Kapag nagtatayo ng mga modelo ng isang awtomatikong electric drive, kinakailangang isaalang-alang ang pagiging kumplikado ng mga proseso ng electromechanical na nagaganap sa engine sa panahon ng operasyon nito. Ang mga resulta na nakuha sa pagkalkula ng matematika ay dapat na ma-verify nang empirically. Kaya, mayroong pangangailangan upang matukoy ang mga katangian ng mga de-koryenteng motor sa kurso ng isang buong sukat na eksperimento. Ang impormasyong nakuha sa kurso ng naturang eksperimento ay ginagawang posible na subukan ang itinayong modelo ng matematika. Isinasaalang-alang ng artikulo ang isang paraan para sa pagbuo ng mga mekanikal na katangian ng isang asynchronous na motor na may isang squirrel-cage rotor, isang eksperimentong pag-verify ng mga kinakalkula na mekanikal na katangian ay isinasagawa sa halimbawa ng isang sistema na binubuo ng isang asynchronous na motor, hanggang sa baras kung saan ang isang Ang DC motor ng independiyenteng paggulo ay konektado bilang isang pagkarga, ang error sa pagkalkula ay tinatantya, at isang konklusyon ay ginawa tungkol sa posibilidad ng paggamit ng mga nakuhang resulta para sa karagdagang pananaliksik. Sa panahon ng eksperimento, ginagamit ang laboratory stand na NTC-13.00.000.
asynchronous na motor
DC motor
mekanikal na katangian
katumbas na circuit
saturation ng magnetic system.
1. Voronin S. G. Electric drive ng aircraft: Educational and methodological complex. - Offline na bersyon 1.0. - Chelyabinsk, 1995-2011.- may sakit. 493, nakailaw ang listahan. - 26 na pamagat
2. Moskalenko VV Electric drive: aklat-aralin para sa mga mag-aaral. mas mataas aklat-aralin mga establisyimento. - M.: Publishing Center "Academy", 2007. - 368 p.
3. Moshinsky Yu. A., Bespalov V. Ya., Kiryakin A. A. Pagpapasiya ng mga parameter ng katumbas na circuit ng isang asynchronous na makina ayon sa data ng catalog // Elektrisidad. - Hindi. 4/98. - 1998. - S. 38-42.
4. Teknikal na katalogo, ikalawang edisyon, itinama at dinagdagan / Vladimir Electric Motor Plant. - 74 p.
5. Austin Hughes Electric Motors and Drives Fundamentals, Types and Applications. - Ikatlong edisyon / Paaralan ng Electronic at Electrical Engineering, Unibersidad ng Leeds. - 2006. - 431 rubles.
Panimula
Ang Asynchronous motor (IM) ay isang de-koryenteng motor na natagpuan ang napakalawak na aplikasyon sa iba't ibang industriya at agrikultura. Ang HELL na may squirrel-cage rotor ay may mga tampok na ginagawa itong malawakang ginagamit: kadalian ng paggawa, na nangangahulugang mababang paunang gastos at mataas na pagiging maaasahan; mataas na kahusayan kasama ang mababang gastos sa pagpapanatili ay nagreresulta sa mababang pangkalahatang gastos sa pagpapatakbo; ang kakayahang gumana nang direkta mula sa mga mains ng AC.
Mga mode ng pagpapatakbo ng isang asynchronous na de-koryenteng motor
Ang mga motor na squirrel-cage ay mga asynchronous na makina na ang bilis ay nakasalalay sa dalas ng supply boltahe, ang bilang ng mga pares ng poste at ang pagkarga sa baras. Bilang isang patakaran, habang pinapanatili ang isang pare-pareho ang boltahe ng supply at dalas, kung ang pagbabago ng temperatura ay hindi pinansin, ang metalikang kuwintas sa baras ay depende sa slip.
Ang torque ng presyon ng dugo ay maaaring matukoy ng Kloss formula:
kung saan , - kritikal na sandali, - kritikal na slip.
Bilang karagdagan sa mode ng motor, ang isang asynchronous na motor ay may tatlong higit pang mga mode ng pagpepreno: a) generator braking na may output ng enerhiya sa network; b) pagpepreno sa pamamagitan ng counter-inclusion; c) dynamic na pagpepreno.
Sa positibong slip, ang squirrel-cage machine ay magsisilbing motor, na may negatibong slip, bilang generator. Ito ay sumusunod mula dito na ang armature current ng isang squirrel-cage motor ay nakasalalay lamang sa slip. Kapag ang makina ay umabot sa kasabay na bilis, ang kasalukuyang ay magiging minimal.
Ang generator braking ng IM na may paglipat ng enerhiya sa network ay nangyayari sa isang rotor speed na lumalampas sa kasabay. Sa mode na ito, ang de-koryenteng motor ay nagbibigay ng aktibong enerhiya sa network, at ang reaktibong enerhiya na kinakailangan upang lumikha ng isang electromagnetic field ay nagmumula sa network patungo sa de-koryenteng motor.
Ang mekanikal na katangian para sa generator mode ay isang pagpapatuloy ng katangian ng motor mode sa pangalawang kuwadrante ng coordinate axes.
Ang reverse current braking ay tumutugma sa direksyon ng pag-ikot ng stator magnetic field, kabaligtaran sa pag-ikot ng rotor. Sa mode na ito, ang slip ay mas malaki kaysa sa isa, at negatibo ang rotational speed ng rotor kaugnay sa rotational frequency ng stator field. Ang kasalukuyang sa rotor, at samakatuwid sa stator, ay umabot sa isang malaking halaga. Upang limitahan ang kasalukuyang ito, ang isang karagdagang pagtutol ay ipinakilala sa rotor circuit.
Ang reverse braking mode ay nangyayari kapag ang direksyon ng pag-ikot ng stator magnetic field ay nagbabago, habang ang rotor ng electric motor at ang mga mekanismo na konektado dito ay patuloy na umiikot sa pamamagitan ng inertia. Ang mode na ito ay posible rin sa kaso kapag ang stator field ay hindi nagbabago sa direksyon ng pag-ikot, at ang rotor ay nagbabago sa direksyon ng pag-ikot sa ilalim ng pagkilos ng isang panlabas na metalikang kuwintas.
Sa artikulong ito, isinasaalang-alang namin ang pagtatayo ng mga mekanikal na katangian ng isang asynchronous na motor sa mode ng motor.
Pagbuo ng mekanikal na katangian gamit ang isang modelo
Data ng pasaporte AD DMT f 011-6u1: Uf =220 - nominal phase boltahe, V; p=3 - bilang ng mga pares ng paikot-ikot na pole; n=880 - nominal na bilis ng pag-ikot, rpm; Pн=1400 - nominal na kapangyarihan, W; Sa=5.3 - nominal rotor kasalukuyang, A; η = 0.615 - kahusayan nominal, %; cosφ = 0.65 - cos(φ) nominal; J=0.021 - sandali ng pagkawalang-galaw ng rotor, kg m 2 ; Ki \u003d 5.25 - ang multiplicity ng panimulang kasalukuyang; Kp \u003d 2.36 - ang multiplicity ng panimulang metalikang kuwintas; Km = 2.68 - ang multiplicity ng kritikal na sandali.
Upang pag-aralan ang mga kondisyon ng pagpapatakbo ng mga asynchronous na motor, ginagamit ang mga katangian ng pagpapatakbo at mekanikal, na tinutukoy sa eksperimento o kinakalkula batay sa katumbas na circuit (SZ). Upang magamit ang SZ (Larawan 1), kailangan mong malaman ang mga parameter nito:
- R 1 , R 2 ", R M - aktibong paglaban ng mga phase ng stator, rotor at magnetization branch;
- X 1 , X 2 ", X M - inductive resistances ng leakage ng stator phases ng rotor at ng magnetization branch.
Ang mga parameter na ito ay kinakailangan upang matukoy ang mga panimulang alon kapag pumipili ng mga magnetic starter at contactor, kapag nagsasagawa ng overload na proteksyon, upang ayusin at ayusin ang control system ng electric drive, upang gayahin ang mga transient. Bilang karagdagan, kinakailangan ang mga ito para sa pagkalkula ng panimulang mode ng IM, pagtukoy ng mga katangian ng isang asynchronous generator, pati na rin kapag nagdidisenyo ng mga asynchronous na makina upang ihambing ang mga parameter ng paunang at disenyo.
kanin. 1. Ang katumbas na circuit ng isang asynchronous na motor
Gagamitin namin ang paraan ng pagkalkula ng mga parameter ng katumbas na circuit upang matukoy ang aktibo at reaktibo na mga resistensya ng stator at rotor phase. Ang mga halaga ng kahusayan at power factor sa bahagyang pag-load na kinakailangan para sa mga kalkulasyon ay ibinibigay sa teknikal na katalogo: pf = 0.5 - bahagyang load factor, %; Ppf = Pn pf - kapangyarihan sa bahagyang pagkarga, W; η _pf = 0.56 - kahusayan sa bahagyang pagkarga, %; cosφ_pf = 0.4 - cos(φ) sa bahagyang pagkarga.
