Asynkron motordrift

Drift av induksjonsmotoren er grafisk uttrykt avhengigheter av hastighet n2, effektivitet η, nyttig dreiemoment (akselmoment) M2, effektfaktor cos φ og statorstrøm I1 på nytteeffekt P2 ved U1 = const f1 = const.

Hastighetskarakteristikk n2 = f (P2). Rotorhastigheten til induksjonsmotoren n2 = n1 (1 — s).

Slide s = Pe2 / Rem, dvs. induksjonsmotorens glidning og derfor hastigheten bestemmes av forholdet mellom elektriske tap i rotoren og elektromagnetisk kraft. Når vi ser bort fra elektriske tap i rotoren ved tomgang, kan vi ta Pe2 = 0 og derfor s ≈ 0 og n20 ≈ n1.

Ettersom akselbelastningen øker asynkron motor forholdet s = Pe2 / Pem øker, og når verdier på 0,01 - 0,08 ved nominell belastning. Følgelig er avhengigheten n2 = f (P2) en kurve som er svakt skråstilt til abscisseaksen. Men når motorrotorens aktive motstand r2' øker, øker stigningstallet på denne kurven. I dette tilfellet øker endringer i frekvensen til induksjonsmotoren n2 med fluktuasjoner i lasten P2.Dette forklares med det faktum at når r2 ' øker, øker de elektriske tapene i rotoren.

Ris. 1. Egenskaper for drift av induksjonsmotoren

Avhengighet M2 = f (P2). Avhengigheten av det nyttige dreiemomentet fra akselen til asynkronmotoren M2 på nytteeffekten P2 bestemmes av uttrykket M2 = P2 / ω2 = 60 P2 / (2πn2) = 9,55P2 / n2,

hvor P2 — nyttig effekt, W; ω2 = 2πf 2/60 er vinkelfrekvensen for rotasjon av rotoren.

Det følger av dette uttrykket at hvis n2 = const, så er grafen M2 = f2 (P2) en rett linje. Men i en induksjonsmotor med en økning i lasten P2, synker rotorens hastighet, og derfor øker det nyttige momentet til akselen M2 med en økning i lasten litt raskere enn lasten, og derfor er grafen M2 = f (P2) ) har en krumlinjet form.

Ris. 2. Vektordiagram av en induksjonsmotor ved lav belastning

Avhengighet cos φ1 = f (P2). På grunn av det faktum at statorstrømmen til induksjonsmotoren I1 har en reaktiv (induktiv) komponent som er nødvendig for å skape et magnetisk felt i statoren, er effektfaktoren til induksjonsmotorer mindre enn enhet. Den laveste verdien av effektfaktoren tilsvarer tomgang. Dette forklares av det faktum at tomgangsstrømmen til den elektriske motoren I0 ved enhver belastning forblir praktisk talt uendret. Derfor, ved lav motorbelastning, er statorstrømmen liten og stort sett reaktiv (I1 ≈ I0). Som et resultat er faseforskyvningen av statorstrømmen i forhold til spenningen signifikant (φ1 ≈ φ0), bare litt mindre enn 90 ° (fig. 2).

Den ubelastede effektfaktoren til induksjonsmotorer er vanligvis mindre enn 0,2.Når belastningen på motorakselen øker, øker den aktive komponenten av strømmen I1 og effektfaktoren øker, og når den høyeste verdien (0,80 - 0,90) ved en belastning nær den nominelle. En ytterligere økning i belastningen på motorakselen er ledsaget av en reduksjon i cos φ1, som forklares av en økning i den induktive motstanden til rotoren (x2s) på grunn av en økning i slip og derfor i frekvensen av strømmen i rotoren.

For å forbedre effektfaktoren til induksjonsmotorer er det ekstremt viktig at motoren alltid går, eller i det minste en betydelig del av tiden, med en belastning nær den nominelle belastningen. Dette kan kun oppnås med riktig valg av motoreffekt. Hvis motoren går under belastning i en betydelig del av tiden, er det tilrådelig å redusere spenningen U1 som tilføres motoren for å øke cos φ1. For eksempel, i motorer som opererer når statorviklingen er deltakoblet, kan dette gjøres ved å koble til statorviklingene i stjerne, noe som vil føre til at fasespenningen reduseres med en faktor. I dette tilfellet avtar statorens magnetiske fluks, og dermed magnetiseringsstrømmen, med omtrent en faktor. I tillegg øker den aktive komponenten av statorstrømmen litt. Alt dette bidrar til å øke motorens effektfaktor.

I fig. 3 viser grafene for avhengigheten av cos φ1, asynkronmotor på lasten, når statorviklingene er koblet i stjerne (kurve 1) og delta (kurve 2).

Ris. 3. Avhengighet av cos φ1 på belastningen når statorviklingen til motoren kobles til stjerne (1) og trekant (2)