Μηχανικά χαρακτηριστικά ασύγχρονου κινητήρα με ρότορα κλωβού σκίουρου. Σύγχρονα προβλήματα επιστήμης και εκπαίδευσης

Αρχικά στοιχεία

Χαρακτηριστικά της μηχανής εργασίας: (ταχύτητα περιστροφής nnm = 35 rpm, σχέση μετάδοσης ipm = 14, υπολογισμένη ροπή Msm = 19540 Nm, συντελεστής απόδοσης sm = 80%, ροπή αδράνειας Jm = 2200 kg m2, μηχανικά χαρακτηριστικά Msm ( n) 11200 + 16,8n τάση τροφοδοσίας Ul = 660 V.

Υπολογισμός ισχύος και επιλογή τριφασικού ασύγχρονου ηλεκτροκινητήρα με ρότορα κλωβού σκίουρου.

Ροπή αντίστασης της μηχανής εργασίας μειωμένη στον άξονα του κινητήρα:

Mc = Mcm·(1/ ipm)·(1/ zm) = 19540·(1/14)·(1/0,8) = 1744,6 Nm

Εκτιμώμενη ταχύτητα κινητήρα:

nр = nnm · ipm =35·14=490 rpm

Εκτιμώμενη ισχύς κινητήρα:

Pρ = Mc·nр /9550=1744,6·490/9550=89,5 kW

Με βάση τις υπολογισμένες τιμές ισχύος Pr, Ταχύτητα περιστροφής nрκαι την καθορισμένη τάση δικτύου UlΕπιλέγουμε από τον κατάλογο έναν τριφασικό ασύγχρονο ηλεκτροκινητήρα με ρότορα σκίουρου 4A355M12U3. Καταγράφουμε τα τεχνικά δεδομένα του επιλεγμένου κινητήρα στον Πίνακα 1:

Τραπέζι 1

Προσδιορισμός των παραμέτρων του ηλεκτροκινητήρα που είναι απαραίτητες για τον υπολογισμό και την κατασκευή των μηχανικών χαρακτηριστικών:

• - αριθμός ζευγών πόλων κινητήρα Π;
• - συχνότητα περιστροφής του μαγνητικού πεδίου n0;
• - ονομαστική ολίσθηση κινητήρα sn;
• - κρίσιμη ολίσθηση κινητήρα skr;
• - ονομαστική ροπή κινητήρα Mn;
• - κρίσιμη (μέγιστη) ροπή του κινητήρα Mcr(μέγ.);
• - ροπή εκκίνησης κινητήρα βουλευτής.

Για να προσδιορίσουμε τον αριθμό των ζευγών πόλων του ηλεκτροκινητήρα, χρησιμοποιούμε την έκφραση που περιγράφει τη σχέση μεταξύ της ταχύτητας περιστροφής του μαγνητικού πεδίου n0, σ.α.λ(σύγχρονη ταχύτητα) με συχνότητα δικτύου f, Hzκαι τον αριθμό των ζευγών πόλων Π:

n0=60f/p, σ.α.λ.,

που p=60f/n0. Από τη σύγχρονη ταχύτητα n0άγνωστο σε εμάς, είναι δυνατό να προσδιοριστεί ο αριθμός των ζευγών πόλων με ένα μικρό σφάλμα Π, αντικαθιστώντας n0τιμή διαβατηρίου της ονομαστικής ταχύτητας κινητήρα nн(από την αξία nнδιαφέρει από n0κατά 2% - 5%), επομένως:

p?60f/nn=60·50/490=6,122

Ο αριθμός των ζευγών πόλων δεν μπορεί να είναι κλασματικός, οπότε στρογγυλοποιούμε την τιμή που προκύπτει Πμέχρι έναν ακέραιο αριθμό. Παίρνουμε p=6.

Ταχύτητα περιστροφής μαγνητικού πεδίου (ταχύτητα σύγχρονης μηχανής):

n0=60f /p=60·50/6=500 rpm

Ονομαστική ολίσθηση κινητήρα:

sн = (n0 - nn)/n0 =(500 -490)/500=0,02

Κρίσιμη ολίσθηση κινητήρα

skr= sn (l+)=0,02(1,8+) =0,066

Η ονομαστική ροπή του κινητήρα προσδιορίζεται μέσω των ονομαστικών (πιστοποιημένων) τιμών ισχύος Pn=90 kW,και ταχύτητα περιστροφής nn=490 rpm