Mga halaga ng paglaban sa katumbas na circuit: X 1 =4.58 - stator reactance, Ohm; X 2 "=6.33 - rotor reactance, Ohm; R 1 \u003d 3.32 - stator active resistance, Ohm; R 2" \u003d 6.77 - rotor active resistance, Ohm.
Buuin natin ang mekanikal na katangian ng isang asynchronous na motor ayon sa Kloss formula (1).
Ang slip ay tinutukoy mula sa isang pagpapahayag ng form:
nasaan ang bilis ng pag-ikot ng IM rotor, rad/s,
kasabay na bilis ng pag-ikot:
Kritikal na bilis ng rotor:
. (4)
Kritikal na slip:
Ang punto ng kritikal na sandali ay tinutukoy mula sa expression
Ang panimulang torque ay tinutukoy ng Kloss formula para sa s=1:
. (7)
Batay sa mga kalkulasyon na ginawa, binubuo namin ang mekanikal na katangian ng IM (Larawan 4). Upang subukan ito sa pagsasanay, magsasagawa kami ng isang eksperimento.
Konstruksyon ng isang pang-eksperimentong mekanikal na katangian
Sa panahon ng eksperimento, ginagamit ang laboratory stand NTC-13.00.000 "Electroprivod". Mayroong isang sistema na binubuo ng isang induction motor, sa baras kung saan ang isang direktang kasalukuyang motor (DC motor) ng independiyenteng paggulo ay konektado bilang isang pagkarga. Kinakailangang bumuo ng mekanikal na katangian ng isang asynchronous na motor gamit ang data ng pasaporte ng asynchronous at synchronous na mga makina at pagbabasa ng sensor. Mayroon kaming kakayahang baguhin ang boltahe ng DCT excitation winding, sukatin ang mga alon sa armature ng isang kasabay at asynchronous na motor, at ang bilis ng baras. Ikonekta natin ang AD sa pinagmumulan ng kuryente at i-load ito sa pamamagitan ng pagpapalit ng agos ng DCT excitation winding. Pagkatapos magsagawa ng eksperimento, bubuo kami ng isang talahanayan ng mga halaga mula sa mga pagbabasa ng mga sensor:
Talahanayan 1 Mga pagbabasa ng sensor sa ilalim ng pagkarga ng isang asynchronous na motor
kung saan ang Iv ay ang excitation winding current ng DC motor, ang I i ay ang armature current ng DC motor, Ω ay ang rotor speed ng induction motor, ang I 2 ay ang rotor current ng induction motor.
Data ng pasaporte ng kasabay na uri ng makina 2P H90L UHL4: Pн=0.55 - rated power, kW; Unom=220 - na-rate na boltahe, V; Uin.nom=220 - nominal na boltahe ng paggulo, V; Iya.nom=3.32 - rated armature current, A; Iv.nom=400 - nominal na kasalukuyang paggulo, mA; Rya=16.4 - armature resistance, Ohm; nн=1500 - nominal na bilis ng pag-ikot, rpm; Jdv=0.005 - moment of inertia, kg m 2 ; 2p p =4 - ang bilang ng mga pares ng mga pole; 2a=2 - ang bilang ng mga parallel na sanga ng armature winding; N=120 - ang bilang ng mga aktibong conductor ng armature winding.
Ang kasalukuyang pumapasok sa DCT rotor sa pamamagitan ng isang brush, dumadaloy sa lahat ng mga liko ng rotor winding at lumabas sa isa pang brush. Ang punto ng contact ng stator winding sa rotor winding ay sa pamamagitan ng commutator plate o mga segment na pinipindot ng brush sa oras na iyon (ang brush ay karaniwang mas malawak kaysa sa isang segment). Dahil ang bawat indibidwal na pagliko ng rotor winding ay magkakaugnay sa isang commutator segment, ang kasalukuyang ay talagang dumadaan sa lahat ng mga pagliko at sa lahat ng mga plate ng kolektor sa daan nito sa rotor.
kanin. 2. Agos na dumadaloy sa rotor ng isang DC motor na may dalawang pole
Ipinapakita ng Figure 2 na ang lahat ng conductor na nakahiga sa N pole ay may positibong singil, habang ang lahat ng conductor sa ilalim ng S pole ay may negatibong singil. Samakatuwid, ang lahat ng conductor sa ilalim ng N pole ay makakatanggap ng pababang puwersa (na proporsyonal sa radial flux density B at ang rotor current), habang ang lahat ng conductor sa ilalim ng S pole ay makakatanggap ng pantay na puwersang paitaas. Bilang isang resulta, ang isang metalikang kuwintas ay nilikha sa rotor, ang magnitude nito ay proporsyonal sa produkto ng magnetic flux density at kasalukuyang. Sa pagsasagawa, ang density ng magnetic flux ay hindi magiging ganap na pare-pareho sa ilalim ng poste, kaya ang puwersa sa ilang mga rotor conductor ay magiging mas malaki kaysa sa iba. Ang kabuuang sandali ng pagbuo sa baras ay magiging katumbas ng:
M = K T FI, (8)
kung saan ang Ф ay ang kabuuang magnetic flux, ang coefficient K T ay pare-pareho para sa isang naibigay na motor.
Alinsunod sa formula (8), ang regulasyon (limitasyon) ng sandali ay maaaring makamit sa pamamagitan ng pagbabago ng kasalukuyang I o ang magnetic flux F. Sa pagsasagawa, ang regulasyon ng sandali ay madalas na isinasagawa sa pamamagitan ng pag-regulate ng kasalukuyang. Ang motor current ay kinokontrol ng control system nito (o operator) sa pamamagitan ng pagpapalit ng boltahe na ibinibigay sa motor gamit ang mga power converter o sa pamamagitan ng pagsasama ng mga karagdagang resistor sa mga circuit nito.
Kalkulahin ang pare-parehong disenyo ng makina, na kasama sa equation (8):
. (9)
Itatag natin ang ugnayan sa pagitan ng motor flux at ng field winding current. Tulad ng nalalaman mula sa teorya ng mga de-koryenteng makina, dahil sa impluwensya ng saturation ng magnetic system, ang relasyon na ito ay hindi linear at may anyo na ipinapakita sa Figure 3. Upang mas mahusay na gumamit ng bakal, ang makina ay idinisenyo upang na sa nominal mode ang operating point ay nasa inflection ng magnetization curve. Kunin natin ang magnitude ng magnetic flux na proporsyonal sa kasalukuyang paggulo.
Фpr.=Iв, (10)
kung saan ang Iv ay ang kasalukuyang paggulo.
Ф - tunay na halaga ng daloy; Ф pr. - ang halaga ng daloy na tinanggap para sa mga kalkulasyon
kanin. 3. Ang ratio ng mga halaga ng magnetic flux, tinanggap at totoo
Dahil ang IM at DPT sa eksperimento ay may isang karaniwang baras, maaari nating kalkulahin ang sandali na nilikha ng DPT at, batay sa mga halaga na nakuha at ang mga pagbabasa ng sensor ng bilis, bumuo ng isang pang-eksperimentong mekanikal na katangian ng IM (Larawan 4 ).
Fig.4. Mga mekanikal na katangian ng isang induction motor: kalkulado at eksperimental
Ang nakuha na pang-eksperimentong katangian sa rehiyon ng mababang halaga ng sandali ay matatagpuan sa ibaba ng katangian na kinakalkula sa teorya, at sa itaas - sa rehiyon ng mataas na halaga. Ang nasabing paglihis ay nauugnay sa pagkakaiba sa pagitan ng tinanggap para sa mga kalkulasyon at ang tunay na mga halaga ng magnetic flux (Larawan 3). Ang parehong mga graph ay bumalandra sa Фpr.=Iв. nom.
Ipinakilala namin ang isang pagwawasto sa mga kalkulasyon sa pamamagitan ng pagtatatag ng isang nonlinear dependence (Larawan 5):
Ф=а·Iв, (11)
kung saan ang a ay ang coefficient ng non-linearity.
kanin. 5. Ratio ng magnetic flux sa kasalukuyang paggulo
Ang resultang pang-eksperimentong katangian ay kukuha ng anyo na ipinapakita sa Fig. 6.
Fig.6. Mga mekanikal na katangian ng isang induction motor: kalkulado at eksperimental
Kalkulahin natin ang error ng pang-eksperimentong data na nakuha para sa kaso kung saan ang magnetic flux ay nakasalalay sa linearly sa kasalukuyang paggulo (10) at ang kaso kung saan ang dependence na ito ay nonlinear (11). Sa unang kaso, ang kabuuang error ay 3.81%, sa pangalawang 1.62%.
Konklusyon
Ang mekanikal na katangian na binuo ayon sa pang-eksperimentong data ay naiiba sa katangiang binuo gamit ang Kloss formula (1) dahil sa tinatanggap na pagpapalagay na Фpr.=Iв, ang pagkakaiba ay 3.81%, na may Iв=Iв.nom.=0.4 (А) ang mga pagtutukoy na ito tugma. Kapag naabot ng Ib ang nominal na halaga, ang saturation ng DCT magnetic system ay nangyayari, bilang isang resulta, ang isang karagdagang pagtaas sa kasalukuyang paggulo ay may mas kaunting epekto sa halaga ng magnetic flux. Samakatuwid, upang makakuha ng mas tumpak na mga halaga ng metalikang kuwintas, kinakailangan upang ipakilala ang isang kadahilanan ng saturation, na ginagawang posible upang madagdagan ang katumpakan ng pagkalkula ng 2.3 beses. Ang mekanikal na katangian, na itinayo sa pamamagitan ng pagmomolde, ay sapat na sumasalamin sa pagpapatakbo ng isang tunay na makina, maaari itong kunin bilang batayan para sa karagdagang pananaliksik.
