Rad asinkronog motora

Rad asinkronog motora je grafički izražen ovisnostima brzine vrtnje n2, stupnja djelovanja η, korisnog momenta (momenta vratila) M2, faktora snage cos φ i struje statora I1 o korisnoj snazi ​​P2 pri U1 = const f1 = const.

Brzinska karakteristika n2 = f (P2). Brzina rotora asinkronog motora n2 = n1 (1 — s).

Slajd s = Pe2 / Rem, tj. klizanje asinkronog motora, a time i njegova brzina određena je omjerom električnih gubitaka u rotoru i elektromagnetske snage. Zanemarujući električne gubitke u rotoru u praznom hodu, možemo uzeti Pe2 = 0 pa je stoga s ≈ 0 i n20 ≈ n1.

Kako se opterećenje vratila povećava asinkroni motor omjer s = Pe2 / Pem se povećava, dostižući vrijednosti od 0,01 - 0,08 pri nazivnom opterećenju. Prema tome, ovisnost n2 = f (P2) je krivulja blago nagnuta prema osi apscisa. Međutim, kako se aktivni otpor r2 ' rotora motora povećava, nagib ove krivulje se povećava. U tom se slučaju povećavaju promjene frekvencije asinkronog motora n2 s fluktuacijama opterećenja P2.To se objašnjava činjenicom da s povećanjem r2' rastu električni gubici u rotoru.

Riža. 1. Značajke rada asinkronog motora

Ovisnost M2 = f (P2). Ovisnost korisnog momenta s osovine asinkronog motora M2 o korisnoj snazi ​​P2 određena je izrazom M2 = P2 / ω2 = 60 P2 / (2πn2) = 9,55P2 / n2,

gdje je P2 - korisna snaga, W; ω2 = 2πf 2/60 je kutna frekvencija vrtnje rotora.

Iz ovog izraza slijedi da ako je n2 = const, tada je graf M2 = f2 (P2) ravna linija. Ali u asinkronom motoru s povećanjem opterećenja P2, brzina rotora se smanjuje i stoga korisni moment osovine M2 s povećanjem opterećenja raste malo brže od opterećenja i stoga graf M2 = f (P2 ) ima zakrivljeni oblik.

Riža. 2. Vektorski dijagram asinkronog motora pri malom opterećenju

Ovisnost cos φ1 = f (P2). Zbog činjenice da struja statora asinkronog motora I1 ima reaktivnu (induktivnu) komponentu potrebnu za stvaranje magnetskog polja u statoru, faktor snage asinkronog motora manji je od jedinice. Najniža vrijednost faktora snage odgovara praznom hodu. To se objašnjava činjenicom da struja praznog hoda elektromotora I0 pri bilo kojem opterećenju ostaje praktički nepromijenjena. Stoga je pri niskim opterećenjima motora struja statora mala i uglavnom jalova (I1 ≈ I0). Kao rezultat toga, fazni pomak struje statora u odnosu na napon je značajan (φ1 ≈ φ0), tek nešto manji od 90 ° (slika 2).

Faktor snage praznog hoda asinkronih motora obično je manji od 0,2.Kako raste opterećenje na osovini motora, aktivna komponenta struje I1 raste i faktor snage se povećava, dostižući najveću vrijednost (0,80 - 0,90) pri opterećenju blizu nominalnog. Daljnje povećanje opterećenja na vratilu motora prati smanjenje cos φ1, što se objašnjava povećanjem induktivnog otpora rotora (x2s) zbog povećanja klizanja, a time i frekvencije struja u rotoru.

Za poboljšanje faktora snage asinkronih motora iznimno je važno da motor uvijek, ili barem značajan dio vremena, radi s opterećenjem blizu nazivnog opterećenja. To se može postići samo pravilnim odabirom snage motora. Ako motor radi pod opterećenjem značajan dio vremena, tada je za povećanje cos φ1 preporučljivo smanjiti napon U1 koji se dovodi u motor. Na primjer, u motorima koji rade kada je namot statora trokut spojen, to se može učiniti ponovnim spajanjem namota statora u zvijezdu, što će uzrokovati smanjenje faznog napona za faktor. U tom slučaju, magnetski tok statora, a time i struja magnetiziranja, smanjuje se za oko faktor. Osim toga, aktivna komponenta struje statora lagano se povećava. Sve to doprinosi povećanju faktora snage motora.

Na sl. 3 prikazani su grafikoni ovisnosti cos φ1, asinkronog motora o opterećenju, kada su namoti statora spojeni u zvijezdu (krivulja 1) i trokut (krivulja 2).

Riža. 3. Ovisnost cos φ1 o opterećenju pri spajanju namota statora motora sa zvijezdom (1) i trokutom (2)