Mn=9550 Pn/nn =9550·90/490=1754.082 N·m

Η ροπή εκκίνησης προσδιορίζεται μέσω της ονομαστικής ροπής Mnκαι την τιμή του συντελεστή ροπής εκκίνησης που λαμβάνεται από τον κατάλογο kp= Mp / Mn=1

Mp=kp Mn=1 1754.082=1754.082 Nm

Η κρίσιμη (μέγιστη) ροπή του κινητήρα προσδιορίζεται μέσω της ονομαστικής ροπής Mnκαι την τιμή του συντελεστή υπερφόρτωσης κινητήρα που λαμβάνεται από τον κατάλογο

l = Mmax / Mn =1,8

Mkr(max)= l Mn=1,8 1754,082=3157,348 Nm

Για έναν τριφασικό ασύγχρονο ηλεκτροκινητήρα 4A355M12U3 (επιλέχθηκε στο βήμα 1), κατασκευάστε ένα μηχανικό χαρακτηριστικό χρησιμοποιώντας τις τιμές που βρέθηκαν στην εργασία 2.

Να κατασκευαστεί το τμήμα εργασίας των μηχανικών χαρακτηριστικών των τιμών των ροπών που αναπτύσσει ο κινητήρας σε τιμές ολίσθησης μικρό< sкр, ας υπολογίσουμε με έκφραση M=2Mmax /(s /scr+ scr /s).

Λήψη διαδοχικών τιμών μικρό=0; sn= 0,02; skr=0,066, ας προσδιορίσουμε τις τιμές των στιγμών Μ,που αντιστοιχεί σε αυτές τις ολισθήσεις (εκχωρούμε έναν δείκτη τιμής ολίσθησης σε κάθε στιγμή):

M0=2·3157.348/(0/0.066+0.066/0)=0;

Mn=2·3157,348/(0,02/0,066+0,066/0,02)=1752,607 N·m;

M01=2·3157.348/(0.1/0.066+0.066/0.1)=2903.106 N m

Mkr=2·3157.348/(0.066/0.066+0.066/0.066)=3157.348 N·m.

Εύρεση του συντελεστή διόρθωσης σινα υπολογίσετε τις τιμές ροπής στο χαρακτηριστικό τμήμα με μεγάλες τιμές ολίσθησης ( s > skr):

b=Mπ - 2Mmax/((1/scr)+scr)= 1754,082-2·3157,348/((1/0,066)+0,066)=1339,12 N·m.

3.3 Για το τμήμα επιτάχυνσης κινητήρα (στο s > scr), οι τιμές των ροπών που αναπτύσσονται από τον κινητήρα καθορίζονται από την έκφραση M=(2Mmax /(s /scr+ scr /s))+b·s. Λαμβάνοντας υπόψη τις τιμές ολίσθησης · ​​s=0,2; 0,3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 0,9; 1.0, ας υπολογίσουμε τις τιμές των στιγμών:

M02=2·3157,348/(0,2/0,066+0,066/0,2)+ 1339,12 ·0,2=2147,028 N·m;

M03=2·3157.348/(0.3/0.066+0.066/0.3)+ 1339.12 ·0,3=1726,834 Nm;

М04=2·3157,348/(0,4/0,066+0,066/0,4)+ 1339,12 ·0,4=1549,958 N·m;

M05=2·3157.348/(0.5/0.066+0.066/0.5)+ 1339.12 ·0.5=1488.825 Nm;

M06=2·3157.348/(0.6/0.066+0.066/0.6)+ 1339.12 ·0.6=1489.784 Nm;

M07=2·3157.348/(0.7/0.066+0.066/0.7)+ 1339.12 ·0,7=1527,523 Nm;

М08=2·3157,348/(0,8/0,066+0,066/0,8)+ 1339,12 ·0,8=1588,737 N·m;

M09=2·3157.348/(0.9/0, 0.066+0.066/0.9)+ 1339.12 ·0.9=1665.809 Nm;

M1=2·3157.348/(1.0/0.066+0.066/1.0)+ 1339.12 ·1.0=1754.082 Nm.

Τα αποτελέσματα των υπολογισμών καταγράφονται στον Πίνακα 3.