Mga reviewer:
- Pyukke Georgy Alexandrovich, Doctor of Technical Sciences, Propesor ng Department of Control Systems ng KamchatSTU, Petropavlovsk-Kamchatsky.
- Potapov Vadim Vadimovich, Doktor ng Teknikal na Agham, Propesor ng sangay ng Far Eastern Federal University, Petropavlovsk-Kamchatsky.
Bibliograpikong link
Likhodedov A.D. KONSTRUKSYON NG MGA MEKANIKAL NA KATANGIAN NG ASYNCHRONOUS ENGINE AT ANG PAGPAPAHALAGA NITO // Mga modernong problema ng agham at edukasyon. - 2012. - Hindi. 5.;URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=6988 (petsa ng access: 01.02.2020). Dinadala namin sa iyong pansin ang mga journal na inilathala ng publishing house na "Academy of Natural History"
Ang pinakakaraniwang mga de-koryenteng motor sa industriya, agrikultura at lahat ng iba pang mga aplikasyon ay mga induction motor. Masasabing ang squirrel-cage induction motors ay ang pangunahing paraan ng pag-convert ng elektrikal na enerhiya sa mekanikal na enerhiya. Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang induction motor ay tinalakay sa § 1.2 at 6.1.
Ang electromagnetic field ng stator ay umiikot sa air gap ng makina sa bilis na co = 2 nf( /r p. Sa karaniwang dalas na 50 Hz, ang na-rate na bilis ng rotor ay nakasalalay sa bilang ng mga pares ng poste r p(Talahanayan 6.1).
Talahanayan 6.1
Ang pagtitiwala sa bilis ng pag-ikot ng mga asynchronous na motor sa bilang ng mga pares
mga poste
|
Bilang ng mga pares ng poste r p |
Ang angular velocity ng electromagnetic field ng stator coq. 1/s |
Bilis ng makina, rpm |
|
|
kasabay na pag-ikot l 0 |
huwaran nominal |
||
Depende sa disenyo ng rotor ng isang asynchronous na motor, ang mga asynchronous na motor ay nakikilala sa yugto At rotor ng squirrel-cage. Sa mga motor na may isang phase rotor, ang isang three-phase distributed winding ay matatagpuan sa rotor, kadalasang konektado sa isang bituin, ang mga dulo ng windings ay konektado sa mga slip ring, kung saan ang mga de-koryenteng circuit ng rotor ay tinanggal mula sa makina para sa koneksyon sa pagsisimula ng mga resistensya, na sinusundan ng pag-short ng windings. Sa squirrel-cage motors, ang winding ay ginawa sa anyo hawla ng ardilya - rods short-circuited sa magkabilang panig na may mga singsing. Sa kabila ng partikular na disenyo, ang squirrel cage ay maaari ding ituring bilang isang short-circuited three-phase winding.
Electromagnetic na sandali M sa isang asynchronous na motor ay nilikha dahil sa pakikipag-ugnayan ng umiikot na magnetic field ng stator Ф kasama ang aktibong sangkap ng kasalukuyang rotor:
saan kay- nakabubuo pare-pareho.
Ang kasalukuyang rotor ay lumitaw dahil sa EMF E 2, na sapilitan sa rotor windings sa pamamagitan ng umiikot na magnetic field. Kapag ang rotor ay nakatigil, ang induction motor ay isang three-phase transpormer na may mga windings na short-circuited o puno ng panimulang pagtutol. Ang EMF na nangyayari kapag ang rotor ay nakatigil sa mga paikot-ikot nito ay tinatawag rated phase EMF rotor E 2n. Ang emf na ito ay humigit-kumulang katumbas ng boltahe ng stator phase na hinati sa ratio ng pagbabago sa t:
Kapag ang motor ay umiikot, ang EMF ng rotor E 2 at ang dalas ng EMF na ito (at samakatuwid ang dalas ng kasalukuyang sa rotor windings) ^ ay depende sa dalas ng umiikot na field na tumatawid sa mga conductor ng rotor winding (sa isang squirrel-cage motor - rods). Ang dalas na ito ay tinutukoy ng pagkakaiba sa mga bilis ng stator field w at rotor w, na tinatawag na ganap na slip:
Kapag sinusuri ang mga operating mode ng isang asynchronous na motor na may pare-pareho ang dalas ng supply boltahe (50 Hz), karaniwang ginagamit ang kamag-anak na halaga ng slip.
Kapag ang motor rotor ay nakatigil, s= 1. Ang pinakamataas na EMF ng rotor kapag tumatakbo sa motor mode ay may nakatigil na rotor ( E 2n), habang tumataas ang bilis (bumababa ang slip), ang EMF E 2 ay bababa:
Katulad nito, ang dalas ng EMF at ang rotor current / 2 na may nakatigil na rotor ay magiging katumbas ng kasalukuyang dalas ng stator /, at habang tumataas ang bilis, ito ay bababa sa proporsyon sa slip:
Sa nominal mode, ang bilis ng rotor ay bahagyang naiiba mula sa bilis ng field, at ang nominal slip para sa mga motor na pangkalahatang layunin na may lakas na 1.5 ... 200.0 kW ay 2 ... 3% lamang, at para sa mga motor na may mas mataas na kapangyarihan, mga 1%. Alinsunod dito, sa nominal mode, ang EMF ng rotor ay 1 ... 3% ng nominal na halaga ng EMF na ito sa 5 \u003d 1. Ang dalas ng kasalukuyang rotor sa nominal mode ay magiging 0.5 ... 1.5 lamang Hz. Sa 5 = 0, kapag ang bilis ng rotor ay katumbas ng bilis ng field, ang rotor EMF E 2 at ang rotor current / 2 ay magiging zero, ang motor torque ay magiging zero din. Ang mode na ito ay perpektong idle mode.
Ang pag-asa ng dalas ng EMF at kasalukuyang rotor sa slip ay tumutukoy sa pagiging natatangi ng mga mekanikal na katangian ng isang induction motor.
Ang pagpapatakbo ng isang asynchronous na motor na may isang phase rotor, ang mga windings na kung saan ay short-circuited. Tulad ng ipinapakita sa (6.16), ang motor torque ay proporsyonal sa flux Ф at ang aktibong bahagi ng rotor kasalukuyang / 2 "a, nabawasan sa stator. Ang pagkilos ng bagay na nilikha ng windings ay depende sa halaga at dalas ng supply boltahe
Ang rotor kasalukuyang ay
kung saan ang Z 2 ay ang impedance ng phase ng rotor winding.
Dapat itong isipin na ang inductive resistance ng rotor winding x 2 ay isang variable na halaga na nakasalalay sa dalas ng kasalukuyang rotor, at, samakatuwid, sa slip: x 2 \u003d 2p 2 2 \u003d 2k t 2.
Sa isang nakatigil na rotor sa s= 1 inductive resistance ng rotor winding ay maximum. Habang tumataas ang bilis (bumababa ang slip), ang inductive reactance ng rotor x 2 bumababa at, kapag naabot ang rate na bilis, ay 1 lamang ... 3% ng paglaban sa 5 \u003d 1. Pagtukoy x 2s \u003d l \u003d x 2n, nakukuha namin
Dalhin natin ang mga parameter ng rotor circuit sa stator winding, isinasaalang-alang ang ratio ng pagbabago at batay sa pag-iingat
pagkakapantay-pantay ng kapangyarihan:
At ang aktibong sangkap ng kasalukuyang rotor ay may anyo:
Paghahati sa numerator at denominator ng formula (6.26) sa pamamagitan ng s, nakukuha namin
Ginawa ang matematikal na operasyon - paghahati ng numerator at denominator sa pamamagitan ng s, siyempre, ay hindi nagbabago sa bisa ng pagkakapantay-pantay (6.29), ngunit ito ay isang pormal na kalikasan, na dapat isaalang-alang kapag isinasaalang-alang ang kaugnayan na ito. Sa katunayan, tulad ng sumusunod mula sa orihinal na formula (6.26), ang slip ay nakasalalay sa inductive resistance ng rotor x 2, at aktibong paglaban g 2 nananatiling pare-pareho. Ang paggamit ng expression (6.29) ay nagpapahintulot, sa pamamagitan ng pagkakatulad sa isang transpormer, upang gumuhit ng isang katumbas na circuit para sa isang asynchronous na motor, na ipinapakita sa fig. 6.4 ,A.
