormitus muuttuu koko ominaiskäyrän vakaan osan alueella, moottorin pyörimisnopeus ja vääntömomentti muuttuvat.

Moottori ei voi kehittää kriittistä vääntömomenttia enempää, ja jos jarrutusmomentti on suurempi, moottorin täytyy väistämättä pysähtyä. Moottorin kaatuminen tapahtuu, kuten sanotaan.

Mekaanista ominaisuutta vakiolla U ja I ja lisävastuksen puuttumista roottoripiirissä kutsutaan luonnolliseksi ominaispiirteeksi (ominainen oikosulkumoottorille, jossa on kierretty roottori ilman lisävastusta roottoripiirissä). Keinotekoisia tai reostaattisia ominaisuuksia kutsutaan sellaisiksi, jotka vastaavat roottoripiirin lisävastusta.

Kaikki käynnistysmomenttiarvot ovat erilaisia ​​ja riippuvat roottoripiirin aktiivisesta resistanssista. Erisuuruiset liukusäätimet vastaavat samaa nimellismomenttia Mn. Kun roottoripiirin vastus kasvaa, luisto kasvaa ja siten moottorin nopeus laskee.

Johtuen aktiivisen vastuksen sisällyttämisestä roottoripiiriin, vakaan osan mekaaninen ominaisuus venytetään kasvavan luiston suuntaan, verrannollinen vastukseen.Tämä tarkoittaa, että moottorin nopeus alkaa vaihdella merkittävästi akselin kuormituksen mukaan ja kova ominaisuus pehmenee.