Χρησιμοποιώντας την έκφραση n =n0 (1-s),για κάθε τιμή ολίσθησης μικρόυπολογίστε την ταχύτητα περιστροφής του άξονα του κινητήρα n:

n0=500 (1 - 0)= 500 σ.α.λ.

n=500 (1 - 0,02)=490 σ.α.λ.

ncr=500 (1-0,066)=467 σ.α.λ.

n01=500 (1 - 0,1)= 450 σ.α.λ.

n02=500 (1 - 0,2)= 400 σ.α.λ.

n03=500 (1 - 0,3)= 350 σ.α.λ.

n04=500 (1 - 0,4)= 300 σ.α.λ.

n05=500 (1 - 0,5)= 250 σ.α.λ.

n06=500 (1 - 0,6)= 200 σ.α.λ.

n07=500 (1 - 0,7)= 150 σ.α.λ.

n08=500 (1 - 0,8)= 100 σ.α.λ.

n09=500 (1 - 0,9)=50 σ.α.λ.

n1=500 (1 - 1)= 0 σ.α.λ.

Τα αποτελέσματα των υπολογισμών καταγράφονται στον Πίνακα 3.

Με βάση τα αποτελέσματα των υπολογισμών, κατασκευάζουμε ένα γράφημα κλίμακας των μηχανικών χαρακτηριστικών n(Μ):

4. Να αιτιολογήσετε τη μέθοδο σύνδεσης των περιελίξεων φάσης του προηγουμένως επιλεγμένου κινητήρα 4A355M12U3 με ονομαστική τάση Un=380/660 ΣΕστο ηλεκτρικό δίκτυο με τάση Ul=660y V.Προσδιορίστε τα ρεύματα εκκίνησης, φάσης και γραμμικά ονομαστικά ρεύματα του κινητήρα για την επιλεγμένη μέθοδο σύνδεσης των περιελίξεων του. Υπολογίστε την εκκίνηση, τα ρεύματα φάσης και τα γραμμικά ρεύματα, τις ροπές εκκίνησης και τις κρίσιμες ροπές, την ισχύ του κινητήρα που αντιστοιχεί στην ονομαστική ολίσθηση, εάν η μέθοδος σύνδεσης των περιελίξεων φάσης έχει επιλεγεί εσφαλμένα.

Οι περιελίξεις ενός τριφασικού κινητήρα μπορούν να συνδεθούν στο δίκτυο τροφοδοσίας σε αστέρι ή τρίγωνο ανάλογα με την ονομαστική τάση της περιέλιξης φάσης Ηνωμένα Έθνηκαι τάση γραμμής Ul. Το φύλλο δεδομένων κινητήρα υποδεικνύει συνήθως 2 τάσεις στις οποίες μπορεί να συνδεθεί ο κινητήρας. Κατά τη σύνδεση, είναι απαραίτητο να ληφθεί υπόψη ότι οι περιελίξεις φάσης έχουν σχεδιαστεί για τη χαμηλότερη από τις δύο τάσεις (στην περίπτωσή μας, 380 V). Ο κινητήρας μας θα πρέπει να συνδεθεί στο δίκτυο χρησιμοποιώντας μια σύνδεση αστέρι, γιατί Uph = Ul /(Uph = 660V / = 380V). ασύγχρονος άξονας ρότορα ηλεκτροκινητήρα

Το γραμμικό ονομαστικό ρεύμα του κινητήρα προσδιορίζεται από την έκφραση για την ισχύ ενός τριφασικού κυκλώματος:

P1n= Ul Iл cosсн, όπου Ul=660 V- γραμμική (ονομαστική) τάση του ηλεκτρικού δικτύου. P1n, W,- ονομαστική ενεργή ηλεκτρική ισχύς του κινητήρα, η οποία

προσδιορίζεται μέσω της ονομαστικής ισχύος της πινακίδας στον άξονα του κινητήρα Πνλαμβάνοντας υπόψη τις απώλειες στον κινητήρα:

P1n= Pn/ zn=90·10 3/0,915=98,361·10 3 W.

Ονομαστικό γραμμικό ρεύμα κινητήρα:

Il(n)=P1n /( Ul costn) = 98.361 10 3 / 660 0.77 = 111.745 ΕΝΑ.

Τα ονομαστικά ρεύματα φάσης όταν συνδέονται με αστέρι είναι ίσα με γραμμικά:

Αν= Il=111.745 Α.

Το ρεύμα εκκίνησης του κινητήρα προσδιορίζεται μέσω του ονομαστικού γραμμικού ρεύματος Σε =66.254 Aκαι συντελεστής ρεύματος εκκίνησης kI=Iп/In =5,5:

Iп= In·кI =111.745·5.5=614.598 ΕΝΑ.

