Ασύγχρονη λειτουργία κινητήρα
Η λειτουργία του επαγωγικού κινητήρα εκφράζεται γραφικά εξαρτήσεις της ταχύτητας n2, της απόδοσης η, της χρήσιμης ροπής (ροπή άξονα) M2, του συντελεστή ισχύος cos φ και του ρεύματος του στάτη I1 στη ωφέλιμη ισχύ P2 στο U1 = const f1 = const.
Χαρακτηριστικό ταχύτητας n2 = f (P2). Η ταχύτητα του ρότορα του κινητήρα επαγωγής n2 = n1 (1 — s).
Διαφάνεια s = Pe2 / Rem, δηλ. η ολίσθηση του επαγωγικού κινητήρα και επομένως η ταχύτητά του καθορίζεται από τον λόγο των ηλεκτρικών απωλειών στον ρότορα προς την ηλεκτρομαγνητική ισχύ. Παραβλέποντας τις ηλεκτρικές απώλειες στον ρότορα στο ρελαντί, μπορούμε να πάρουμε Pe2 = 0 και επομένως s ≈ 0 και n20 ≈ n1.
Καθώς αυξάνεται το φορτίο του άξονα ασύγχρονος κινητήρας η αναλογία s = Pe2 / Pem αυξάνεται, φτάνοντας σε τιμές 0,01 - 0,08 σε ονομαστικό φορτίο. Συνεπώς, η εξάρτηση n2 = f (P2) είναι μια καμπύλη ελαφρώς κεκλιμένη προς τον άξονα της τετμημένης. Ωστόσο, καθώς η ενεργή αντίσταση r2' του ρότορα κινητήρα αυξάνεται, η κλίση αυτής της καμπύλης αυξάνεται. Σε αυτή την περίπτωση, αυξάνονται οι αλλαγές στη συχνότητα του κινητήρα επαγωγής n2 με διακυμάνσεις στο φορτίο P2.Αυτό εξηγείται από το γεγονός ότι όσο αυξάνεται το r2', αυξάνονται οι ηλεκτρικές απώλειες στον ρότορα.
Ρύζι. 1. Χαρακτηριστικά λειτουργίας του επαγωγικού κινητήρα
Εξάρτηση M2 = f (P2). Η εξάρτηση της χρήσιμης ροπής από τον άξονα του ασύγχρονου κινητήρα M2 από την ωφέλιμη ισχύ P2 προσδιορίζεται από την έκφραση M2 = P2 / ω2 = 60 P2 / (2πn2) = 9,55P2 / n2,
όπου P2 — χρήσιμη ισχύς, W; ω2 = 2πf 2/60 είναι η γωνιακή συχνότητα περιστροφής του ρότορα.
Από αυτή την έκφραση προκύπτει ότι αν n2 = const, τότε το γράφημα M2 = f2 (P2) είναι μια ευθεία γραμμή. Αλλά σε έναν επαγωγικό κινητήρα με αύξηση του φορτίου P2, η ταχύτητα του ρότορα μειώνεται και επομένως η χρήσιμη ροπή του άξονα M2 με αύξηση του φορτίου αυξάνεται λίγο πιο γρήγορα από το φορτίο και επομένως το γράφημα M2 = f (P2 ) έχει καμπυλόγραμμο σχήμα.
Ρύζι. 2. Διανυσματικό διάγραμμα επαγωγικού κινητήρα σε χαμηλό φορτίο
Εξάρτηση cos φ1 = f (P2). Λόγω του γεγονότος ότι το ρεύμα στάτορα του κινητήρα επαγωγής I1 έχει ένα αντιδραστικό (επαγωγικό) στοιχείο απαραίτητο για τη δημιουργία ενός μαγνητικού πεδίου στον στάτορα, ο συντελεστής ισχύος των κινητήρων επαγωγής είναι μικρότερος από τη μονάδα. Η χαμηλότερη τιμή του συντελεστή ισχύος αντιστοιχεί στο ρελαντί. Αυτό εξηγείται από το γεγονός ότι το ρεύμα ρελαντί του ηλεκτροκινητήρα I0 σε οποιοδήποτε φορτίο παραμένει πρακτικά αμετάβλητο. Επομένως, σε χαμηλά φορτία κινητήρα, το ρεύμα του στάτη είναι μικρό και σε μεγάλο βαθμό αντιδραστικό (I1 ≈ I0). Ως αποτέλεσμα, η μετατόπιση φάσης του ρεύματος του στάτη σε σχέση με την τάση είναι σημαντική (φ1 ≈ φ0), μόνο ελαφρώς μικρότερη από 90 ° (Εικ. 2).
Ο συντελεστής ισχύος χωρίς φορτίο των επαγωγικών κινητήρων είναι συνήθως μικρότερος από 0,2.Καθώς το φορτίο στον άξονα του κινητήρα αυξάνεται, το ενεργό στοιχείο του ρεύματος I1 αυξάνεται και ο συντελεστής ισχύος αυξάνεται, φτάνοντας στην υψηλότερη τιμή (0,80 — 0,90) σε φορτίο κοντά στο ονομαστικό. Μια περαιτέρω αύξηση του φορτίου στον άξονα του κινητήρα συνοδεύεται από μείωση του cos φ1, η οποία εξηγείται από την αύξηση της επαγωγικής αντίστασης του ρότορα (x2s) λόγω αύξησης της ολίσθησης και, επομένως, της συχνότητας το ρεύμα στον ρότορα.
Προκειμένου να βελτιωθεί ο συντελεστής ισχύος των επαγωγικών κινητήρων, είναι εξαιρετικά σημαντικό ο κινητήρας να λειτουργεί πάντα, ή τουλάχιστον ένα σημαντικό μέρος του χρόνου, με φορτίο κοντά στο ονομαστικό φορτίο. Αυτό μπορεί να επιτευχθεί μόνο με τη σωστή επιλογή της ισχύος του κινητήρα. Εάν ο κινητήρας λειτουργεί υπό φορτίο για σημαντικό μέρος του χρόνου, τότε για να αυξήσετε το cos φ1, συνιστάται να μειώσετε την τάση U1 που παρέχεται στον κινητήρα. Για παράδειγμα, σε κινητήρες που λειτουργούν όταν το τύλιγμα του στάτορα είναι συνδεδεμένο τριγώνου, αυτό μπορεί να γίνει με την επανασύνδεση των περιελίξεων του στάτη σε αστέρι, κάτι που θα προκαλέσει μείωση της τάσης φάσης κατά έναν παράγοντα. Σε αυτή την περίπτωση, η μαγνητική ροή του στάτη, και επομένως το ρεύμα μαγνήτισης, μειώνεται κατά περίπου έναν παράγοντα. Επιπλέον, το ενεργό στοιχείο του ρεύματος του στάτη αυξάνεται ελαφρώς. Όλα αυτά συμβάλλουν στην αύξηση του συντελεστή ισχύος του κινητήρα.
Στο σχ. Το 3 δείχνει τα γραφήματα της εξάρτησης του cos φ1, ασύγχρονου κινητήρα από το φορτίο, όταν οι περιελίξεις του στάτη συνδέονται σε αστέρι (καμπύλη 1) και δέλτα (καμπύλη 2).
Ρύζι. 3. Εξάρτηση του cos φ1 από το φορτίο κατά τη σύνδεση της περιέλιξης του στάτορα του κινητήρα με αστέρι (1) και τρίγωνο (2)
