Механическая характеристика асинхронного электродвигателя

Механической характеристикой двигателя называется зависимость частоты вращения от момента. Это одна из основных характеристик двигателя. Механическую характеристику асинхронного двигателя можно построить на основе следующих зависимостей:

;

.

На графике можно вьщелить 4 характерные точки, которые отражены в паспортных данных двигателя.

Точка B делит кривую на две различные области. Участок AB – участок устойчивой работы двигателя, BC – участок неустойчивой работы двигателя, при пуске двигателя. На этом участке двигателя работать не может. На участке AB двигатель обладает свойством саморегулирования.

Под саморегулированием понимается свойство электродвигателя развивать такой вращающий момент, который требует от него рабочая машина. Предположим n = const. M_с момент сопротивления рабочей машины, он является тормозным для двигателя.

Предположим, что под действием внешних факторов момент сопротивления M_с вырос и M'_с > M_с и скорость вращения n снизиться, это вызовет увеличение ЭДС индукции ротора Е₂, увеличение тока ротора I₂, увеличение электромагнитного момента M_э, который станет равным новому установившемуся моменту сопротивления M'_э = M'_с.

Максимальный момент M_м, это наибольший момент, который может развивать двигатель, т.е. асинхронный двигатель имеет физическое ограничение по моменту. В паспорте двигателя задается отношение .

Критическая скорость n_к – наименьшая скорость, с которой может вращаться двигатель.

Точка A – точка холостого хода M = 0, n = n_х = n₁.

Точка C – точка пуска двигателя. n = 0, M = M_п – момент, который развивает неподвижный двигатель. Этот момент называется пусковым моментом. В паспорте задается величина .

Точка D – точка номинального режима. n_н, M_н – параметры, с которыми двигатель может работать длительно, не перегреваясь свыше допустимой температуры.

В паспорте вместо момента задается номинальная мощность (полезная механическая мощность):

;

.

Участок AD – рабочий участок. В любой точке этого участка двигатель может длительно работать. Участок DB – участок кратковременной работы. Двигатель может кратковременно работать с перегрузкой.

Как видно из характеристики с увеличением момента частота вращения падает. Вводится понятие изменения скорости ∆n%:

.

Для асинхронных двигателей ∆n% ≈ s_н% = 2-8 %. Частота вращения на рабочем участке изменяется не значительно (механическая характеристика – жесткая).

Влияние напряжения питания и активного сопротивления ротора на механическую характеристику

Влияние напряжения питания

Электромагнитный момент двигателя M_э имеет квадратичную зависимость от напряжения питания:

.

Двигатель чувствителен к напряжению питания. При уменьшении напряжения питания снижается перегрузочная способность двигателя M_м и пусковой момент M_п. При уменьшении напряжения может быть затруднен пуск двигателя, двигатель может остановиться, частота вращения уменьшается при постоянном моменте сопротивления.