Καθορίζουμε τα κύρια χαρακτηριστικά του κινητήρα εάν η μέθοδος σύνδεσης του κινητήρα έχει επιλεγεί λανθασμένα, δηλαδή κατά τη σύνδεση περιελίξεων φάσης τρίγωνο (;).Ας υποδηλώσουμε τα χαρακτηριστικά του κινητήρα εάν η μέθοδος σύνδεσης του κινητήρα είναι εσφαλμένη Χ! (Εγώ!, U!, Μ! , R!).Κατά τη σύνδεση σε ένα δέλτα, οι τάσεις φάσης Uphίσο με γραμμικό Ul=660 V . Επομένως, η τάση στις περιελίξεις φάσης θα είναι ίση U!f = Ul=660V, η οποία είναι αρκετές φορές υψηλότερη από την ονομαστική τάση και μπορεί να οδηγήσει σε βλάβη της μόνωσης των περιελίξεων του κινητήρα.

Τα ρεύματα φάσης, σύμφωνα με το νόμο του Ohm, είναι ευθέως ανάλογα με την τάση φάσης Uph και αντιστρόφως ανάλογα με την αντίσταση των περιελίξεων φάσης zph: Iph = Uph/zph. Κατά συνέπεια, οι πραγματικές τιμές των ρευμάτων φάσης, καθώς και οι τάσεις φάσης, θα υπερβαίνουν κατά πολύ τις ονομαστικές τιμές, δηλ.

I!f =· Iф=·111.745=193.548 A.

Γραμμικά ρεύματα με σύνδεση δέλτα Σε =· Αν. Συνεπώς, οι πραγματικές τιμές των γραμμικών ρευμάτων θα είναι ίσες με:

I!n=·I!ф =··Iф=3·111.745= 335.235 ΕΝΑ,που είναι τρεις φορές οι ονομαστικές τιμές των ρευμάτων γραμμής.

Τα ρεύματα εκκίνησης θα καθοριστούν μέσω των πραγματικών τιμών των γραμμικών ρευμάτων Σεκαι αναλογία ρεύματος εισροής kI=Iп/In =5,5

I!p = I!n · kI =335.235·5.5=1843.793 A,

φορές την τιμή των ρευμάτων εισόδου όταν συνδέονται με ένα αστέρι.

Ροπές που αναπτύσσονται από τον κινητήρα (εκκίνηση βουλευτής, ανώτατο όριο Mmax) αλλάζει αναλογικά με το τετράγωνο της τάσης στις περιελίξεις φάσης, δηλ. M = km U2f , Οπου χλμ- συντελεστής που λαμβάνει υπόψη τις κύριες παραμέτρους του κινητήρα, συνδέοντας τη ροπή που αναπτύσσει ο κινητήρας με την τάση. Δεδομένου ότι η τάση στις περιελίξεις φάσης με τη λάθος μέθοδο σύνδεσης του κινητήρα (τρίγωνο) αυξήθηκε κατά έναν παράγοντα, οι ροπές του κινητήρα θα αυξηθούν () 2 φορές, δηλ. 3 φορές.

Όταν συνδέετε τις περιελίξεις της φάσης του κινητήρα με ένα αστέρι:

M = km U2f = km 3802,που km =M/3802.

Όταν συνδέετε τις περιελίξεις του κινητήρα σε τρίγωνο:

Μ! = km (U!f)2 =M 6602 /3802 =3M.

Ροπή εκκίνησης κατά τη σύνδεση του κινητήρα με τρίγωνο (λανθασμένη μέθοδος):

M!p=3MP =3·1754.082 =5262.246 Nm.

Κρίσιμη στιγμή κατά τη σύνδεση κινητήρα με αστέρι:

M!kr=Μικροπεριφέρεια · 3=3·3157.348=9472.044 N·m.

Η ισχύς του άξονα του κινητήρα εκφράζεται Pn= Ul In sign coscn. Από τις ποσότητες που περιλαμβάνονται σε αυτήν την έκφραση, εάν η μέθοδος σύνδεσης κινητήρα επιλεγεί λανθασμένα, αλλάζει μόνο το γραμμικό ρεύμα Il(τάση δικτύου Ul =660 Vδεν αλλάζει). Σύμφωνα με το αποτέλεσμα υπολογισμού στην ενότητα 4.5.2. Εάν ο κινητήρας είναι λανθασμένα συνδεδεμένος με ένα αστέρι, τα γραμμικά ρεύματα αυξάνονται κατά 3 φορές, επομένως, η ισχύς του κινητήρα στην ονομαστική ολίσθηση θα αυξηθεί κατά 3 φορές και θα είναι:

P!n =3Pn =3·90=270 kW.

