Asynkroninen moottorin toiminta

Oikosulkumoottorin toiminta on ilmaistu graafisesti nopeuden n2, hyötysuhteen η, hyötyvääntömomentin (akselin vääntömomentin) M2, tehokertoimen cos φ ja staattorivirran I1 riippuvuudet hyötytehosta P2, kun U1 = const f1 = const.

Nopeuskäyrä n2 = f (P2). Induktiomoottorin roottorin nopeus n2 = n1 (1 — s).

Dia s = Pe2 / Rem, ts. oikosulkumoottorin luisto ja siten sen nopeus määräytyy roottorin sähköhäviöiden suhteesta sähkömagneettiseen tehoon. Jättäen huomioimatta roottorin sähköhäviöt tyhjäkäynnillä, voimme ottaa Pe2 = 0 ja siten s ≈ 0 ja n20 ≈ n1.

Kun akselin kuormitus kasvaa asynkroninen moottori suhde s = Pe2 / Pem kasvaa saavuttaen arvot 0,01 - 0,08 nimelliskuormalla. Näin ollen riippuvuus n2 = f (P2) on käyrä, joka on hieman vinossa abskissa-akseliin nähden. Kuitenkin, kun moottorin roottorin aktiivinen vastus r2 ' kasvaa, tämän käyrän kaltevuus kasvaa. Tässä tapauksessa oikosulkumoottorin n2 taajuuden muutokset kuormituksen P2 vaihteluiden kanssa lisääntyvät.Tämä selittyy sillä, että kun r2 ' kasvaa, roottorin sähköhäviöt kasvavat.

Riisi. 1. Oikosulkumoottorin toiminnan ominaisuudet

Riippuvuus M2 = f (P2). Asynkronisen moottorin M2 akselin hyötyvääntömomentin riippuvuus hyötytehosta P2 määritetään lausekkeella M2 = P2 / ω2 = 60 P2 / (2πn2) = 9,55P2 / n2,

missä P2 — hyötyteho, W; ω2 = 2πf 2/60 on roottorin pyörimiskulmataajuus.

Tästä lausekkeesta seuraa, että jos n2 = const, niin graafi M2 = f2 (P2) on suora. Mutta oikosulkumoottorissa, jossa kuormitus P2 kasvaa, roottorin nopeus laskee ja siksi akselin M2 hyödyllinen momentti kuormituksen kasvaessa kasvaa hieman nopeammin kuin kuorma ja siksi käyrä M2 = f (P2 ) on kaareva muoto.

Riisi. 2. Vektorikaavio induktiomoottorista alhaisella kuormituksella

Riippuvuus cos φ1 = f (P2). Koska oikosulkumoottorin I1 staattorivirrassa on reaktiivinen (induktiivinen) komponentti, joka on välttämätön magneettikentän luomiseksi staattoriin, oikosulkumoottorien tehokerroin on pienempi kuin yksikkö. Tehokertoimen pienin arvo vastaa joutokäyntiä. Tämä selittyy sillä, että sähkömoottorin I0 joutokäyntivirta millä tahansa kuormalla pysyy käytännössä muuttumattomana. Siksi pienillä moottorin kuormituksilla staattorivirta on pieni ja suurelta osin reaktiivinen (I1 ≈ I0). Tämän seurauksena staattorivirran vaihesiirto jännitteeseen nähden on merkittävä (φ1 ≈ φ0), vain hieman alle 90° (kuva 2).

Induktiomoottoreiden tyhjätehokerroin on yleensä alle 0,2.Kun moottorin akselin kuormitus kasvaa, virran aktiivinen komponentti I1 kasvaa ja tehokerroin kasvaa saavuttaen suurimman arvon (0,80 - 0,90) lähellä nimelliskuormitusta. Moottorin akselin kuormituksen lisäntymiseen liittyy cos φ1:n lasku, mikä selittyy roottorin induktiivisen resistanssin (x2s) lisääntymisellä, mikä johtuu luiston ja siten taajuuden lisääntymisestä. roottorin virta.

Induktiomoottoreiden tehokertoimen parantamiseksi on erittäin tärkeää, että moottori käy aina, tai ainakin merkittävän osan ajasta, kuormalla, joka on lähellä nimelliskuormaa. Tämä voidaan saavuttaa vain oikealla moottorin teholla. Jos moottori käy kuormitettuna merkittävän osan ajasta, niin cos φ1:n lisäämiseksi on suositeltavaa pienentää moottoriin syötettyä jännitettä U1. Esimerkiksi moottoreissa, jotka toimivat, kun staattorin käämitys on kolmiokytketty, tämä voidaan tehdä kytkemällä staattorikäämit uudelleen tähtiin, jolloin vaihejännite pienenee kertoimella. Tässä tapauksessa staattorin magneettivuo ja siten magnetointivirta pienenee noin kertoimella. Lisäksi staattorivirran aktiivinen komponentti kasvaa hieman. Kaikki tämä lisää moottorin tehokerrointa.

Kuvassa Kuvassa 3 on kaaviot asynkronisen moottorin cos φ1:n riippuvuudesta kuormasta, kun staattorin käämit on kytketty tähtiin (käyrä 1) ja kolmioon (käyrä 2).

Riisi. 3. Cos φ1:n riippuvuus kuormasta, kun moottorin staattorikäämi kytketään tähdellä (1) ja kolmiolla (2)