Asinchroninio variklio veikimas

Asinchroninio variklio veikimas grafiškai išreiškiamas apsukų n2, naudingumo η, naudingojo sukimo momento (veleno sukimo momento) M2, galios koeficiento cos φ ir statoriaus srovės I1 priklausomybės nuo naudingosios galios P2 esant U1 = const f1 = const.

Greičio charakteristika n2 = f (P2). Indukcinio variklio rotoriaus greitis n2 = n1 (1 — s).

Skaidrė s = Pe2 / Rem, t.y. asinchroninio variklio slydimą, taigi ir jo greitį lemia elektros nuostolių rotoriuje ir elektromagnetinės galios santykis. Nepaisydami elektros nuostolių rotoriuje tuščiąja eiga, galime priimti Pe2 = 0, todėl s ≈ 0 ir n20 ≈ n1.

Didėjant veleno apkrovai asinchroninis variklis santykis s = Pe2 / Pem didėja ir pasiekia 0,01–0,08 vertes esant vardinei apkrovai. Atitinkamai, priklausomybė n2 = f (P2) yra kreivė, šiek tiek pasvirusi į abscisių ašį. Tačiau didėjant variklio rotoriaus aktyviajai varžai r2', šios kreivės nuolydis didėja. Tokiu atveju indukcinio variklio n2 dažnio pokyčiai su apkrovos P2 svyravimais didėja.Tai paaiškinama tuo, kad didėjant r2 ', didėja elektros nuostoliai rotoriuje.

Ryžiai. 1. Asinchroninio variklio veikimo charakteristikos

Priklausomybė M2 = f (P2). Naudingojo sukimo momento nuo asinchroninio variklio M2 veleno priklausomybė nuo naudingosios galios P2 nustatoma pagal išraišką M2 = P2 / ω2 = 60 P2 / (2πn2) = 9,55P2 / n2,

čia P2 — naudingoji galia, W; ω2 = 2πf 2/60 yra rotoriaus sukimosi kampinis dažnis.

Iš šios išraiškos išplaukia, kad jei n2 = const, tai grafikas M2 = f2 (P2) yra tiesi linija. Bet indukciniame variklyje, padidėjus apkrovai P2, rotoriaus greitis mažėja, todėl naudingas veleno M2 momentas, padidėjus apkrovai, padidėja šiek tiek greičiau nei apkrova, todėl grafikas M2 = f (P2) ) turi kreivinę formą.

Ryžiai. 2. Mažos apkrovos asinchroninio variklio vektorinė diagrama

Priklausomybė cos φ1 = f (P2). Dėl to, kad asinchroninio variklio I1 statoriaus srovė turi reaktyvųjį (indukcinį) komponentą, reikalingą magnetiniam laukui statoriuje sukurti, indukcinių variklių galios koeficientas yra mažesnis už vienetą. Mažiausia galios koeficiento reikšmė atitinka tuščiąja eiga. Tai paaiškinama tuo, kad elektros variklio I0 tuščiosios eigos srovė esant bet kokiai apkrovai praktiškai nesikeičia. Todėl, esant mažoms variklio apkrovoms, statoriaus srovė yra maža ir daugiausia reaktyvi (I1 ≈ I0). Dėl to statoriaus srovės fazinis poslinkis įtampos atžvilgiu yra reikšmingas (φ1 ≈ φ0), tik šiek tiek mažesnis nei 90 ° (2 pav.).

Indukcinių variklių tuščiosios eigos galios koeficientas paprastai yra mažesnis nei 0,2.Didėjant variklio veleno apkrovai, didėja aktyvioji srovės dedamoji I1 ir didėja galios koeficientas, pasiekiantis didžiausią reikšmę (0,80 — 0,90) esant apkrovai, artimai vardinei. Tolimesnį variklio veleno apkrovos padidėjimą lydi cos φ1 sumažėjimas, o tai paaiškinama padidėjusiu rotoriaus indukciniu pasipriešinimu (x2s) dėl padidėjusio slydimo ir dėl to dažnio. srovė rotoriuje.

Siekiant pagerinti asinchroninių variklių galios koeficientą, labai svarbu, kad variklis visada arba bent jau nemažą laiko dalį dirbtų apkrova, artima vardinei apkrovai. Tai galima pasiekti tik tinkamai parinkus variklio galią. Jei variklis didžiąją laiko dalį dirba su apkrova, norint padidinti cos φ1, patartina sumažinti varikliui tiekiamą įtampą U1. Pavyzdžiui, varikliuose, kurie veikia, kai statoriaus apvija yra prijungta prie trikampio, tai galima padaryti iš naujo sujungiant statoriaus apvijas žvaigždute, todėl fazės įtampa sumažės koeficientu. Šiuo atveju statoriaus magnetinis srautas, taigi ir įmagnetinimo srovė, sumažėja maždaug koeficientu. Be to, statoriaus srovės aktyvusis komponentas šiek tiek padidėja. Visa tai prisideda prie variklio galios koeficiento didinimo.

Fig. 3 pavaizduoti asinchroninio variklio cos φ1 priklausomybės nuo apkrovos grafikai, kai statoriaus apvijos yra sujungtos žvaigždute (kreivė 1) ir trikampiu (kreivė 2).

Ryžiai. 3. Cos φ1 priklausomybė nuo apkrovos jungiant variklio statoriaus apviją su žvaigždute (1) ir trikampiu (2)