5. Καθορίστε την ώρα έναρξης ξεκίνημακαι σχεδιάστε την καμπύλη επιτάχυνσης μιας ηλεκτρικής κίνησης με έναν ηλεκτροκινητήρα 4A355M12U3 και μια μηχανή εργασίας με μια ροπή αδράνειας Jm= 9,68 kg m2και μηχανικά χαρακτηριστικά

κα= 11200+16,8ν , Nm.

Ο χρόνος επιτάχυνσης της ηλεκτρικής κίνησης προσδιορίζεται από την εξίσωση κίνησης της μετάδοσης κίνησης

M - Ms =(1/9,55)J dn/dt,

αντικαθιστώντας απειροελάχιστες τιμές dnΚαι dtσε τελικές τιμές ?nΚαι ?t:

?t=(1/9,55) J·?n /(M - Ms)

Η έκφραση που προκύπτει είναι έγκυρη με την προϋπόθεση ότι οι ροπές είναι στατικές ΜΚαι Κυρία, και η ροπή αδράνειας δεν εξαρτώνται από την ταχύτητα, δηλ. (Μ - Κ)=συντΚαι J= συνεχ.Ως εκ τούτου, θα χρησιμοποιήσουμε μια κατά προσέγγιση γραφική-αναλυτική μέθοδο υπολογισμού, για την οποία τα κοινά μηχανικά χαρακτηριστικά του κινητήρα n(M)και μηχανή εργασίας Ms(n)Το χωρίζουμε σε περιόδους επιτάχυνσης, σε κάθε μία από τις οποίες δεχόμαστε (Μ - Κ)=συντ.

Παρουσιάζουμε την εξίσωση για τη στιγμή της στατικής αντίστασης της μηχανής εργασίας στον άξονα του κινητήρα:

Mc=Mcm·(1/i)·(1/zp)=(11200+16,8n)/(14·0,915); Ms =874.317+1.312·n, N·m.

Καθορίζουμε τις τιμές της στιγμής στατικής αντίστασης της μηχανής εργασίας Κυρίαγια διαφορετικές ταχύτητες nδίνεται στον Πίνακα 3. Συμπλήρωση του Πίνακα 3 με τα αποτελέσματα του υπολογισμού των τιμών Κυρία,παίρνουμε τον πίνακα 4.

Mc=874.317+1.312·500=1530.317 Nm

Mc=874.317+1.312·490=1517.197 Nm

Mc=874.317+1.312·467=1487.021 Nm

Mc=874.317+1.312·450 =1464.717 Nm

Mc=874.317+1.312·400=1399.117 Nm

Mc=874.317+1.312·350=1333.517 Nm

Mc=874.317+1.312·300=1267.917 Nm

Mc=874.317+1.312·250=1202.317 Nm

Mc=874.317+1.312·200=1136.717 Nm

Mc=874.317+1.312·150=1071.117 Nm

Mc=874.317+1.312·100=1005.517 Nm

Mc=874.317+1.312·50=939.917 Nm

Mc=874.317+1.312 0=874.317 Nm

Με βάση τα αποτελέσματα υπολογισμού που δίνονται στον Πίνακα 4, κατασκευάζουμε τα μηχανικά χαρακτηριστικά των αρμών n(M)Και n (Mс).

Καθορίζουμε τη ροπή αδράνειας του συστήματος που μειώνεται στον άξονα του κινητήρα:

J=Jd + Jm(nm/ nd)2=9,58+2200(35/490)2=20,805 kg m2

Κοινά μηχανικά χαρακτηριστικά του κινητήρα n(M)και μηχανή εργασίας Ms(n)το χωρίζουμε σε 10 περιόδους επιτάχυνσης με τέτοιο τρόπο ώστε σε κάθε περίοδο να είναι ευκολότερο και όσο το δυνατόν ακριβέστερα να προσδιοριστούν οι μέσες τιμές των ροπών στρέψης κατά τη διάρκεια της περιόδου Mk,που αναπτύχθηκε από τον κινητήρα και ώρα Μόσχας-στατική αντίσταση στον άξονα του κινητήρα από την πλευρά της μηχανής εργασίας. Υποθέτουμε ότι σε κάθε περίοδο η συχνότητα περιστροφής αυξάνεται ?nkσε σταθερή δυναμική ροπή (M - Ms), ίσο με τον μέσο όρο της περιόδου και σύμφωνα με την έκφραση ?t=(1/9,55) J·?n /(M - Ms)καθορίσει το χρόνο επιτάχυνσης ?tкγια κάθε περίοδο. Τα αποτελέσματα των υπολογισμών καταγράφονται στον Πίνακα 5.