kanin. 6.4.Mga katumbas na circuit ng isang asynchronous na motor: a - kumpletong circuit; b - scheme na may remote magnetizing circuit
Para sa pagsusuri ng isang unregulated electric drive, ang scheme na ito ay maaaring gawing simple sa pamamagitan ng paglilipat ng magnetization circuit sa mga terminal ng motor. Ang isang pinasimple na U-shaped na katumbas na circuit ay ipinapakita sa fig. 6.4D batay sa kung saan, ang rotor current ay magiging katumbas ng:
saan x k \u003d x + x "2i- maikling circuit inductive reactance. Ang aktibong bahagi ng kasalukuyang rotor, na isinasaalang-alang (6.28), ay magiging:
Ang pagpapalit ng (6.22) at (6.31) sa (6.16), nakakakuha tayo ng expression para sa sandali ng isang induction motor
Ang natural na mekanikal na katangian ng isang asynchronous na motor oz = f(M) na may isang phase rotor, ang mga windings na kung saan ay short-circuited, ay ipinapakita sa fig. 6.5. Ipinapakita rin nito ang electromechanical na katangian ng motor u = /(/j), na tinutukoy mula sa vector diagram ng asynchronous na motor sa fig. 6.6, ako x = ako + / 2 ".
kanin. SA 5. Mga likas na mekanikal at electromechanical na katangian ng isang induction motor
kanin. V.V. Pinasimpleng vector diagram ng isang induction motor
Ipagpalagay na ang magnetizing current ay reaktibo, nakuha namin kung saan 
Pagtutumbas ng derivative dM/ds= , hanapin ang pinakamataas na halaga ng sandali ng induction motor M k \u003d M n at ang katumbas na halaga ng kritikal na slip s K:
saan s K- kritikal na slip; ang sign na "+" ay nangangahulugan na ang halagang ito ay tumutukoy sa motor mode, ang sign "-" - sa generator mode ng regenerative braking.
Isinasaalang-alang ang (6.34) at (6.35), ang mekanikal na pormula ng katangian (6.32) ay maaaring mabago sa isang mas maginhawang expression para sa paggamit - Kloss formula:
Para sa mga motor na may lakas na higit sa 15 kW, ang paglaban ng stator winding r, ay maliit at sa dalas ng 50 Hz ay mas mababa. x k. Samakatuwid, sa mga expression sa itaas, ang halaga ng r ay maaaring mapabayaan:
Ayon sa mga formula na nakuha, posibleng kalkulahin ang mekanikal na katangian ng isang asynchronous na motor, gamit ang data ng pasaporte nito, alam ang na-rate na metalikang kuwintas. M n, nominal slip s h at kapasidad ng overload ng motor x.
Tandaan na kapag pinag-aaralan ang mga proseso ng electromagnetic sa isang asynchronous na motor para sa isang matatag na estado, dumating kami sa parehong mga relasyon (6.9) at (6.10), na nakuha sa § 6.1 batay sa mga differential equation ng isang generalised two-phase machine.
Pagsusuri ng mga tampok ng mekanikal na katangian ng isang induction motor (tingnan ang Fig. 6.5). Ito ay hindi linear at binubuo ng dalawang bahagi. Ang una - ang gumaganang bahagi - sa loob ng sliding range mula 0 hanggang s K . Ang bahaging ito ng katangian ay malapit sa linear at may negatibong higpit. Dito, ang sandali na binuo ng motor ay humigit-kumulang na proporsyonal sa kasalukuyang stator 1 X at rotor / 2 . Dahil sa bahaging ito ng katangian s kung gayon ang pangalawang termino ng denominator sa formula (6.39) ay mas mababa kaysa sa una at maaaring mapabayaan. Kung gayon ang gumaganang bahagi ng mekanikal na katangian ay maaaring humigit-kumulang na kinakatawan sa isang linear na anyo, kung saan ang sandali ay proporsyonal sa slip:
Ang pangalawang bahagi ng mekanikal na katangian ng isang asynchronous na motor na may malalaking slips s K (s>s K) curvilinear, na may positibong stiffness value (3. Sa kabila ng katotohanan na ang motor current ay tumataas habang ang slip ay tumataas, ang moment, sa kabaligtaran, ay bumababa. Kung ang rotor windings ng isang asynchronous motor na may phase rotor sa external circuit ay maikli. -circuited, kung gayon ang panimulang kasalukuyang ng naturang motor (na may \u003d 0 at 5 \u003d 1) ay magiging napakalaki at lalampas sa na-rate ng isa sa pamamagitan ng 10-12 beses. Kasabay nito, ang panimulang metalikang kuwintas ay magiging tungkol sa 0.4 . .. 5 ... 6) / n, at ang panimulang metalikang kuwintas (1.1 ... 1.3) A / n.
Upang ipaliwanag ang pagkakaibang ito sa pagitan ng panimulang kasalukuyang at metalikang kuwintas, isaalang-alang ang mga diagram ng vector ng rotor circuit (Larawan 6.7) para sa dalawang kaso: kapag malaki ang slip (ang panimulang bahagi ng katangian); kapag ang slip ay maliit (nagtatrabaho bahagi ng katangian). Sa simula, kapag 5=1, ang dalas ng kasalukuyang rotor ay katumbas ng dalas ng mga mains (f 2 = 50 Hz). Inductive resistance ng rotor winding [tingnan. (6.24)] ay malaki at makabuluhang lumampas sa aktibong paglaban ng rotor / * 2, ang kasalukuyang nahuhuli sa likod ng EMF ng rotor sa pamamagitan ng isang malaking anggulo φ, i.e. ang rotor kasalukuyang ay pangunahing reaktibo. Dahil ang EMF ng rotor sa kasong ito ay magiging malaki 2 \u003d 2n, kung gayon ang panimulang kasalukuyang ay magiging napakalaki din, gayunpaman, dahil sa maliit na halaga ng cp 2, ang aktibong sangkap ng kasalukuyang rotor 1 2a ay magiging maliit, samakatuwid, ang sandali na binuo ng makina ay magiging maliit din.
Kapag bumibilis ang motor, bumababa ang slip, ang EMF ng rotor, ang dalas ng kasalukuyang rotor, ang inductive resistance ng rotor ay bumaba nang proporsyonal. Alinsunod dito, ang halaga ng kabuuang kasalukuyang ng rotor at stator ay bumababa, gayunpaman, dahil sa pagtaas sa f 2, ang aktibong bahagi ng kasalukuyang rotor ay tumataas at ang motor torque ay tumataas.
Kapag ang motor slip ay nagiging mas mababa sK , ang dalas ng kasalukuyang rotor ay bababa nang labis na ang inductive reactance ay magiging mas mababa kaysa sa aktibo, at ang rotor current ay magiging praktikal na aktibo (Fig. 6.7,6), ang metalikang kuwintas ng motor ay magiging proporsyonal sa kasalukuyang rotor. Kaya, kung ang nominal na slip ng motor ay 5 n = 2%, kung gayon, kumpara sa mga panimulang parameter, ang dalas ng kasalukuyang rotor ay bababa ng 50 beses, at ang inductive resistance ng rotor ay bababa din. Samakatuwid, sa kabila ng katotohanan na ang EMF ng rotor ay bababa din ng isang kadahilanan na 50, ito ay sapat na upang lumikha ng kasalukuyang rate ng rotor, na nagbibigay ng na-rate na metalikang kuwintas ng motor. Kaya, ang pagka-orihinal ng mga mekanikal na katangian ng isang asynchronous na motor ay tinutukoy ng pag-asa ng inductive resistance ng rotor sa slip.
kanin. SA 7. Vector diagram ng rotor circuit ng isang asynchronous na motor: a - na may malaking slip: b - kasama at maliit na slip
Batay sa nabanggit, upang simulan ang isang asynchronous na motor na may isang phase rotor, ang mga hakbang ay dapat gawin upang madagdagan ang panimulang metalikang kuwintas at bawasan ang mga panimulang alon. Para sa layuning ito, ang isang karagdagang aktibong pagtutol ay kasama sa rotor circuit. Tulad ng sumusunod mula sa mga formula (6.34), (6.35), ang pagpapakilala ng karagdagang aktibong pagtutol ay hindi nagbabago sa maximum na metalikang kuwintas ng makina, ngunit binabago lamang ang halaga
kritikal na slip: 
, saan /?" ext - binawasan sa
stator karagdagang paglaban sa rotor circuit.
Ang pagpapakilala ng karagdagang aktibong pagtutol ay nagpapataas ng impedance ng rotor circuit, bilang isang resulta, ang panimulang kasalukuyang bumababa at ang cp ng rotor circuit ay tumataas, na humahantong sa isang pagtaas sa aktibong bahagi ng rotor kasalukuyang at, dahil dito, ang panimulang metalikang kuwintas ng makina.
Karaniwan, ang isang naka-section na paglaban ay ipinakilala sa rotor circuit ng isang motor na may isang phase rotor, ang mga yugto kung saan ay tinutulay sa pamamagitan ng pagsisimula ng mga contactor. Ang pagkalkula ng mga rheostatic na panimulang katangian ay maaaring gawin ayon sa formula (6.39), gamit ang halaga sK , katumbas R2 b para sa bawat hakbang ng pagsisimula ng paglaban. Ang circuit para sa paglipat sa mga karagdagang resistensya at ang kaukulang rheostatic na mekanikal na katangian ng engine ay ipinapakita sa fig. 6.8. Ang mga mekanikal na katangian ay may isang karaniwang perpektong idle point na katumbas ng bilis ng pag-ikot ng stator electromagnetic field co, at ang higpit ng gumaganang bahagi ng mga katangian ay bumababa habang ang kabuuang aktibong paglaban ng rotor circuit ay tumataas (2 + /? ext).
