Как найти кратность максимального момента асинхронного двигателя

5.1. Исследование короткозамкнутого асинхронного двигателя

1. Асинхронный
электродвигатель является основным
видом электродвигателей, выпускаемых
электротехнической промышленностью.
Своей простотой, надежностью, относительной
дешевизной он завоевал преимущественное
распространение по сравнению с другими
видами электроприводов и находит
применение во всех отраслях народного
хозяйства.

2. Асинхронный
двигатель состоит из двух основных
частей: неподвижного статора и вращающегося
ротора. Роторы бывают двух видов
короткозамкнутые и с фазной обмоткой.
Так как приблизительно 95% двигателей
выпускаются короткозамкнутыми, то
рассмотрим их подробнее. Коротко
замкнутый ротор представляет собой
цилиндр, набранный из листов
электротехнической стали. На наружной
поверхности ротора выштампованы пазы,
которые заливаются расплавленным
алюминием, в результате чего образуются
продольные проводящие стержни. С обеих
сторон (торцов) ротора располагаются
алюминиевые кольца, которые замыкают
эти стержни.

Статор асинхронного
двигателя также представляет собой
цилиндр, набранный из листов
электротехнической стали. На внутренней
поверхности цилиндра выштампованы
пазы, в которых размещаются обмотки из
изолированного медного провода. Оси
обмоток смещены в пространстве на угол
120°друг относительно друга. Начала
обмоток маркируются буквамиС₁,
С₂, С₃, концы
обозначеныС₄, С₅.,
С₆, (рисунок 5.1а).

3. При подключении
обмоток статора к трехфазной электрической
сети в ней возникают токи, действующие
значения которых равны, а начальные
фазы сдвинуты друг относительно друга
на угол 120°, так как обмотки представляют
для сети симметричную трехфазную
нагрузку.

Можно строго
доказать, что если три обмотки, оси
которых сдвинуты друг относительно
друга в пространстве, запитать системой
токов, сдвинутых .друг относительно
друга по фазе, то образующееся при этом
магнитное поле будет вращающимся.
Рассмотрим упрощенно процесс образования
вращающегося поля, Пусть три обмотки
на рисунке 5.1а запитаны системой токов,
изображенной на рисунке 5.16, причем ток
i₂протекает
по обмоткеС₃–С₆,
токi₃– по
обмоткеС₃–С₆.
За положительное направление токов
примем направление от конца к началу
обмоток. Изобразим условно проводники
обмоток, лежащие в пазах статора, так,
как это сделано на рисунке 5.1а, б, в,
расставим направления токов в разные
моменты времени и определим направление
магнитного поля.

Рис.
5.1 Статор асинхронного двигателя и токи,
питающие его обмотки

Направление
векторов магнитной индукции определяется
правилом правоходового винта: при
движении правоходового винта в направлении
тока магнитная силовая линия, охватывающая
этот ток, направлена в сторону вращения
головки винта.

Рис.
5.2 Образование вращающегося магнитного
поля

В момент времени
Т=90^oтокiположителен, а
токиi₂,i₃отрицательны (рисунок 5.16). Для этого
момента времени расставляем на рисунке
5.1а направления токов в проводниках:
положительно направленный ток течет
от концаС₄к началуС₁(направление «от нас» обозначено
крестиком, направление «к нам» – точкой);
отрицательно направленные токи текут
от начала фазы к концу, т.е. в концах фазC₅иС₆ток течет «к нам», а в началахС₂иС₃– соответственно «от
нас». Образованные этими токами магнитные
поля показаны в виде магнитных силовых
линий. Суммарный вектор магнитной
индукцииВнаправлен вертикально
вверх.

Для момента времени
t=210°устанавливаем по рисунку 5.1б,
чтоi₂ >
0,i₁ <
0,i₃ <
0. Это дает возможность расставить
направления токов в обмотках так, как
указано на рисунке 5.16. Построив магнитные
силовые линии, можно увидеть, что вектор
магнитной индукцииВповернулся в
пространстве на угол120°.

Для момента времени
t
= 330°,устанавливаем по рисунку 5.16, чтоi₁ < 0,i₂ < 0,
,i₃ > 0.
Построение картины магнитного поля
(рисунок 5.2в) дает возможность установить,
что вектор магнитной индукции В повернулся
в пространстве на угол240°.

