ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК

10.1. Под частотной характеристикой понимается зависимость комплексных значений тока статора I от скольжения при номинальных значениях частоты и напряжения.

10.2. Частотная характеристика может быть получена из опытов:

непосредственной нагрузки при номинальном напряжении;

пуска двигателя, сопряженного с устройством с большим моментом инерции;

трехфазного короткого замыкания при различных частотах;

непосредственной нагрузки при пониженном напряжении.

Для вычисления рабочих и пусковых характеристик частотная характеристика может быть получена по данным трех опытов:

холостого хода (S = 0);

короткого замыкания (S = S_к = 1);

нагрузки (S_н£S_п£S_кр), причем для определения нагрузочной точки могут быть использованы все методы, указанные в разд. 7.

Для определения рабочих характеристик рекомендуется определять частотную характеристику либо по двум точкам:

холостого хода (S = 0);

нагрузки (S_н£S_п£S_кр), либо по трем, добавив к первым двум точку при S » S_кр.

Примечание. S_н — скольжение при номинальной нагрузке, S_п — промежуточное значение скольжения.

(Измененная редакция, Изм. № 1)

10.3. Активная I_а и реактивная I_р составляющие частотной характеристики (черт. 7) связаны с параметрами схем замещения (черт. 6, 8) для любого скольжения соотношениями

,

где U_1ф — фазное номинальное напряжение, В;

R_1p — сопротивление фазы обмотки статора, Ом, при постоянном токе, приведенное к расчетной рабочей температуре;

 — полная проводимость, С_м, двухконтурной схемы замещения двигателя за активным сопротивлением обмотки статора, определяемая по формуле

.

Параметры схемы замещения R_2i, X_2i, активную g_м и реактивную b_м проводимости определяют по формулам, приведенным в п. 10.4.

Черт. 7

(Измененная редакция, Изм. № 1)

10.4. По данным п. 10.2 для скольжений S = 0, S_н £ S_n £ S_кр, S_к =1,0 определить полные у, активные g_i и реактивные b_i проводимости схемы замещения.

 (i = m, n, k),

где U_фi — фазное напряжение в опытах, В;

R_1i — сопротивления фазы обмотки статора, Ом, во время опытов;

 — токи статора, А, измеренные во время опытов.

Проводимости g_i, b_i, См, можно также найти по формулам:

,

,

,

,

где ,

Мощность Р₀ и ток I₀ должны соответствовать режиму идеального холостого хода, когда

, I_m = I₀sinj₀

(Измененная редакция, Изм. № 1)

10.5. Вычислить полные проводимости контуров ротора для скольжений S₁ = S_n и S₂ = S_k

g₁ - jb₁ = g_n - g_m - j(b_n - b_m),

g₂ - jb₂ = g_k - g_m -j(b_k - b_m).

10.6. Определение количества роторных контуров схемы замещения.

Вычислить коэффициенты

; b = g₂S₂ – g₁S₁;

; d = b₂ – b₁;

A = cd - а²;

B = bc - ad;

C = ab – d².

Если В ¹ 0, то схема замещения имеет не менее двух роторных контуров, если В » 0, то схема замещения имеет один роторный контур.

(Измененная редакция, Изм. № 1)

10.7. Параметры схемы замещения с одним роторным контуром

;

;

;

;

10.8. Параметры двухконтурной схемы (черт. 8)

R_m, Х_m — определяют по п. 10.7

, i = 1,2;

,

где коэффициенты A_i и b_i определяют по формулам:

;

;

;

,

либо вычисляют итерационным методом по циклической схеме

;

;

;

;

;

.

Черт. 8

В первом цикле (K = 0) A₂ = b₂ = 0. Для получения постоянных значений A и b достаточно 50—100 циклов. Допускается для вычисления A_i, b_i применение других методов.

(Измененная редакция, Изм. № 1)

10.9. Полную проводимость  для любого скольжения ротора для одноконтурной схемы замещения рассчитывают по формуле

.

для двухконтурной схемы

.

(Измененная редакция, Изм. № 1)

10.10. Составляющие частотной характеристики I_а и I_р находят по п. 10.3. Значения  принимают по одной из формул п. 10.9 в зависимости от принятой по п. 10.6 схемы замещения.

Частотная характеристика может быть рассчитана с помощью следующих зависимостей:

,

,

,

.

10.11. Допускается определять частотные характеристики более чем по трем точкам с увеличением числа контуров ротора. В этом случае параметры схемы замещения следует определять из системы уравнений

,

где i = 1, 2,... — индексы исходных точек частотной характеристики.

10.12. Пусковые и рабочие характеристики следует определять по частотной характеристике с использованием метода отдельных потерь по формулам, приведенным ниже.

Модуль полного тока, А.

.

Коэффициент мощности

.

Подводимая мощность, кВт

.

Далее расчет проводят по разд. 7 или разд. 8.

Частотную, рабочие и пусковые характеристики рекомендуется рассчитывать с переменным шагом по скольжению DS.