Kapag sinimulan ang makina, ang kabuuang karagdagang paglaban /? 1ext. Sa pag-abot sa bilis kung saan ang engine torque L / ay nagiging malapit sa sandali ng paglaban MS, bahagi ng panimulang paglaban ay pinalalayas ng contactor K1, at ang motor ay lumipat sa katangian na naaayon sa halaga ng karagdagang paglaban /? 2ext. Sa kasong ito, ang metalikang kuwintas ng makina ay nadagdagan sa halaga M 2 . Habang bumibilis pa ang motor, pinaikli ng contactor K2 ang ikalawang yugto ng panimulang paglaban. Pagkatapos isara ang mga contact ng short circuit contactor, lilipat ang motor sa natural na katangian at gagana sa bilis na tumutugma sa point 1.
Upang kalkulahin ang mga panimulang katangian, kailangan mong itakda ang halaga ng metalikang kuwintas M ( kung saan ang mga yugto ng pagsisimula ng mga resistor ay inililipat M x = 1,2MS. Mga halaga ng panimulang torque M 2(Larawan 6.8) ay matatagpuan sa pamamagitan ng formula, \u003d A /, kung saan 
T - bilang ng mga hakbang.
Upang kalkulahin ang mga yugto ng pagsisimula ng paglaban, nakita namin ang nominal na pagtutol ng rotor R 2h \u003d 2n.lin /\u003e / 3 2n
Mga paglaban sa hakbang:
Sa squirrel-cage induction motors, ang pagpapakilala ng karagdagang paglaban sa rotor circuit ay imposible. Gayunpaman, ang parehong resulta ay maaaring makuha sa pamamagitan ng paggamit ang epekto ng pag-aalis ng kasalukuyang sa ibabaw ng konduktor. Ang kakanyahan ng hindi pangkaraniwang bagay na ito ay ang mga sumusunod. Ayon sa batas ng electromagnetic induction, kapag ang isang alternating current ay dumadaloy sa isang conductor, ang isang EMF ng self-induction ay sapilitan dito, na nakadirekta laban sa kasalukuyang:
Ang halaga ng EMF na ito ay nakasalalay sa kasalukuyang ako, dalas at inductance nito, na tinutukoy ng mga katangian ng daluyan na nakapalibot sa konduktor. Kung ang konduktor ay nasa hangin, kung gayon ang magnetic permeability ng daluyan ay napakaliit, samakatuwid, ang inductance ay maliit L. Sa kasong ito, sa dalas ng 50 Hz co = / s, ang impluwensya ng self-induction EMF ay hindi gaanong mahalaga. Ang isa pang bagay ay kapag ang konduktor ay inilagay sa katawan ng magnetic circuit. Pagkatapos ang inductance ay tumataas ng maraming beses at ang EMF ng self-induction, na nakadirekta laban sa kasalukuyang, ay gumaganap ng papel ng isang inductive resistance na pumipigil sa kasalukuyang pag-agos.
kanin. SA 9. Ang disenyo ng rotor ng isang asynchronous na squirrel-cage motor: A- na may malalim na uka; b - na may double cage; V- diagram na nagpapaliwanag ng epekto ng kasalukuyang displacement
Isaalang-alang ang pagpapakita ng pagkilos ng EMF ng self-induction para sa kaso ng isang conductor (rotor winding rod) na inilagay sa isang malalim na uka ng magnetic circuit ng motor rotor (Fig. 6.9 ,A). Kondisyon naming hinahati ang seksyon ng baras sa tatlong bahagi, na konektado nang magkatulad. Ang kasalukuyang dumadaloy sa ibabang bahagi ng baras ay bumubuo ng isang flux Ф, ang mga magnetic na linya ng puwersa na kung saan ay sarado kasama ang magnetic circuit. Sa bahaging ito ng konduktor, nangyayari ang isang malaking EMF ng self-induction eLV sumasalungat sa kasalukuyang 1 2y
Kasalukuyan / 23 (Larawan 6.9, V), na dumadaloy sa itaas na bahagi ng baras ng rotor winding ay bumubuo ng isang daloy Ф 3, ngunit dahil ang mga linya ng puwersa ng daloy na ito ay sarado sa hangin para sa isang makabuluhang bahagi ng kanilang haba, ang daloy Ф 3 ay magiging mas mababa kaysa sa daloy Ф. Kaya ang EMF e 1b ay maraming beses na mas mababa kaysa sa eLV
Ang tinukoy na pamamahagi ng EMF ng self-induction kasama ang taas ng baras ay tipikal para sa mode kapag ang dalas ng kasalukuyang rotor ay mataas - malapit sa 50 Hz. Sa kasong ito, dahil ang lahat ng tatlong bahagi ng rotor bar ay konektado sa parallel (tingnan ang Fig. 6.9, V), pagkatapos ay ang rotor kasalukuyang / 2 ay pupunta sa itaas na bahagi ng baras, kung saan mayroong mas kaunting likod na EMF e L . Ang kababalaghang ito ay tinatawag pag-aalis ng kasalukuyang sa ibabaw ng uka. Sa kasong ito, ang epektibong cross section ng rod kung saan dumadaloy ang kasalukuyang ay magiging ilang beses na mas mababa kaysa sa kabuuang cross section ng rod ng rotor winding. Kaya, ang aktibong paglaban ng rotor ay tumataas g 2 . Tandaan na dahil ang EMF ng self-induction ay nakasalalay sa dalas ng kasalukuyang (i.e., sa slip), kung gayon ang paglaban g 2 At x 2 ay mga function ng slip.
Sa pagsisimula, kapag ang slip ay malaki, ang paglaban r 2 ay tumataas (isang karagdagang pagtutol ay ipinakilala sa rotor circuit, kumbaga). Habang bumibilis ang motor, bumababa ang slip ng motor, humihina ang kasalukuyang epekto ng pag-aalis, ang kasalukuyang nagsisimulang magpalaganap pababa sa cross section ng konduktor, ang paglaban g 2 bumababa. Kapag naabot ang bilis ng pagpapatakbo, ang dalas ng kasalukuyang rotor ay napakaliit na ang hindi pangkaraniwang bagay ng kasalukuyang pag-aalis ay hindi na nakakaapekto, ang kasalukuyang dumadaloy sa buong cross section ng konduktor, at ang paglaban g 2 pinakamababa. Dahil sa awtomatikong pagbabago na ito sa paglaban g 2, ang simula ng asynchronous squirrel-cage motors ay nagpapatuloy nang mabuti: ang panimulang kasalukuyang ay
5.0 ... 6.0 nominal, at ang panimulang metalikang kuwintas ay 1.1 ... 1.3 nominal.
Posibleng pag-iba-ibahin ang mga parameter ng mga panimulang katangian ng isang asynchronous na motor sa panahon ng disenyo sa pamamagitan ng pagbabago ng hugis ng uka, pati na rin ang paglaban ng materyal ng mga rod (haluang metal na komposisyon). Kasama ng malalim na mga grooves, ginagamit ang mga double grooves, na bumubuo ng isang double squirrel cage (Fig. 6.9,6), at gumamit din ng mga uka na hugis peras, atbp.
Sa fig. Ang 6.10 ay nagpapakita ng mga tipikal na mekanikal na katangian ng iba't ibang mga pagbabago ng asynchronous squirrel-cage motors.
kanin. SA 10 O'CLOCK. Tinatayang mekanikal na katangian ng asynchronous na squirrel-cage motors: a - normal na bersyon; 6 - na may tumaas na slip; V- na may mas mataas na panimulang metalikang kuwintas; g- crane at metalurhiko serye
Normal na squirrel-cage motor ginagamit upang magmaneho ng malawak na klase ng mga gumaganang makina at mekanismo, pangunahin para sa mga drive na tumatakbo sa tuluy-tuloy na mode. Ang disenyo na ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng mataas na kahusayan at pinakamababang nominal slip. Ang mekanikal na katangian sa rehiyon ng malalaking slip ay karaniwang may maliit na paglubog, na nailalarawan sa pamamagitan ng isang minimum na metalikang kuwintas M t (p.
Mga high slip na motor ay may mas malambot na mekanikal na katangian at ginagamit sa mga sumusunod na kaso: kapag ang dalawa o higit pang mga makina ay nagpapatakbo sa isang karaniwang baras, para sa mga mekanismo (halimbawa, mga crank) na may paikot na pagbabago ng pagkarga, kapag ipinapayong gamitin ang kinetic energy na nakaimbak sa gumagalaw na bahagi ng electric drive upang mapaglabanan ang paglaban sa paggalaw , at para sa mga mekanismo na tumatakbo sa intermittent mode.
Mga motor na may tumaas na panimulang metalikang kuwintas Idinisenyo para sa mga makina na may mahirap na mga kondisyon sa pagsisimula, tulad ng mga conveyor ng scraper.