Продолжая аналогичные
рассуждения, можно установить, что за
время, равное одному периоду изменения
тока, вектор магнитной индукции повернется
в пространстве на 360°, т.е. полученное
магнитное поле будет вращающимся. Можно
показать, что скорость вращения магнитного
поля определяется выражением:

где f–
частота тона трехфазной сети,Гц,

Р– число пар
полюсов двигателя.

Метод получения
вращающегося магнитного поля был впервые
разработан замечательным русским
инженером М.О. Доливо-Добровольским.

4.
Поместим внутрь расточки статора ротор.
Вращающиеся магнитные силовые линии
пересекают стержни роторной обмотки.
По закону электромагнитной индукции в
стержнях возникнут э.д.с., а так как
стержни с торцов замкнуты кольцами, то
под влиянием э.д.с. в них потекут токи.
Известно, что на ток в магнитном поле
действует механическая сила. Можно
сказать, что эта сила направлена в
сторону вращения поля. Под влиянием
сил, действующих на стержни с током,
ротор начинает вращаться.

По мере увеличения
числа оборотов ротора пуменьшается
скорость пересечения магнитными силовыми
линиями стержней роторной обмотки. При
этом уменьшаются роторные э.д.с. и токи.
Прип=п₀пересечение
прекратится, ток ротора станет равным
нулю, исчезнет и вращающий момент.

Под влиянием сил
трения ротор начнет уменьшать обороты,
снова появится пересечение магнитными
силовыми линиями стержней ротора и т.д.
Ясно, что вращение ротора возможно лишь
со скоростью, несколько меньшей, чем
скорость вращения магнитного поля, т.е.
всегда соблюдается условие п<п₀.
Величина, характеризующая отставание
частоты вращения роторапот частоты
вращения магнитного поля статорап₀,
называется скольжением

5. В процессе работы
асинхронный двигатель преобразует
электрическую энергию, полученную из
сети, в механическую энергию, отдаваемую
нагрузке. Как и в любой реальной машине,
это преобразование не обходится без
потерь. При протекании токов по обмоткам
статора и ротора в последних возникают
потери, называемые медными потерями.
При прохождении магнитного потока
железу магнитопровода возникают стальные
потери. Наконец, при вращении ротора
возникают механические потери, вызванные
трением в подшипниках, трением ротора
о воздух, потерями на вентиляцию.
Суммарные потери обозначаются P.К.П.Д. двигателя определяется по
формуле:

Коэффициент
мощности определяют по формуле:

Зависимость К.П.Д.
иcos от полезной мощности называется рабочими
характеристиками асинхронного двигателя.
Расчет и опыт показывают, чтоК.П.Д.
иcos возрастают с увеличением полезной
нагрузки на валу двигателя, достигают
максимума при нагрузках, близких к
номинальным, а при дальнейшем увеличении
нагрузки снижаются. Отсюда вывод
-асинхронный двигатель невыгодно
эксплуатировать при малых нагрузках,
ибо его энергетические показатели
(К.П.Д.cos )
малы.

6. Зависимость
вращающего момента на валу двигателя
Мот скольженияSназывается механической характеристикой.
Анализ показывает, что в процессе пуска
при увеличении числа оборотов (т.е. при
уменьшении скольжения отIпри пуске до некоторой критической
величиныS_K)
вращающий момент увеличивается, а при
дальнейшем увеличении оборотов вплоть
доп₀(т.е. при уменьшении
скольжения отS_Kдо0)вращающий момент снижается до
нуля. Типичная для асинхронного двигателя
механическая характеристика показана
на рисунке 5.3.

Рис.
5.3 Механическая характеристика
асинхронного двигателя

На кривой вращающего
момента можно выделить характерные
точки. В момент пуска при п=0иS=1двигатель
развивает пусковой моментМn.
Пусковой момент всегда должен быть
больше момента сопротивления на валу
двигателя, иначе двигатель не сможет
тронуться с места. Величина отношения
пускового момента к номинальному
вращающему моментуМn/Мнназывается кратностью пускового момента.
Она, как правило, обозначается на
фирменной табличке двигателя и в
каталогах. Для двигателей общепромышленного
исполнения кратность пускового момента
равна1,2 
1,6.

