§ 92. Cuplul motorului de inducție
Cuplul unui motor asincron este creat prin interacțiunea câmpului magnetic rotativ al statorului cu curenții din conductoarele înfășurării rotorului. Prin urmare, cuplul depinde atât de fluxul magnetic al statorului φ, cât și de curentul din înfășurarea rotorului I2. Cu toate acestea, numai puterea activă consumată de mașină din rețea este implicată în crearea cuplului. Ca rezultat, cuplul nu depinde de curentul în bobina rotorului I2. ci numai pe componenta sa activă, adică I2 cos φ2 unde φ2 este unghiul de fază dintre e. etc cu. și curentul în bobina rotorului.
Astfel, cuplul unui motor asincron este determinat de următoarea expresie:
unde C - o mașini de construcție constante, în funcție de numărul de poli și fazele sale, numărul de rotații ale statorului bobinaj, iar înfășurările întruchiparea a adoptat un sistem de unități.
Cu condiția ca tensiunea aplicată să fie constantă și sarcina motorului să se schimbe, fluxul magnetic rămâne și aproape constant.
Astfel, în expresia cuplului, cantitățile C și φ sunt constante, iar cuplul este proporțional doar cu componenta activă a curentului în bobina rotorului, adică,
Schimbarea sarcinii sau a cuplului de frânare pe arborele motorului, după cum este deja cunoscut, modifică atât viteza rotorului, cât și glisarea.
Modificarea alunecării determină o schimbare a intensității curente în rotorul I2. și componenta sa activă I2 cos φ2.
Este posibil să se determine curentul în rotor cu raportul e. etc cu. la rezistența totală, adică la baza legii lui Ohm
unde Z2. r2 și x2 - rezistența completă, activă și reactivă a fazei de rotor,
E2 - e. etc cu. înfășurarea în fază a rotorului rotativ.
Modificarea alunecării modifică frecvența curentului rotorului. Atunci când rotorul este staționar (n2 = 0 și S = 1), un câmp rotativ cu aceeași viteză intersectează conductorii statoric și rotoric înfășurările și rotor frecvența curentă este egală cu frecvența curentă a rețelei (f2 = f1). Cu alunecare descrescătoare, înfășurarea rotorului este intersectată de un câmp magnetic cu o frecvență mai mică, astfel încât frecvența curentului din rotor să scadă. Atunci când rotorul se rotește sincron cu câmpul (n2 = n1 și S = 0), conductoarele înfășurarea rotorului nu intersectează câmpul magnetic, astfel încât frecvența curentului în rotor este zero (f2 = 0). Astfel, frecvența curentului în înfășurarea rotorului este proporțională cu alunecarea,
Rezistența activă a înfășurării rotorului este aproape independentă de frecvență, în timp ce e. etc cu. și reactanța sunt proporționale cu frecvența, adică schimbă cu o schimbare în alunecare și pot fi determinate de următoarele expresii:
unde E și X sunt e. etc cu. și rezistența inductivă a fazei de înfășurare pentru respectivul rotor fix.
Astfel, avem:
și cuplul
Prin urmare, pentru diapozitivele mici (până la aproximativ 20%), atunci când reactanța X2 = SX este mică în comparație cu rezistența activă r2. o creștere a alunecării determină o creștere a cuplului, deoarece în acest caz crește componenta activă a curentului în rotor (I2 cos φ2). Pentru diapozitivele mari (S X este mai mare decât r2), o creștere a alunecării va cauza o reducere a cuplului.
Astfel, cu creșterea alunecării (valorile sale mari), deși curentul din rotorul I2 crește. dar componenta sa activă I2 cos φ2 și, în consecință, cuplul este redus datorită unei creșteri semnificative a reactanței înfășurării rotorului.
În Fig. 115 arată dependența cuplului la alunecare. Cu o ușoară alunecare de Sm (circa 12 până la 20%), motorul dezvoltă un cuplu maxim care determină capacitatea de suprasarcină a motorului și este, de obicei, cuplul nominal cuprins între 2 și 3 ori.
Operarea constantă a motorului este posibilă numai pe ramura ascendentă a curbei dependenței momentului de alunecare, adică când alunecarea variază de la 0 la Sm. Lucrarea motorului pe ramura descendentă a acestei curbe, adică cu alunecarea S> Sm. este imposibilă, deoarece nu există un echilibru stabil al momentelor.
Presupunând că cuplul este egal cu frâna (Mvr = Mtorm) la punctele A și B. apoi la momente aleatorii aborda echilibru într-un singur caz este redusă, iar celălalt nu este restabilită.
Să presupunem că cuplul motorului a scăzut din anumite motive (de exemplu, atunci când tensiunea de rețea este redusă), atunci alunecarea va începe să crească. În cazul în care echilibrul momentelor în punctul A. a fost creșterea alunecare va determina o creștere a cuplului motor și va deveni din nou egală cu cuplul de frânare, T. E. Echilibrul momentelor este restabilită în cazul în care biletul a crescut. În cazul în care soldul momentelor la un punct B a fost creșterea alunecare va determina o scădere a cuplului, care va rămâne întotdeauna mai puțin de frânare, de ex., E. echilibru momente este restabilit, iar viteza rotorului este redusă în mod continuu la oprire a motorului.
Astfel, la punctul A, mașina va lucra în mod stabil, iar la punctul B este imposibilă o muncă constantă.
Dacă aplicați un cuplu de frânare mai mare decât cel maxim la arborele motorului, echilibrul dintre momente nu va fi restabilit și rotorul motorului se va opri.
Cuplul motorului este proporțional cu pătratul tensiunii aplicate, deoarece atât fluxul magnetic cât și curentul din rotor sunt proporționale cu tensiunea. Prin urmare, o schimbare a tensiunii în rețea determină o modificare a cuplului.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: