Χαρακτηριστικά και ιδιότητες εκκίνησης σύγχρονων κινητήρων

Το μηχανικό χαρακτηριστικό του σύγχρονου κινητήρα έχει τη μορφή οριζόντιας ευθείας γραμμής, δηλαδή η ταχύτητα περιστροφής του δεν εξαρτάται από το φορτίο (Εικ. 1, α). Καθώς αυξάνεται το φορτίο, αυξάνεται η γωνία θ — η γωνία μεταξύ των διανυσμάτων της τάσης δικτύου Uc και του EMF της περιέλιξης του στάτη Ε0 (Εικ. 1, β).

Από το διανυσματικό διάγραμμα, μπορείτε να εξαγάγετε τον τύπο για την ηλεκτρομαγνητική ροπή

M = (m1/ω1)(U1E0 / x1) sinθ,

όπου m1 — αριθμός φάσεων στάτορα. ω1 — η γωνιακή ταχύτητα του πεδίου του στάτορα. U1 — τάση στάτη. E0 — EMF που προκαλείται στην περιέλιξη του στάτη. NS1 — επαγωγική αντίσταση της περιέλιξης του στάτη. θ — η γωνία μεταξύ των διανυσμάτων των δυνάμεων μαγνήτισης του στάτορα και του δρομέα. Από αυτόν τον τύπο προκύπτει ότι η ροπή αλλάζει ανάλογα με το φορτίο σύμφωνα με τον ημιτονοειδές νόμο (Εικ. 1, γ).
Χωρίς γωνία φορτίου θ = 0, δηλ. η τάση και το emf είναι σε φάση. Αυτό σημαίνει ότι το πεδίο του στάτορα και το πεδίο του ρότορα συμπίπτουν ως προς την κατεύθυνση, δηλαδή η χωρική γωνία μεταξύ τους είναι μηδέν.

Ρύζι. 1.Χαρακτηριστικά (a, b) και διανυσματικό διάγραμμα (6) ενός σύγχρονου κινητήρα: I — ρεύμα στάτη. r1 — ενεργή αντίσταση της περιέλιξης του στάτορα. x1 — επαγωγική αντίσταση που δημιουργείται από ρεύμα διαρροής και ρεύμα οπλισμού

Καθώς το φορτίο αυξάνεται, η ροπή αυξάνεται και φτάνει σε μια κρίσιμη μέγιστη τιμή στο θ = 80 ° (καμπύλη 1), την οποία ο κινητήρας μπορεί να δημιουργήσει σε μια δεδομένη τάση δικτύου και ρεύμα πεδίου.

Συνήθως η ονομαστική γωνία θ αριθμός (25 ≈ 30) °, η οποία είναι τρεις φορές χαμηλότερη από την κρίσιμη τιμή, επομένως η ικανότητα υπερφόρτωσης του κινητήρα είναι Mmax / Mnom = 1,5 + 3. Η μεγαλύτερη τιμή ισχύει για κινητήρες με έμμεσους έντονους πόλους του ρότορα, και το μικρότερο - με έντονες. Στη δεύτερη περίπτωση, το χαρακτηριστικό (καμπύλη 2) έχει μια κρίσιμη ροπή στο θ = 65 °, η οποία προκαλείται από την επίδραση της άεργης ροπής.

Για να μην συγχρονιστεί ο κινητήρας κατά την υπερφόρτωση ή τη μείωση της τάσης δικτύου, είναι δυνατή η προσωρινή αύξηση του ρεύματος διέγερσης, δηλαδή η χρήση αναγκαστικής λειτουργίας.

Με ομοιόμορφη περιστροφή, η περιέλιξη εκκίνησης δεν επηρεάζει τη λειτουργία του κινητήρα. Όταν αλλάζει το φορτίο, αλλάζει η γωνία θ, η οποία συνοδεύεται από αύξηση ή μείωση της ταχύτητας. Στη συνέχεια, η περιέλιξη εκκίνησης αρχίζει να παίζει το ρόλο της σταθεροποίησης. Η ασύγχρονη ροπή που προκύπτει σε αυτό εξομαλύνει τις διακυμάνσεις στην ταχύτητα του ρότορα.

Ένας σύγχρονος κινητήρας χαρακτηρίζεται από τις ακόλουθες αρχικές ιδιότητες:

• Az* n = AzNS //Aznom — το πολλαπλάσιο του ρεύματος εκκίνησης που διαρρέει τον στάτορα την αρχική στιγμή εκκίνησης.
• M * n = Mn / Mnom — το πολλαπλάσιο της ροπής εκκίνησης, που εξαρτάται από τον αριθμό των ράβδων του πηνίου εκκίνησης και από την ενεργό αντίστασή τους.
• M * in = MVh / Mnom — το σύνολο της ροπής εισόδου που αναπτύσσεται από τον κινητήρα σε ασύγχρονη λειτουργία προτού έλθη σε συγχρονισμό σε ολίσθηση s = 0,05.
• M * max = Mmax / Mnoy — το σύνολο της μέγιστης ροπής στη σύγχρονη λειτουργία του κινητήρα.
• U* n = Un • 100 /U1 — η χαμηλότερη επιτρεπόμενη τάση στάτη κατά την εκκίνηση,%.

Η σύγχρονη ηλεκτρική κίνηση χρησιμοποιείται σε εγκαταστάσεις που δεν απαιτούν συχνή εκκίνηση και έλεγχο ταχύτητας, για παράδειγμα για ανεμιστήρες, αντλίες, συμπιεστές. Ένας σύγχρονος ηλεκτροκινητήρας έχει υψηλότερη απόδοση από έναν ασύγχρονο, μπορεί να λειτουργήσει με υπερδιέγερση, δηλ. με αρνητική γωνία φ, έτσι αντισταθμιστική επαγωγική ισχύ άλλους χρήστες.

Αν και ένας σύγχρονος κινητήρας είναι πιο περίπλοκος στο σχεδιασμό, απαιτεί πηγή συνεχούς ρεύματος και έχει δακτυλίους ολίσθησης, έχει βρεθεί ότι είναι πιο οικονομικός από έναν επαγωγικό κινητήρα, ειδικά για την οδήγηση ισχυρών μηχανισμών.