Контрольная работа: Асинхронный двигатель
%
РАБОЧИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ
Рабочие характеристики асинхронного двигателя показывают зависимости скорости вращения п, КПД h, полезного момента М2 , коэффициента мощности cosjи тока I от полезной мощности Р2 при постоянных напряжениях и частоте f.
Скоростную характеристику - зависимость скорости вращения от полезной мощности - можно представить в виде кривой, слабо наклоненной к оси абсцисс. Скоростная характеристика асинхронного двигателя жесткая, т.е. скорость незначительно изменяется при изменении нагрузки.
Моментная характеристика – зависимость полезного момента от полезной мощности двигателя - представлена кривой, выходящей из начала координат и слегка изогнутой вверх, что объясняется уменьшением скорости вращения при увеличении полезной мощности.
Зависимость коэффициента мощности cosj от полезной мощности двигателя имеет сложный вид. Асинхронный двигатель потребляет индуктивный ток для создания магнитного потока. Величина этого тока очень мало зависит от нагрузки. Сosjтрехфазных асинхронных двигателей всегда меньше единицы. Наименьшее значение он имеет при холостом ходе. Сosjхолостого хода асинхронных двигателей обычно меньше 0,2.
С увеличением полезной мощности растет активная составляющая статорного тока, увеличивается и коэффициент мощности, достигая наибольшей величины (0,8-0,9) при достижении номинальной нагрузки, а затем сosjмедленно уменьшается. Для двигателей большей мощности больше и номинальный коэффициент мощности.
Коэффициент мощности асинхронных двигателей сильно снижается при уменьшении загрузки. Для повышения сosjнужно подбирать по мощности такие двигатели, которые работают большую часть времени с полной нагрузкой.
Зависимость КПД от полезной мощности выражается типичной кривой, выходящей из начала координат и достигающей максимума примерно при 80 %-и нагрузке, а затем постепенно КПД уменьшается. Номинальное значение КПД асинхронных двигателей составляет величину в пределах 80-94 %. Большие значения КПД - у двигателей большой мощности. КПД короткозамкнутых двигателей несколько выше, чем фазных.
Зависимость тока двигателя от полезной мощности соответствует кривой, изогнутой кверху. При перегрузке ток двигателя увеличивается быстрее роста мощности, так как в этом случае КПД и сosjуменьшаются.
МЕХАНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ
Механическая характеристика двигателя, если пренебречь активным сопротивлением обмотки статора, аналитически выражается следующей формулой:
где М - вращающий момент, развиваемый двигателем при скольжении S , Нм; Sк - критическое скольжение ротора.
Для увеличения пускового момента асинхронного короткозамкнутого двигателя и уменьшения пускового тока изготавливают специальные роторы: с глубоким пазом, с двойной беличьей клеткой и с увеличенным активным сопротивлением обмотки.
Перегрузочная способность электродвигателей с короткозамкнутым ротором доходит до 2,5-2,8.
Расчет. Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором 4А90Д2У3 имеет следующие данные: РН =3,0 кВт; nH = 2840 об/мин;
, Р=1
Требуется построить механическую характеристику М (S) двигателя при работе с номинальным напряжением.
Решение.
1. Скорость вращения магнитного поля
об/ мин
2. Номинальное скольжение
3.Критическое скольжение
4.Номинальный и максимальный (критический) моменты двигателя:
Н*м
Н*м
5. Для построения механической характеристики воспользуемся формулой