• ?tк=(1/9,55) 20.805·50/802.829=0.136
• ?tк=(1/9,55) 20.805·50/654.556=0.166
• ?tк=(1/9,55) 20.805·50/519.813=0.21
• ?tк=(1/9,55) 20.805·50/408.737=0.268
• ?tк=(1/9,55 )· 20.805·50/410.788=0.265
• ?tк=(1/9,55) 20.805·50/289.275=0.377
• ?tк=(1/9,55) 20.805·50/342.679=0.318
• ?tк=(1/9,55) 20.805·50/570.614=0.191
• ?tк=(1/9.5520.805·50/1093.15=0.1
• ?tк=(1/9,55) 20.805·45/836.895=0.13

Προσδιορίζουμε το χρόνο επιτάχυνσης της ηλεκτρικής κίνησης αθροίζοντας τη διάρκεια της επιτάχυνσης σε κάθε περίοδο:

tstart =0,136+0,166+0,21+0,268+0,265+0,377+0,318+0,191+0,1+0,13=2,161 δευτ.

Κατάλογος χρησιμοποιημένης βιβλιογραφίας

1. Ηλεκτρολογία, ηλεκτρονικά και ηλεκτρική κίνηση: μέθοδος. οδηγίες διενέργειας υπολογισμών.-γραφική παράσταση. έργα / P. T. Ponomarev; εκδ. E. V. Lesnykh; Sib. κατάσταση Πανεπιστήμιο Επικοινωνιών - Novosibirsk: SGUPS, 2014. - Σελ.

2. Γενική ηλεκτρολόγος μηχανική: σχολικό βιβλίο / εκδ. V. S. Pantyushin. - Μ.: Πιο ψηλά. σχολείο, 1970. - 568 σελ.

3. Ηλεκτρολογία και ηλεκτρονικά: εγχειρίδιο. για μη ηλεκτρικά ειδικός. πανεπιστήμια / V.G. Gerasimov, E.V. Kuznetsov, O.V. Νικολάεβα [και άλλοι]. επεξεργάστηκε από V.G. Γερασίμοβα. - Μ.: Energoatomizdat. Ηλεκτρικά και μαγνητικά κυκλώματα. - 1996. - 288 σελ.

Οι ασύγχρονοι κινητήρες (IM) είναι ο πιο κοινός τύπος κινητήρα, επειδή... είναι απλούστερα και πιο αξιόπιστα στη λειτουργία, με ίση ισχύ έχουν μικρότερο βάρος, διαστάσεις και κόστος σε σύγκριση με το DPT. Τα διαγράμματα κυκλώματος για την ενεργοποίηση της αρτηριακής πίεσης φαίνονται στο Σχ. 2.14.

Μέχρι πρόσφατα, τα IM με ρότορες κλωβού σκίουρου χρησιμοποιούνταν σε μη ρυθμιζόμενες ηλεκτρικές κινήσεις. Ωστόσο, με την εμφάνιση των μετατροπέων συχνότητας θυρίστορ (TFC) της τάσης που τροφοδοτεί τις περιελίξεις του στάτη του IM, οι κινητήρες σκίουρου-κλωβού άρχισαν να χρησιμοποιούνται σε ρυθμιζόμενες ηλεκτρικές μονάδες κίνησης. Επί του παρόντος, τα τρανζίστορ ισχύος και οι προγραμματιζόμενοι ελεγκτές χρησιμοποιούνται σε μετατροπείς συχνότητας. Η μέθοδος ελέγχου ταχύτητας ονομάζεται παλμός και η βελτίωσή της είναι η πιο σημαντική κατεύθυνση στην ανάπτυξη ηλεκτρικών κινήσεων.

Ρύζι. 2.14. α) διάγραμμα κυκλώματος για ενεργοποίηση IM με ρότορα κλωβού σκίουρου.

β) διάγραμμα κυκλώματος για ενεργοποίηση IM με ρότορα με περιέλιξη φάσης.