Вращающий момент,
развиваемый двигателем при критическом
скольжении, обозначается Мкри
называется критическим или максимальным
моментом. Из рисунка 5.3 видно, что это
самый большой момент, развиваемый
двигателем в процессе разгона. До тех
пор, пока момент сопротивления на валу
двигателя, создаваемый приводным
механизмом, не превосходит максимального
момента, еще возможна нормальная работа
двигателя, хотя бы кратковременно. Если
же тормозной момент на валу станет
больше максимального, то двигатель
вынужден сбросить обороты до нуля» Это
аварийный режим, получивший название
«опрокидывания» двигателя.

Отношение величины
максимального момента Мкрк
номинальномуМнназывается кратностью
максимального момента

и для большинства
двигателей общепромышленного исполнения
составляет 2,5 
3. ВеличинаМкр/ Мнкак правило,
приводится на фирменной табличке
двигателя и в каталогах. Кратность
максимального момента называют еще
перегрузочной способностью двигателя.

Диапазон
(0Sкp)
соответствует рабочем участку механической
характеристики. На этом участке увеличение
нагрузки на валу приводит к снижению
числа оборотов и, следовательно, к
увеличению вращающего момента, т.е.
равновесие тормозного и вращающего
моментов восстанавливается. На рабочем
участке возможна устойчивая работа
двигателя и здесь же выбирается точка
номинального момента, т.е. такого
вращающего момента, который двигатель
способен развивать длительное время,
не перегреваясь.

Диапазон (Sкр1) соответствует
неустойчивому участку работы асинхронного
двигателя. В этом случае при увеличении
нагрузки вращающий момент уменьшается,
что приводит к «опрокидыванию» двигателя.

Пример.
Рассчитать по приближенным формулам и
построить механические характеристикиM(s)ип= (М) асинхронного
двигателя с короткозамкнутым ротором,
с номинальной мощностьюРном= 3,2кВти номинальным числом оборотовп_ном= 1440об/мин.
Кратность пускового моментаМпуск/Мном= 1,1, число пар полюсов двигателяр= 2, частота питающего напряженияf₁= 50Гц. Механическими потерями
мощностиРмехпри расчете пренебречь.

Решение.
Синхронная круговая частота вращения
магнитного поля двигателя:₁
= 2f₁/p= 23,1450/2 = 157 с^-1.

Синхронная частота
вращения ротора n₁=60f₁/p= 6050/2 = 1500об/ мин.

Номинальное
скольжение ротора:

или

где _ном=n_ном/30
= 3,141440/30 = 150,72c^-1

Номинальный момент
нагрузки на валу двигателя: Мном=
9550Рном/п_ном= 95503,2/1440 = 2 1 ,2H
 м.

Пусковой момент
двигателя: Мпуск=1,1Мном=1,121,2 = 23,4Н 
м.

Максимальное
скольжение ротора асинхронного двигателя
может быть определено из упрощенного
уравнения механической характеристики
при пуске:

Момент на валу при
номинальной нагрузке:

откуда

Максимальный
момент, развиваемый асинхронным
двигателем:

Mmax=Mпуск/2 = (1/s_кр+s_кр) = 23,4/2
(1/0,21 + 0,21) = 58Нм.

Кратность
максимального момента асинхронного
двигателя по отношению к номинальному
его значению; Мmax/Мном= 58/21,2 = 2.72.

Координаты
естественной механической характеристики
асинхронного двигателя для различных
значений скольжения ротора рассчитывается
по формулам:

и
n=n₁(1 –s).

Результаты расчетов
сведены в табл. 1.

Таблица 1

Величины, соответствующие работе асинхронного электродвигателя в режимах	Режимы работы двигателя
s		M, H  м	2, c-1	n2,об/мин
0	–	0	157	1500	Идеальный холостой ход
0,21	2,00	58,86	125,6	1200	Нагрузка
0,4	2,43	48,36	94,2	900	Нагрузка
0,6	3,20	36,78	62.8	600	Нагрузка
0,8	4,07	28,94	31,4	300	Нагрузка
1	4,97	23,54	0	0	Нагрузка

Координаты
характерных точек механических
характеристик асинхронного двигателя
в двигательном режиме: s_ном= 0,04;Мном= 21,2Н 
м;s_кp= 0,21;Мmах= 58Нм;s_nyск= 1;Мпуск= 23,4Н 
м.