Mga makina para sa crane at metallurgical series idinisenyo para sa mga mekanismo na tumatakbo sa intermittent mode na may madalas na pagsisimula. Ang mga motor na ito ay may malaking kapasidad ng labis na karga, mataas na panimulang metalikang kuwintas, nadagdagan ang lakas ng makina, ngunit mas masahol na pagganap ng enerhiya.
Ang analytical na pagkalkula ng mga mekanikal na katangian ng squirrel-cage induction motors ay medyo kumplikado, samakatuwid, ang katangian ay maaaring humigit-kumulang na binuo gamit ang apat na puntos: sa idle (5 = 0), sa maximum M k, launcher M p at pinakamababa M t[n sandali sa simula ng paglulunsad. Ang data ng mga katangiang puntong ito ay ibinibigay sa mga katalogo at sangguniang aklat para sa mga asynchronous na motor. Ang pagkalkula ng gumaganang bahagi ng mekanikal na katangian ng isang short-circuited asynchronous na motor (na may mga slip mula 0 hanggang 5 k) ay maaaring gawin gamit ang Kloss formula (6.36), (6.39), dahil ang epekto ng kasalukuyang pag-aalis sa operating mode ay halos hindi ipinahayag.
Buong mekanikal na katangian ng isang induction motor sa lahat ng mga quadrant ng field MS, ipinapakita sa fig. 6.11.
Ang asynchronous na motor ay maaaring gumana sa tatlong braking mode: regenerative at dynamic braking at reverse current braking. Ang isang partikular na mode ng pagpepreno ay capacitor braking din.
Regenerative regenerative braking posible kapag ang bilis ng rotor ay mas mataas kaysa sa bilis ng pag-ikot ng stator electromagnetic field, na tumutugma sa isang negatibong halaga ng slip: oo>co 0 5 
Ang isang bahagyang mas malaking halaga ng maximum na metalikang kuwintas sa generator mode ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng katotohanan na ang mga pagkalugi sa stator (sa paglaban G () sa motor mode, ang metalikang kuwintas sa baras ay nabawasan, at sa generator mode, ang metalikang kuwintas sa baras ay dapat na mas malaki upang masakop ang mga pagkalugi sa stator.
Tandaan na sa regenerative braking mode, ang asynchronous na motor ay bumubuo at naghahatid ng aktibong kapangyarihan sa network, at para makalikha ng electromagnetic field, ang asynchronous na motor sa generator mode ay dapat ding makipagpalitan ng reactive power sa network. Samakatuwid, ang isang asynchronous na makina ay hindi maaaring gumana bilang isang autonomous generator kapag nadiskonekta mula sa network. Posible, gayunpaman, na ikonekta ang isang asynchronous na makina sa mga capacitor bank bilang pinagmumulan ng reaktibong kapangyarihan.
Dynamic na paraan ng pagpepreno: Ang mga paikot-ikot na stator ay hindi nakakonekta mula sa mga mains ng AC at nakakonekta sa isang pinagmumulan ng boltahe ng DC (Larawan 6.12). Kapag ang stator windings ay pinapagana ng direktang kasalukuyang, isang electromagnetic field na nakatigil sa espasyo ay nilikha, i.e. bilis ng pag-ikot ng patlang ng stator na may dt = . Ang slip ay magiging katumbas ng 5 DT = -co/co n, kung saan ang co n ay ang nominal na angular na bilis ng pag-ikot ng stator field.
kanin. 6 .12 A- pagsasama ng dynamic na pagpepreno; b - kapag kumokonekta sa mga windings sa isang bituin; V- kapag kumokonekta sa mga windings sa isang tatsulok
Ang uri ng mga mekanikal na katangian (Larawan 6.13) ay katulad ng mga katangian sa regenerative braking mode. Ang panimulang punto ng mga katangian ay ang pinagmulan ng mga coordinate. Maaari mong ayusin ang intensity ng dynamic na pagpepreno sa pamamagitan ng pagpapalit ng excitation current / dt sa stator windings. Kung mas mataas ang kasalukuyang, mas maraming braking torque ang bubuo ng motor. Sa kasong ito, gayunpaman, dapat itong isaalang-alang na sa mga alon / dm > / 1n, ang saturation ng magnetic circuit ng engine ay nagsisimulang makaapekto.
Para sa mga asynchronous na motor na may phase rotor, ang braking torque ay maaari ding kontrolin sa pamamagitan ng pagpapapasok ng karagdagang resistance sa rotor circuit. Ang epekto ng pagpapakilala ng karagdagang paglaban ay katulad ng nangyayari kapag nagsisimula ng isang asynchronous na motor: dahil sa pagpapabuti ng f, ang kritikal na slip ng motor ay tumataas at ang braking torque ay tumataas sa mataas na bilis ng pag-ikot.
Sa dynamic na braking mode, ang stator windings ay pinapagana ng DC source. Dapat ding tandaan na sa dynamic na circuit ng pagpepreno, ang kasalukuyang / d t ay dumadaloy (kapag ang mga windings ay konektado sa isang bituin) hindi sa tatlo, ngunit sa pamamagitan ng dalawang phase windings.
Upang makalkula ang mga katangian, kinakailangan upang palitan ang tunay / katumbas na kasalukuyang /, na, na dumadaloy sa tatlong yugto ng paikot-ikot,
lumilikha ng parehong magnetizing force bilang ang kasalukuyang ako. Para sa scheme sa fig. 6.12 ,6 1 =0.816/ , at para sa circuit sa fig. 6.12 ,sa I =0,472/ .
Ang isang pinasimple na formula para sa isang tinatayang pagkalkula ng mga mekanikal na katangian (hindi isinasaalang-alang ang saturation ng engine) ay katulad ng Kloss formula para sa motor mode:
saan 
- kritikal na sandali sa dynamic na mode ng pagpepreno; 
Dapat itong bigyang-diin na ang kritikal na slip sa dynamic na braking mode ay makabuluhang mas mababa kaysa sa kritikal na slip sa motor mode, dahil . Ang boltahe ng DC power supply ay magiging makabuluhang mas mababa kaysa sa na-rate na boltahe at humigit-kumulang katumbas ng dt = (2, ... 4) / eq.
Masigla, sa dynamic na mode ng pagpepreno, ang asynchronous na motor ay nagpapatakbo bilang isang kasabay na generator, na na-load ng paglaban ng rotor circuit ng motor. Ang lahat ng mekanikal na kapangyarihan na ibinibigay sa motor shaft sa panahon ng pagpepreno ay na-convert sa elektrikal na kapangyarihan at ginagamit upang painitin ang resistensya ng rotor circuit. Baliktarin ang pagpepreno maaaring nasa dalawang kaso:
- kapag, sa panahon ng pagpapatakbo ng engine, kinakailangan na agarang itigil ito, at para dito, ang pagkakasunud-sunod ng phase alternation ng power supply ng stator windings ng engine ay binago;
- kapag ang electromechanical system ay gumagalaw sa negatibong direksyon sa ilalim ng pagkilos ng descent load, at ang motor ay naka-on sa direksyon ng pag-akyat upang limitahan ang bilis ng pagbaba (pull load mode).
Sa parehong mga kaso, ang electromagnetic field ng stator at ang motor rotor ay umiikot sa magkaibang direksyon. Madulas ng makina sa pro-
ang anti-inclusion ay palaging mas malaki kaysa sa isa: 
Sa unang kaso (Larawan 6.14), ang motor na tumatakbo sa punto 1, pagkatapos baguhin ang pagkakasunud-sunod ng pagkakasunud-sunod ng phase ng motor, ay napupunta sa mode ng pagpepreno sa punto G, at ang bilis ng pagmamaneho ay mabilis na bumababa sa ilalim ng pagkilos ng metalikang kuwintas ng pagpepreno. M T at static MS. Kapag bumababa sa bilis na malapit sa zero, ang motor ay dapat na patayin, kung hindi, ito ay magpapabilis sa kabaligtaran na direksyon ng pag-ikot.
kanin. 6.14.
Sa pangalawang kaso, pagkatapos ng paglabas ng mekanikal na preno, ang makina, na naka-on sa pataas na direksyon, sa ilalim ng pagkilos ng gravity ng ibinabang load, ay iikot sa tapat na direksyon sa bilis na tumutugma sa punto 2. Ang operasyon sa ang mode ng pagsalungat sa ilalim ng pagkilos ng pag-load ng paghila ay posible kapag gumagamit ng mga motor na may isang phase rotor. Sa kasong ito, ang isang makabuluhang karagdagang pagtutol ay ipinakilala sa rotor circuit, na tumutugma sa katangian 2 sa Fig. 6.14.
Energetically, ang oposisyon mode ay lubhang hindi kanais-nais. Ang kasalukuyang sa mode na ito para sa mga asynchronous na squirrel-cage na motor ay lumampas sa panimulang kasalukuyang, na umaabot sa isang 10-tiklop na halaga. Ang mga pagkalugi sa rotor circuit ng motor ay ang kabuuan ng mga pagkawala ng motor short circuit at ang kapangyarihan na inililipat sa motor shaft sa panahon ng pagpepreno: A P n = L/T co 0 + M t (tungkol sa.