Η εξίσωση για τα μηχανικά χαρακτηριστικά της αρτηριακής πίεσης μπορεί να ληφθεί με βάση το ισοδύναμο κύκλωμα της αρτηριακής πίεσης. Εάν παραμελήσουμε την ενεργή αντίσταση του στάτορα σε αυτό το κύκλωμα, τότε η έκφραση για το μηχανικό χαρακτηριστικό θα έχει τη μορφή:

,

Εδώ M k –κρίσιμη στιγμή? S να- το αντίστοιχο κρίσιμο ολίσθημα. U f– πραγματική τιμή της τάσης φάσης του δικτύου. ω 0 =2πf/p– γωνιακή ταχύτητα του περιστρεφόμενου μαγνητικού πεδίου του IM (σύγχρονη ταχύτητα). φά– συχνότητα τάσης τροφοδοσίας. Π– αριθμός ζευγών πόλων του ΔΥ. x k– αντίσταση επαγωγικής φάσης του βραχυκυκλώματος (που καθορίζεται από το ισοδύναμο κύκλωμα). S=(ω 0 -ω)/ω 0– ολίσθηση (ταχύτητα ρότορα σε σχέση με την ταχύτητα του περιστρεφόμενου πεδίου). R 2 1– συνολική ενεργή αντίσταση της φάσης του ρότορα.

Τα μηχανικά χαρακτηριστικά ενός IM με ρότορα κλωβού σκίουρου φαίνονται στο Σχ. 2.15.

Ρύζι. 2.15. Μηχανικά χαρακτηριστικά IM με ρότορα κλωβού σκίουρου.

Τρία χαρακτηριστικά σημεία διακρίνονται πάνω του. Συντεταγμένες του πρώτου σημείου ( S=0; ω=ω 0 ; Μ=0). Αντιστοιχεί στην ιδανική κατάσταση αδράνειας, όταν η ταχύτητα του ρότορα είναι ίση με την ταχύτητα του περιστρεφόμενου μαγνητικού πεδίου. Συντεταγμένες του δεύτερου σημείου ( S=S προς; Μ=Μ κ). Ο κινητήρας λειτουργεί με τη μέγιστη ροπή. Στο M s >M kο ρότορας του κινητήρα θα αναγκαστεί να σταματήσει, κάτι που αποτελεί βραχυκύκλωμα για τον κινητήρα. Επομένως, η ροπή του κινητήρα σε αυτό το σημείο ονομάζεται κρίσιμη Μ κ. Συντεταγμένες του τρίτου σημείου ( S=1; ω=0; M=M p). Σε αυτό το σημείο, ο κινητήρας λειτουργεί σε λειτουργία εκκίνησης: ταχύτητα ρότορα ω=0 και η ροπή εκκίνησης επενεργεί στον ακίνητο ρότορα Μ σελ. Το τμήμα του μηχανικού χαρακτηριστικού που βρίσκεται μεταξύ του πρώτου και του δεύτερου χαρακτηριστικού σημείου ονομάζεται τμήμα εργασίας. Σε αυτό ο κινητήρας λειτουργεί σε σταθερή κατάσταση. Για IM με ρότορα κλωβού σκίουρου, εάν πληρούνται οι προϋποθέσεις U=U nΚαι f=f nτο μηχανικό χαρακτηριστικό ονομάζεται φυσικό. Σε αυτή την περίπτωση, στο τμήμα εργασίας του χαρακτηριστικού υπάρχει ένα σημείο που αντιστοιχεί στον ονομαστικό τρόπο λειτουργίας του κινητήρα και έχει συντεταγμένες ( S n; ω n; M n).

Ηλεκτρομηχανικά χαρακτηριστικά της αρτηριακής πίεσης ω=f(I f), που φαίνεται ως διακεκομμένη γραμμή στο Σχ. 2.15, σε αντίθεση με το ηλεκτρομηχανικό χαρακτηριστικό του DPT, συμπίπτει με το μηχανικό χαρακτηριστικό μόνο στο τμήμα εργασίας του. Αυτό εξηγείται από το γεγονός ότι κατά την εκκίνηση λόγω της αλλαγής συχνότητας του emf. στην περιέλιξη του ρότορα Ε 2η συχνότητα του ρεύματος και ο λόγος της επαγωγικής και ενεργού αντίστασης της περιέλιξης αλλάζει: στην αρχή της εκκίνησης, η συχνότητα του ρεύματος είναι υψηλότερη και η επαγωγική αντίσταση είναι μεγαλύτερη από την ενεργό. με την αύξηση της ταχύτητας του ρότορα ω η συχνότητα του ρεύματος του ρότορα, και συνεπώς η επαγωγική αντίσταση της περιέλιξης του, μειώνεται. Επομένως, το ρεύμα εκκίνησης του IM σε λειτουργία άμεσης εκκίνησης είναι 5–7 φορές υψηλότερο από την ονομαστική τιμή I fnlκαι τη ροπή εκκίνησης Μ σελίσο με ονομαστικό M n. Σε αντίθεση με το DPT, όπου κατά την εκκίνηση είναι απαραίτητο να περιοριστεί το ρεύμα εκκίνησης και η ροπή εκκίνησης, κατά την εκκίνηση ενός IM, το ρεύμα εκκίνησης πρέπει να περιοριστεί και η ροπή εκκίνησης να αυξηθεί. Η τελευταία περίσταση είναι η πιο σημαντική, αφού το DCT με ανεξάρτητη διέγερση ξεκινά όταν Κυρία<2,5М н , DPT με διαδοχική διέγερση στο Κυρία<5М н και την αρτηριακή πίεση όταν λειτουργεί σε ένα φυσικό χαρακτηριστικό στο Κυρία<М н .