На рис 5.4, а, б
приведены механические характеристики
асинхронного двигателя s(M)ип(М), рассчитанные по приближенным
формулам.

Рис.
5.4 а, б

Для нахождения
номинального тока при известных Р_2н,Unдвигателя

при снижении
напряжения в сети на 10% пусковой момент

и максимальный
момент

критическое
скольжение s_крможно определить по формуле

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #

Научные статьи на тему «Кратность максимального момента асинхронного двигателя»

Электропривод и электрооборудование технологических объектов

(газовая турбина, гидравлическая турбина, дизельный двигатель и т.п.)….
К такому оборудованию относятся все виды электрических двигателей….
Но основными потребителями электрической энергии на нефтегазовых предприятиях являются синхронные и асинхронные…
Кратность минимального момента электродвигателя при роторном бурении скважин должна находится в пределах…
Отношение максимального момента электробура к максимальному не должно выходить за пределы 2 – 2,5.

Статья от экспертов

Расчет электрического привода

В качестве данных устройств могут использоваться двигатели постоянного тока, асинхронные двигатели, шаговые…
Допустим, необходимо определить параметры Т-образной схемы замещения асинхронного двигателя, входящего…
Кратность пускового тока.
Кратность пускового момента.
Кратность минимального момента….
Кратность максимального момента….
Формула. разнообразные промышленные станки, компрессоры, прессы и т.п
где, kmax – кратность максимального

Статья от экспертов

5.1. Исследование короткозамкнутого асинхронного двигателя

1. Асинхронный электродвигатель является основным видом электродвигателей, выпускаемых электротехнической промышленностью. Своей простотой, надежностью, относительной дешевизной он завоевал преимущественное распространение по сравнению с другими видами электроприводов и находит применение во всех отраслях народного хозяйства.

2. Асинхронный двигатель состоит из двух основных частей: неподвижного статора и вращающегося ротора. Роторы бывают двух видов короткозамкнутые и с фазной обмоткой. Так как приблизительно 95% двигателей выпускаются короткозамкнутыми, то рассмотрим их подробнее. Коротко замкнутый ротор представляет собой цилиндр, набранный из листов электротехнической стали. На наружной поверхности ротора выштампованы пазы, которые заливаются расплавленным алюминием, в результате чего образуются продольные проводящие стержни. С обеих сторон (торцов) ротора располагаются алюминиевые кольца, которые замыкают эти стержни.

Статор асинхронного двигателя также представляет собой цилиндр, набранный из листов электротехнической стали. На внутренней поверхности цилиндра выштампованы пазы, в которых размещаются обмотки из изолированного медного провода. Оси обмоток смещены в пространстве на угол 120°друг относительно друга. Начала обмоток маркируются буквамиС₁, С₂, С₃, концы обозначеныС₄, С₅., С₆, (рисунок 5.1а).

3. При подключении обмоток статора к трехфазной электрической сети в ней возникают токи, действующие значения которых равны, а начальные фазы сдвинуты друг относительно друга на угол 120°, так как обмотки представляют для сети симметричную трехфазную нагрузку.

Можно строго доказать, что если три обмотки, оси которых сдвинуты друг относительно друга в пространстве, запитать системой токов, сдвинутых .друг относительно друга по фазе, то образующееся при этом магнитное поле будет вращающимся. Рассмотрим упрощенно процесс образования вращающегося поля, Пусть три обмотки на рисунке 5.1а запитаны системой токов, изображенной на рисунке 5.16, причем ток i₂протекает по обмоткеС₃–С₆, токi₃— по обмоткеС₃—С₆. За положительное направление токов примем направление от конца к началу обмоток. Изобразим условно проводники обмоток, лежащие в пазах статора, так, как это сделано на рисунке 5.1а, б, в, расставим направления токов в разные моменты времени и определим направление магнитного поля.

Рис. 5.1 Статор асинхронного двигателя и токи, питающие его обмотки

Направление векторов магнитной индукции определяется правилом правоходового винта: при движении правоходового винта в направлении тока магнитная силовая линия, охватывающая этот ток, направлена в сторону вращения головки винта.