Para sa mga squirrel-cage motor, ang anti-switching mode ay posible lamang sa loob ng ilang segundo. Kapag gumagamit ng mga motor na may isang phase rotor sa mode ng oposisyon, ipinag-uutos na isama ang isang karagdagang pagtutol sa rotor circuit. Sa kasong ito, ang mga pagkalugi ng enerhiya ay nananatiling parehong makabuluhan, ngunit ang mga ito ay isinasagawa sa dami ng engine sa mga rotor resistance.
Device at aplikasyon ng presyon ng dugo na may maikling circuit rotor.
1) Nakapirming stator: nakalamina na electrical steel core na may (karaniwan) na tatlong phase windings na bumubuo ng mga pole at inilipat sa espasyo ng 120 degrees.
Ang stator winding ay kadalasang ginawa gamit ang lacquer insulation.
2) Movable squirrel-cage rotor: stator type core. Paikot-ikot sa mga grooves - tanso o aluminyo rod, pinaikli ng mga singsing sa mga dulo ng core.
Ang rotor winding sa ilang low power motors ay ginawa sa pamamagitan ng die casting aluminum.
Sa mga IM na may mababang lakas, ang agwat ng hangin sa pagitan ng stator at rotor ay 0.2 - 0.3 mm, sa mga makinang may mataas na kapangyarihan - ilang milimetro.
13. Ang operasyon ng IM sa anti-switching braking mode.
Kinakailangang ilipat ang circuit upang baligtarin at i-off ito sa bilis na katumbas ng zero. Ang kontrol ng bilis ay isinasagawa ng relay ng bilis.
Mga paraan upang makontrol ang bilis ng pag-ikot ng isang asynchronous na motor.
Para sa asynchronous short circuit motors rotor
Para sa motor na may phase rotor: sa pamamagitan ng pagpapalit ng bilang ng mga hakbang sa rheostat sa rotor circuit.
Pagsisimula ng IM sa isang phase rotor.
Ang pagsasama ng start-adjusting rheostats sa rotor ay nagbibigay-daan sa iyo upang mapabilis ang makina sa mga hakbang nang hindi lalampas sa panimulang kasalukuyang higit sa 2-3 nominal.
Graph - tatlong hakbang
Ang mekanikal na katangian ng isang asynchronous na motor, ang pagsusuri nito.
1-х.х 2- rated mode 3- overload capacity 4 - start
1. Ang mga mekanikal na katangian ay binuo sa 4 na puntos:
kung saan: - kasabay na bilis;
- rate ng bilis;
– kritikal na slip
ƛ - labis na kapasidad ng makina;
Ang sandali ay nominal;
Na-rate na bilis;
17. Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang asynchronous na motor.
Tatlong yugto ng stator (pangunahing) paikot-ikot ng IM ay ibinibigay sa alternating boltahe u a = U m kasalanan (w t), u b= U m kasalanan (w t-p/3); u c= U m kasalanan (w t-2p/3), kung saan w=2π f 1 .
Ang mga agos ng phase ay nagsisimulang dumaloy sa mga paikot-ikot, na lumipat din sa bawat isa ng 120 el.
Lumilitaw ang isang stator magnetic field, umiikot na may angular velocity Ω 0 =2π f 1 /p.
Ang stator magnetic field ay tumatawid sa mga conductor ng rotor winding (secondary winding) at nag-uudyok ng EMF dito:
Direksyon E 2 ay tinutukoy ng kanang kamay na panuntunan. Ang sapilitan na EMF ay lumilikha ng mga alon sa saradong paikot-ikot.
Ang inductive resistance (inductance) ng mga rotor bar ay maliit, ang kasalukuyang ay halos kasabay ng EMF.
Bilang resulta ng pakikipag-ugnayan ng mga rotor currents sa magnetic flux, ang mga mekanikal na puwersa na kumikilos sa mga conductor ng rotor ay lumitaw, ang direksyon kung saan ay tinutukoy ng kaliwang panuntunan, at isang umiikot na electromagnetic na sandali.
Sa kasong ito, upang lumikha ng isang sandali, kinakailangan na ang stator flux ay tumatawid sa rotor conductors, ibig sabihin, na ang stator field ay umiikot sa bilis na mas mataas kaysa sa rotor speed. Ang pagkakaibang ito sa bilis ng pag-ikot ay tinatawag na slip.
Kaya, ang natatanging tampok ng IM, na nagbigay ng pangalan nito, ay ang stator field at ang rotor ay umiikot sa iba't ibang bilis, i.e. wala sa sync o asynchronously.
Kung binago mo ang direksyon ng pag-ikot ng patlang ng stator, ang rotor ay magsisimula ring iikot sa kabaligtaran na direksyon - ito ay isang pagbaliktad. Sa eskematiko, para dito sapat na upang magpalit ng anumang dalawang yugto.
18.Mga paraan upang simulan ang mga asynchronous na motor na may maikling circuit rotor at ang kanilang mga katangian
Sa lahat ng mga pamamaraan, nakakamit ang pagbaba sa panimulang kasalukuyang. Pinahihintulutan ang direktang pagsisimula kung maliit ang lakas ng makina o ang makina ay nagsisimula nang walang load.
1. Sa pamamagitan ng pagpapalit ng paglaban sa stator circuit, ginagamit ito sa mga elevator, disadvantages: ang overload capacity at simula ng torque ay bumababa
2. Sa pamamagitan ng pagbabago ng boltahe at dalas sa parehong oras: gamit ang isang boltahe frequency converter, ang pamamaraan ay mas mahusay sa mga tuntunin ng pagkontrol, nangangailangan ng mamahaling kagamitan
3 Sa pamamagitan ng pagpapalit lamang ng magnitude ng boltahe: ang resulta ay kapareho ng sa unang kaso.
4. Paglipat mula delta patungo sa bituin (pagpapalit ng bilang ng mga pares ng poste)
Dynamic na mekanikal na katangian Ang isang induction motor ay tinatawag na relasyon sa pagitan ng mga agarang halaga ng bilis (slip) at ang sandali ng electric machine para sa parehong sandali sa oras ng lumilipas na mode ng operasyon.
Ang graph ng dynamic na mekanikal na katangian ng isang induction motor ay maaaring makuha mula sa pinagsamang solusyon ng sistema ng mga differential equation ng electrical equilibrium sa stator at rotor circuits ng motor at isa sa mga equation ng electromagnetic torque nito, na ibinibigay nang walang kanilang derivation:
Ang sistema ng mga equation (5.35) ay gumagamit ng sumusunod na notasyon:
A
- bahagi ng stator winding boltahe vector, na nakatuon sa kahabaan ng axis b nakapirming sistema ng coordinate;
- katumbas na inductive resistance ng stator winding, katumbas ng inductive resistance ng leakage ng stator winding at ang inductive resistance mula sa pangunahing field;
- katumbas na inductive resistance ng rotor winding, nabawasan sa stator winding, katumbas ng inductive resistance ng leakage ng rotor winding at ang inductive resistance mula sa pangunahing field;
- inductive resistance mula sa pangunahing field (magnetization circuit), na nilikha ng kabuuang pagkilos ng mga alon ng stator;
A nakapirming sistema ng coordinate;
- bahagi ng stator winding flux linkage vector, na nakatuon sa kahabaan ng axis b nakapirming sistema ng coordinate;
A nakapirming sistema ng coordinate;
ay ang bahagi ng rotor winding flux linkage vector, na nakatuon sa kahabaan ng axis b nakapirming sistema ng coordinate;
A nakapirming sistema ng coordinate;
- bahagi ng rotor winding kasalukuyang vector, na nakatuon sa kahabaan ng axis b fixed coordinate system.
Ang mga prosesong electromekanikal sa isang asynchronous na electric drive ay inilalarawan ng equation of motion. Para sa okasyon
kung saan ang sandali ng paglaban ng pagkarga ay nabawasan sa baras ng motor; - ang kabuuang sandali ng pagkawalang-galaw ng electric drive na nabawasan sa motor shaft.
Ang pagsusuri ng mga dynamic na proseso ng conversion ng enerhiya sa isang induction motor ay isang mahirap na gawain dahil sa makabuluhang non-linearity ng mga equation na naglalarawan sa induction motor, dahil sa produkto ng mga variable. Samakatuwid, ipinapayong pag-aralan ang mga dynamic na katangian ng isang induction motor gamit ang teknolohiya ng computer.
Ang pinagsamang solusyon ng sistema ng mga equation (5.62) at (5.63) sa kapaligiran ng software ng MathCAD ay nagbibigay-daan sa iyo upang kalkulahin ang mga graph ng mga lumilipas na proseso ng bilis ω at metalikang kuwintas M na may mga numerical na halaga ng mga parameter ng katumbas na circuit ng isang asynchronous na motor, na tinukoy sa halimbawa 5.3.
Dahil ang dynamic na mekanikal na katangian ng isang induction motor ay maaari lamang makuha mula sa mga resulta ng mga kalkulasyon ng mga transient, una naming ipinakita ang mga graph ng transients ng bilis (Larawan 5.9) at metalikang kuwintas (Larawan 5.10) kapag nagsisimula ng isang induction motor sa pamamagitan ng direktang koneksyon sa network.
kanin. 5.9.
kanin. 5.10.
kanin. 5.11.
