Асинхронного двигателя

Рабочими характеристиками асинхронных двигателей называют зависимости Р₁, I₁, cosj, h, s = f(P₂). Часто к ним относят также зависимости M=f(P₂) и I₂ или I₂^¢=f(P₂).

Методы расчета характеристик базируются на системе уравнений токов и напряжений асинхронной машины, которой соответствует Г–образная схема замещения (рис. 9.1); Г–образная схема получена из
Т–образной схемы замещения (см. рис. 7.1), в которой ветвь, содержащая параметр Z₁₂, для удобства расчета вынесена на вход схемы. Т–образная и Г–образная схемы идентичны для данной конкретной ЭДС, для которой

рассчитывают комплексный коэффициент c₁, равный взятому с обратным знаком отношению вектора напряжения фазы U₁ к вектору ЭДС – Е₁.

В асинхронных двигателях при изменении тока от синхронного холостого хода до номинального E₁ изменяется незначительно. Поэтому для получения рабочих характеристик коэффициент с₁ рассчитывают для синхронного холостого хода и принимают его значение неизменным. Это не вносит заметных погрешностей в расчет характеристик, так как значение коэффициента c₁ во всем диапазоне изменения нагрузки от Р₂ = 0 до
P₂ = P_2ном изменяется лишь в третьем или четвертом знаке.

Корректировку коэффициента c₁ обычно производят лишь при расчете пусковых характеристик или режимов работы двигателя с большими скольжениями, при которых ток статора существенно превышает номинальный.

Рис. 9.1. Г–образная схема замещения приведенной асинхронной машины (а) и соответствующая ей векторная диаграмма (б)

Для расчета рабочих характеристик коэффициент c₁ определяют из выражения

(9.1)

где

В асинхронных двигателях мощностью более 2 –3 кВт, как правило, çg|£ 1°, поэтому реактивной составляющей коэффициента c₁ можно пренебречь, тогда приближенно

(9.2)

При более точных расчетах определяют и активную, и реактивную составляющие c₁:

(9.3)

Полное значение

(9.4)

Как видно, выражение (9.2) может быть получено из (9.4) при условии r₁₂£ x₁₂и r₁ £ x₁₂, что практически всегда имеет место в асинхронных машинах мощностью Р₂³ 2¸З кВт. При этих же условиях с_1p»0 и
c_1a =c₁.

Рабочие характеристики могут быть рассчитаны с помощью круговой диаграммы или аналитическим методом. Расчет по круговой диаграмме более нагляден, но менее точен, так как требует графических построений, снижающих точность расчета. Аналитический метод более универсален, позволяет учитывать изменение отдельных параметров при различных скольжениях и может быть легко переведен на язык программ при использовании ЭВМ в расчетах.

В настоящее время практически все расчеты выполняют аналитическим методом. Расчет характеристик выполняют, задаваясь значениями скольжений в диапазоне s » (0.2¸1.5)s_ном