Рис. 5.2 Образование вращающегося магнитного поля

В момент времени Т=90 o токiположителен, а токиi₂,i₃отрицательны (рисунок 5.16). Для этого момента времени расставляем на рисунке 5.1а направления токов в проводниках: положительно направленный ток течет от концаС₄к началуС₁(направление «от нас» обозначено крестиком, направление «к нам» — точкой); отрицательно направленные токи текут от начала фазы к концу, т.е. в концах фазC₅иС₆ток течет «к нам», а в началахС₂иС₃— соответственно «от нас». Образованные этими токами магнитные поля показаны в виде магнитных силовых линий. Суммарный вектор магнитной индукцииВнаправлен вертикально вверх.

Для момента времени t=210°устанавливаем по рисунку 5.1б, чтоi₂ > 0,i₁ 0. Построение картины магнитного поля (рисунок 5.2в) дает возможность установить, что вектор магнитной индукции В повернулся в пространстве на угол240°.

Продолжая аналогичные рассуждения, можно установить, что за время, равное одному периоду изменения тока, вектор магнитной индукции повернется в пространстве на 360°, т.е. полученное магнитное поле будет вращающимся. Можно показать, что скорость вращения магнитного поля определяется выражением:

где f— частота тона трехфазной сети,Гц,

Р— число пар полюсов двигателя.

Метод получения вращающегося магнитного поля был впервые разработан замечательным русским инженером М.О. Доливо-Добровольским.

4. Поместим внутрь расточки статора ротор. Вращающиеся магнитные силовые линии пересекают стержни роторной обмотки. По закону электромагнитной индукции в стержнях возникнут э.д.с., а так как стержни с торцов замкнуты кольцами, то под влиянием э.д.с. в них потекут токи. Известно, что на ток в магнитном поле действует механическая сила. Можно сказать, что эта сила направлена в сторону вращения поля. Под влиянием сил, действующих на стержни с током, ротор начинает вращаться.

По мере увеличения числа оборотов ротора пуменьшается скорость пересечения магнитными силовыми линиями стержней роторной обмотки. При этом уменьшаются роторные э.д.с. и токи. Прип=п₀пересечение прекратится, ток ротора станет равным нулю, исчезнет и вращающий момент.

Под влиянием сил трения ротор начнет уменьшать обороты, снова появится пересечение магнитными силовыми линиями стержней ротора и т.д. Ясно, что вращение ротора возможно лишь со скоростью, несколько меньшей, чем скорость вращения магнитного поля, т.е. всегда соблюдается условие п -1 .

Номинальное скольжение ротора:

где _ном=n_ном/30 = 3,141440/30 = 150,72c -1

Номинальный момент нагрузки на валу двигателя: Мном= 9550Рном/п_ном= 95503,2/1440 = 2 1 ,2H  м.

Пусковой момент двигателя: Мпуск=1,1Мном=1,121,2 = 23,4Н  м.

Максимальное скольжение ротора асинхронного двигателя может быть определено из упрощенного уравнения механической характеристики при пуске:

Момент на валу при номинальной нагрузке:

откуда

Максимальный момент, развиваемый асинхронным двигателем:

Кратность максимального момента асинхронного двигателя по отношению к номинальному его значению; Мmax/Мном= 58/21,2 = 2.72.

Координаты естественной механической характеристики асинхронного двигателя для различных значений скольжения ротора рассчитывается по формулам:

и n=n₁(1 –s).

Результаты расчетов сведены в табл. 1.

Величины, соответствующие работе асинхронного электродвигателя в режимах

Читайте также:

1. I. Организационный момент
2. S: С момента государственной регистрации заключения брака у супругов
3. S: С момента государственной регистрации заключения брака у супругов
4. А367.Максимальный срок действия доверенности в соответствии со ст. 186 ГК РФ составляет
5. Административная правоспособность предприятий и организаций, общественных и религиозных объединений как юридических лиц возникает с момента
6. Аэродинамические силы и продольный момент изолированного крыла
7. Барометрическая формула
8. Барометрическая формула. Распределение молекул в поле силы тяжести. Распределение Больцмана.
9. Билет №16 Момент инерции
10. В течение какого времени с момента применения огнестрельного оружия сотрудник обязан доложить рапортом?
11. В. Изучение зависимости момента инерции от расстояния масс от оси вращения.
12. Взлетом называется ускоренное движение самолета от момента начала разбега до набора высоты 25 м.

Трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором, устройство и принцип действия.

Потери напряжения и мощности в трехфазной линии.

Ток нейтрального провода в трехфазной цепи является суммой фазных токов. При симметричной нагрузке сумма фазных токов равняется нулю. Таким образом, при симметричной нагрузке отсутствуют потери в нейтральном проводе. Потери напряжения и мощности в линии при трехфазном подключении в шесть раз меньше, чем при однофазном подключении потребителей такой же мощности.

При несимметричной нагрузке нейтральный провод необходим, по нему должен проходить выравнивающий ток. При несимметрии фазных токов появляется ток в нейтральном проводе. Если попытаться включить несимметричную нагрузку без нейтрального провода, получится перекос фаз, при котором на нагруженных фазах напряжение понизится, а на разгруженных появляется перенапряжение. Снижение напряжения нарушает работу потребителей, а перенапряжение может вывести из строя.

Потери энергии в нейтральном проводе снижают коэффициент полезного действия линии и ухудшается качество электроснабжения. Поэтому с целью получения симметричной нагрузки однофазные потребители стараются равномерно распределять по фазам.

Асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором является самым распространенным из электрических двигателей, применяемых в промышленности. Рассмотрим его устройство. На неподвижной части двигателя – статоре – размещается трехфазная обмотка, питаемая трехфазным током. Начала трех фаз этой обмотки выводятся на общий щиток, укрепленный снаружи на корпусе электродвигателя.

Собранный сердечник статора укрепляют в чугунном корпусе двигателя. Вращающуюся часть двигателя – ротор – собирают также из отдельных листов стали. В пазы ротора закладывают медные стержни, которые с двух сторон припаивают к медным кольцам.

Таким образом, все стержни оказываются замкнутыми с двух сторон накоротко. Если представить себе отдельно обмотку такого ротора, то она по внешнему виду будет напоминать «беличье колесо». В настоящее время у всех двигателей мощностью до 100 кВт «беличье колесо» делается из алюминия путем заливки его под давлением в пазы ротора. Вал вращается в подшипниках, закрепленных в подшипниковых щитах. Щиты при помощи болтов крепятся к корпусу двигателя. На один конец вала ротора насаживается шкив для передачи вращения рабочим машинам или станкам.

Рассмотрим характеристику, соответствующую режиму двигателя, т.е. при скольжении, изменяющемся от 1 до 0. Обозначим момент, развиваемый двигателем при пуске в ход (S=1) как M_пуск. Скольжение, при котором момент достигает наибольшего значения, называют критическим скольжением S_кр, а наибольшее значение момента – критическим моментом M_кр. Отношение критического момента к номинальному называют перегрузочной способностью двигателя

Критический момент не зависит от активного сопротивления ротора, но зависит от подведенного напряжения. При уменьшении U₁ снижается перегрузочная способность асинхронного двигателя.

Для построения механической характеристики задаются значениями коэффициента скольжения s и определяют по нему соответствующее значение частоты вращения ротора n, а также момент М по формуле Клосса

.

Если в эту формулу подставить вместо M и S номинальные значения момента и скольжения (M_н и S_н), то можно получить соотношение для расчета критического скольжения.

.

Участок характеристики, на котором скольжение изменяется от 0 до S_кр, соответствует устойчивой работе двигателя. На этом участке располагается точка номинального режима (M_н, S_н). В пределах изменения скольжения от 0 до S_кр изменение нагрузки на валу двигателя будет приводить к изменению частоты вращения ротора, изменению скольжения и вращающего момента. С увеличением момента нагрузки на валу частота вращения ротора станет меньше, что приведет к увеличению скольжения и электромагнитного (вращающего) момента. Если момент нагрузки превысит критический момент, то двигатель остановится.

Участок характеристики, на котором скольжение изменяется от S_кр до 1, соответствует неустойчивой работе двигателя. Этот участок характеристики двигатель проходит при пуске в ход и при торможении.

Пусковой момент — это значение момента в момент трогания ротора.

Где k_м— кратность пускового момента.

Номинальный момент — значение момента, создаваемое электромагнитным полем на валу двигателя при номинальных параметрах двигателя и номинальных внешних условиях.