Ang mga graph at transient ay nagpapahintulot sa iyo na bumuo ng isang dynamic na mekanikal na katangian ng isang asynchronous na motor (Larawan 5.1 I, curve I) kapag nagsisimula sa pamamagitan ng direktang koneksyon sa network. Para sa paghahambing, ang parehong figure ay nagpapakita ng static na mekanikal na katangian - 2, na kinakalkula sa pamamagitan ng expression (5.7) para sa parehong mga parameter ng katumbas na circuit ng isang asynchronous na motor.
Ang isang pagsusuri ng dynamic na mekanikal na katangian ng isang asynchronous na motor ay nagpapakita na ang maximum na shock moments sa start-up ay lumampas sa na-rate na moment L / n ng static na mekanikal na katangian ng higit sa 4.5 beses at maaaring umabot sa mga halaga na hindi katanggap-tanggap na malaki sa mga tuntunin ng mekanikal na lakas. Ang mga epekto ng torque sa panahon ng pagsisimula, at lalo na sa panahon ng pagbaliktad ng isang asynchronous na motor, ay humantong sa pagkabigo ng kinematics ng mga mekanismo ng produksyon at ang asynchronous na motor mismo.
Ang pagmomodelo sa kapaligiran ng software ng MathCAD ay ginagawang medyo madali upang pag-aralan ang mga dynamic na mekanikal na katangian ng isang induction motor. Ito ay itinatag na ang dynamic na katangian ay tinutukoy hindi lamang ng mga parameter ng katumbas na circuit ng isang asynchronous na motor, kundi pati na rin ng mga parameter ng electric drive, tulad ng katumbas na sandali ng pagkawalang-galaw, ang sandali ng paglaban sa baras ng motor. . Dahil dito, ang isang asynchronous na motor na may ibinigay na mga parameter ng supply network at ang katumbas na circuit ay may isang static at maraming dynamic na mekanikal na katangian.
Tulad ng sumusunod mula sa pagsusuri ng mga dynamic na katangian ng Fig. 5.9-5.10, ang lumilipas na proseso ng pagsisimula ng isang short-circuited asynchronous na motor ay maaaring magkaroon ng isang oscillatory na karakter hindi lamang sa inisyal, kundi pati na rin sa huling seksyon, at ang bilis ng motor ay lumampas sa kasabay na ω0. Sa pagsasagawa, ang mga pagbabago sa angular velocity at torque ng engine sa huling seksyon ng transient na proseso ay hindi palaging sinusunod. Bilang karagdagan, mayroong isang malaking bilang ng mga mekanismo ng produksyon kung saan ang mga naturang pagbabagu-bago ay dapat na hindi kasama. Ang isang tipikal na halimbawa ay ang mga mekanismo ng mga winch at ang paggalaw ng mga crane. Para sa gayong mga mekanismo, ang mga asynchronous na motor na may malambot na mekanikal na katangian o may pagtaas ng slip ay ginawa. Ito ay itinatag na ang mas malambot ang gumaganang seksyon ng mekanikal na katangian ng isang induction motor at mas malaki ang katumbas na sandali ng pagkawalang-galaw ng electric drive, mas maliit ang amplitude ng mga oscillations kapag umabot sa isang matatag na bilis at mas mabilis na nabubulok.
Ang mga pag-aaral ng mga dynamic na mekanikal na katangian ay may teoretikal at praktikal na kahalagahan, dahil, tulad ng ipinapakita sa Seksyon 5.1.1, isinasaalang-alang lamang ang mga static na mekanikal na katangian ay maaaring humantong sa hindi ganap na tamang mga konklusyon at i-distort ang likas na katangian ng mga dynamic na pagkarga sa panahon ng pagsisimula ng mga asynchronous na motor. . Ipinapakita ng mga pag-aaral na ang pinakamataas na halaga ng dynamic na metalikang kuwintas ay maaaring lumampas sa na-rate na metalikang kuwintas ng motor kapag nagsimula sa pamamagitan ng direktang koneksyon sa network ng 2-5 beses at sa pamamagitan ng 4-10 beses kapag ang motor ay baligtad, na dapat gawin sa account kapag bumubuo at gumagawa ng mga electric drive.
Ito ay maginhawa upang pag-aralan ang pagpapatakbo ng isang asynchronous na de-koryenteng motor batay sa mga mekanikal na katangian nito, na isang graphic na ipinahayag na pag-asa ng form P = f(M). Sa mga kasong ito, ang mga katangian ng bilis ay bihirang ginagamit, dahil para sa isang asynchronous na de-koryenteng motor ang katangian ng bilis ay ang pag-asa ng bilis sa kasalukuyang rotor, sa pagtukoy kung alin ang maraming mga paghihirap, lalo na sa kaso ng mga asynchronous na de-koryenteng motor na may isang squirrel-cage rotor.
Para sa mga asynchronous na de-koryenteng motor, pati na rin para sa direktang kasalukuyang mga de-koryenteng motor, ang natural at artipisyal na mga mekanikal na katangian ay nakikilala. Ang isang asynchronous na de-koryenteng motor ay nagpapatakbo sa isang natural na mekanikal na katangian kung ang stator winding nito ay konektado sa isang three-phase current network, ang boltahe at dalas nito ay tumutugma sa mga nominal na halaga, at kung ang anumang karagdagang mga resistensya ay hindi kasama sa rotor circuit.
Sa fig. 42 ay binigyan ng pagtitiwala M = f(s), na nagpapahintulot sa iyo na madaling pumunta sa mekanikal na katangian n = f(M ), dahil, ayon sa expression (82), ang bilis ng pag-ikot ng rotor ay depende sa dami ng slip.
Ang pagpapalit ng formula (81) sa expression (91) at paglutas ng resultang equation para sa P 2 nakukuha natin ang sumusunod na equation para sa mga mekanikal na katangian ng isang asynchronous na motor
Miyembro r 1 s inalis dahil sa liit nito. Ang mga mekanikal na katangian na naaayon sa equation na ito ay ipinapakita sa fig. 44.
Ang equation (95) ay hindi maginhawa para sa mga praktikal na konstruksyon; samakatuwid, ang mga pinasimpleng equation ay karaniwang ginagamit sa pagsasanay. Kaya, sa kaso ng isang de-koryenteng motor na tumatakbo sa isang likas na katangian na may isang metalikang kuwintas na hindi hihigit sa 1.5 ng nominal na halaga nito, ang slip ay karaniwang hindi lalampas sa 0.1. Samakatuwid, para sa kasong ito, sa equation (95) maaari nating pabayaan ang termino x 2 s 2 /kr’ 2 · M , na nagreresulta sa sumusunod na pinasimple na natural na equation na katangian:
na equation ng isang tuwid na linya na nakahilig sa x-axis.
Bagama't ang equation (97) ay tinatayang, ipinapakita ng karanasan na para sa mga pagbabago sa torque mula sa M= 0 hanggang M=1,5M n ang mga katangian ng mga asynchronous na de-koryenteng motor ay talagang diretso at ang equation (97) ay nagbibigay ng mga resulta na sumasang-ayon sa pang-eksperimentong data.
Kapag ang mga karagdagang resistensya ay ipinakilala sa rotor circuit, ang katangian P = f(M) na may sapat na katumpakan para sa mga praktikal na layunin ay maaari ding ituring na rectilinear sa loob ng tinukoy na mga limitasyon para sa torque at mabuo ayon sa equation (97).
Kaya, ang mga mekanikal na katangian ng isang induction motor ay mula sa M= 0 hanggang M = 1,5 M n sa iba't ibang mga resistensya ng rotor circuit, kinakatawan nila ang isang pamilya ng mga tuwid na linya na nagsasalubong sa isang punto na tumutugma sa kasabay na bilang ng mga rebolusyon (Larawan 45). Tulad ng ipinapakita ng equation (97), ang slope ng bawat katangian sa abscissa axis ay tinutukoy ng halaga ng aktibong paglaban ng rotor circuit r’ 2 . Malinaw, mas malaki ang paglaban na ipinakilala sa bawat yugto ng rotor, mas ang katangian ay nakakiling sa abscissa axis.
Tulad ng nabanggit, kadalasan sa pagsasanay, ang mga katangian ng bilis ng mga asynchronous na motor ay hindi ginagamit. Ang pagkalkula ng pagsisimula at pagsasaayos ng mga resistensya ay isinasagawa gamit ang equation (97). Ang pagtatayo ng isang likas na katangian ay maaaring isagawa sa pamamagitan ng dalawang puntos - sa pamamagitan ng kasabay na bilis n 1 = 60f /R sa zero torque at sa rated speed sa rated torque.
Dapat tandaan na para sa mga asynchronous na de-koryenteng motor, ang pag-asa ng metalikang kuwintas sa kasalukuyang rotor ako 2 ay mas kumplikado kaysa sa dependence ng metalikang kuwintas sa armature kasalukuyang para sa
Mga de-koryenteng motor ng DC. Samakatuwid, ang katangian ng bilis ng isang induction motor ay hindi magkapareho sa mekanikal na katangian. Katangian P = f(ako 2 ) ay may form na ipinapakita sa Fig. 46. May katangian din n = f (ako 1 ).