Под критическим моментом понимают наивысшее или максимально возможное значение. В случае если момент нагрузки превысит величину критического момента, то двигатель остановится.

Дата добавления: 2015-05-07 ; Просмотров: 16850 ; Нарушение авторских прав? ;

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Вращающий момент, развиваемый на валу асинхронного электродвигателя в условиях нулевой скорости вращения ротора (когда ротор еще неподвижен) и установившегося в обмотках статора тока, — называется пусковым моментом асинхронного двигателя.

Пусковой момент иногда называют еще моментом трогания или начальным моментом. При этом подразумевается, что напряжение и частота питающего напряжения приближены к номиналу, причем соединение обмоток выполнено правильно. В номинальном режиме работы данный двигатель будет работать именно так, как предполагали разработчики.

Численное значение пускового момента

Пусковой момент вычисляется по приведенной формуле. В паспорте электродвигателя (паспорт предоставляется производителем) указана кратность пускового момента.

Обычно значение величины кратности лежит в пределах от 1,5 до 6, в зависимости от типа двигателя. И при выборе электродвигателя для своих нужд, важно убедиться, что пусковой момент окажется больше статического момента планируемой проектной нагрузки на валу. Если это условие не соблюсти, то двигатель попросту не сможет развить рабочий момент при вашей нагрузке, то есть не сможет нормально стартонуть и разогнаться до номинальных оборотов.

Давайте рассмотрим еще одну формулу для нахождения пускового момента. Она будет вам полезной для теоретических расчетов. Здесь достаточно знать мощность на валу в киловаттах и номинальные обороты, — все эти данные указаны на табличке (на шильдике). P2-номинальная мощность, F1-номинальные обороты. Итак, вот эта формула:

Для нахождения P2 применяют следующую формулу. Здесь необходимо учесть скольжение, пусковой ток и напряжение питания, все эти данные указаны на шильдике. Как видите, все довольно просто. Из формулы очевидно, что пусковой момент в принципе можно повысить двумя путями: увеличением стартового тока или повышением питающего напряжения.

Попробуем, однако, пойти наиболее простым путем, и рассчитаем значения пусковых моментов для трех двигателей серии АИР. Воспользуемся параметрами кратности пускового момента и величинами номинального момента, то есть пользоваться будем самой первой формулой. Результаты расчетов приведены в таблице:

Тип двигателя	Номинальный момент, Нм	Отношение пускового момента к номинальному моменту	Пусковой момент, Нм
АИРМ132М2	36	2,5	90
АИР180 S2	72	2	144
АИР180М2	97	2,4	232,8

Роль пускового момента асинхронного электродвигателя (пусковой ток)

Часто двигатели включают напрямую в сеть, осуществляя коммутацию магнитным пускателем: на обмотки подается линейное напряжение, создается вращающееся магнитное поле статора, оборудование начинает работать.

Бросок тока в момент старта в данном случае неизбежен, и он превышает номинальный ток в 5-7 раз, причем длительность превышения зависит от мощности двигателя и от мощности нагрузки: более мощные двигатели стартуют дольше, их обмотки статора дольше принимают токовую перегрузку.

Маломощные двигатели (до 3 кВт) легко переносят данные броски, и сеть так же легко выдерживает эти незначительные кратковременные всплески мощности, ибо у сети всегда есть некоторый мощностный резерв. Вот почему небольшие насосы и вентиляторы, станки и бытовые электроприборы обычно включают напрямую, не заботясь особо о токовых перегрузках. Как правило обмотки статоров двигателей оборудования такого рода соединяются по схеме «звезда» из расчета на трехфазное напряжение 380 вольт или «треугольник» — для 220 вольт.

Если же вы имеете дело с мощным двигателем на 10 и более кВт, то включать напрямую такой двигатель в сеть нельзя. Бросок тока в момент пуска необходимо ограничить, иначе сеть испытает значительную перегрузку, что может привести к опасной «нештатной просадке напряжения».

Пути ограничения пускового тока

Наиболее простой способ ограничения пускового тока — пуск при пониженном напряжении. Обмотки просто переключаются с треугольника на звезду в момент пуска, а затем, когда двигатель набрал какие-то обороты — обратно на треугольник. Переключение осуществляется через несколько секунд после старта с помощью реле времени, например.

В таком решении пусковой момент также понижается, причем зависимость квадратичная: при снижении напряжения в будет в 1,72 раза, момент снизится в 3 раза. По этой причине пуск при пониженном напряжении подходит для такого оборудования, где пуск возможен с минимальной нагрузкой на валу асинхронного двигателя (например пуск многопильного станка).

Мощным нагрузкам, например ленточному конвейеру, необходим другой способ ограничения пускового тока. Здесь лучше подойдет реостатный метод, позволяющий снизить пусковой ток без уменьшения крутящего момента.

Такой способ очень подходит асинхронным двигателям с фазным ротором, где реостат удобно включается в цепь обмотки ротора, и регулировка рабочего тока осуществляется ступенчато, получается очень плавный пуск. С помощью реостата тут же можно регулировать и рабочую скорость двигателя (не только в момент запуска).

Но наиболее эффективным способом безопасного пуска асинхронных двигателей является все же пуск посредством частотного преобразователя. Величину напряжения и частоту регулирует сам преобразователь автоматически, создавая оптимальные условия двигателю. Обороты получаются стабильными, при этом броски тока принципиально исключены.

Кратность – максимальный момент

Cтраница 1

Кратность максимального момента ( для основных моделей) находится в пределах от 1 4 до 1 7 вместо 2 в серии КО. Кратнссть пускового тока находится в пределах от 5 8 до 6 5 вместо 4 5 – 5 5 в серии КО.
 [1]

Кратность максимального момента синхронного двигателя должна обеспечивать устойчивую работу его при пиках нагрузки.
 [2]

Обычно кратность максимального момента по отношению к номинальному у асинхронных двигателей привода станков-качалок составляет 2 1 – 2 8, что обеспечивает надежную работу электропривода с перегрузками и при значительных снижениях напряжения в питающей сети.
 [3]

Что касается кратности максимального момента / Сст. WH, то необходимое значение ее составляет 1 8 – 1 9 при хорошем уравновешивании станка-качалки. Вероятность перегрузок двигателя возрастает в случае использования насосов малых диаметров при больших числах качаний и длинах хода, большой глубине подвески насоса.
 [4]

Необходимое значение кратности максимального момента Кст макс электродвигателя составляет 1 8 – 1 9 при хорошем уравновешивании станка-качалки. Вероятность перегрузок двигателя возрастает при использовании насосов небольших диаметров при больших числах качаний и длинах хода, большой глубине подвески насоса. Поэтому большие значения Кст макс относятся к этим условиям.
 [5]

Таким образом, кратность максимального момента асинхронного электродЕигателя прямо пропорциональна квадрату напряжения и приблизительно обратно пропорциональна квадрату частоты. Если напряжение и частота изменяются, но их отношение остается неизменным, то кратность максимального момента электродвигателя можно считать неизменной, так как в соответствии с ( 3 – 82) при этом остается практически неизменным магнитный поток машины.
 [6]

Таким образом, кратность максимального момента асинхронного электродвигателя прямо пропорциональна квадрату напряжения и практически обратно пропорциональна квадрату частоты.
 [7]

Последнее отношение, называемое кратностью максимального момента, является важным параметром электродвигателя, так как характеризует его перегрузочную способность. Оптимальные значения кратности максимального момента асинхронных электродвигателей нормированы.
 [8]

Последнее отношение, называемое кратностью максимального момента, является важным параметром электродвигателя, так как характеризует его перегрузочную способность.
 [9]

Необходимые для надежной работы электропривода кратности максимального момента асинхронных, электродвигателей нормированы.
 [10]

Расчетная мощность электропривода определяется при условии кратности максимального момента 2Ма и с учетом того, что среднее значение нагрузки при повороте составляет около 0 8 максимального значения.
 [12]

Для синхронного двигателя вводится аналогичное понятие кратности максимального момента, определяемой приближенно по такой же формуле.
 [13]

Из круговой диаграммы можно найти также приближенное значение кратности максимального момента Мтахл. Оно будет несколько занижено, так же как и в аналитическом расчете без учета изменения параметров от насыщения толями рассеяния и от действия эффекта вытеснения тока.
 [14]

АС и АОС близка, а Иногда и равна кратности максимального момента.
 [15]

Страницы:  

   1

   2

   3

   4