Για ένα IM με ρότορα κλωβού σκίουρου, η αύξηση Μ σελεξασφαλίζεται από έναν ειδικό σχεδιασμό της περιέλιξης του ρότορα. Η αυλάκωση για την περιέλιξη του ρότορα γίνεται βαθιά και η ίδια η περιέλιξη είναι διατεταγμένη σε δύο στρώσεις. Κατά την εκκίνηση του κινητήρα, συχνότητα Ε 2και τα ρεύματα του ρότορα είναι μεγάλα, γεγονός που οδηγεί στην εμφάνιση ενός φαινομένου μετατόπισης ρεύματος - το ρεύμα ρέει μόνο στο ανώτερο στρώμα της περιέλιξης. Επομένως, η αντίσταση περιέλιξης και η ροπή εκκίνησης του κινητήρα αυξάνονται Μ Π. Η αξία του μπορεί να φτάσει 1,5M n.

Για ένα IM με τυλιγμένο ρότορα, η αύξηση Μ Πεξασφαλίζεται με την αλλαγή των μηχανικών χαρακτηριστικών του. Αν αντίσταση R P, που περιλαμβάνεται στο κύκλωμα ροής ρεύματος του ρότορα, είναι ίσο με μηδέν - ο κινητήρας λειτουργεί με φυσικό χαρακτηριστικό και Μ Ρ = Μ Ν. Στο R P >0η συνολική ενεργός αντίσταση της φάσης του ρότορα αυξάνεται R 2 1. Κρίσιμο ολίσθημα S νακαθώς αυξάνεται R 2 1επίσης αυξάνεται. Ως αποτέλεσμα, σε ένα IM με τυλιγμένο ρότορα, η εισαγωγή R Pστο κύκλωμα ροής ρεύματος του ρότορα οδηγεί σε μετατόπιση Μ Κπρος μεγάλες ολισθήσεις. Στο S K =1 M P =M K.Μηχανικά χαρακτηριστικά IM με τυλιγμένο ρότορα στο R P >0ονομάζονται τεχνητά ή ρεοστατικά. Φαίνονται στο Σχ. 2.16.

Κατά την κατασκευή μοντέλων μιας αυτοματοποιημένης ηλεκτρικής κίνησης, είναι απαραίτητο να λαμβάνεται υπόψη η πολυπλοκότητα των ηλεκτρομηχανικών διεργασιών που συμβαίνουν στον κινητήρα κατά τη λειτουργία του. Τα αποτελέσματα που λαμβάνονται από τους μαθηματικούς υπολογισμούς θα πρέπει να επαληθεύονται εμπειρικά. Έτσι, υπάρχει ανάγκη να προσδιοριστούν τα χαρακτηριστικά των ηλεκτρικών κινητήρων κατά τη διάρκεια ενός πειράματος πλήρους κλίμακας. Οι πληροφορίες που λαμβάνονται κατά τη διάρκεια ενός τέτοιου πειράματος καθιστούν δυνατό τον έλεγχο του κατασκευασμένου μαθηματικού μοντέλου. Το άρθρο εξετάζει μια μέθοδο για την κατασκευή των μηχανικών χαρακτηριστικών ενός ασύγχρονου κινητήρα με έναν ρότορα κλωβού σκίουρου, διεξάγει μια πειραματική δοκιμή των υπολογισμένων μηχανικών χαρακτηριστικών χρησιμοποιώντας το παράδειγμα ενός συστήματος που αποτελείται από έναν ασύγχρονο κινητήρα, στον άξονα του οποίου διεγείρεται ανεξάρτητα Ο κινητήρας συνεχούς ρεύματος συνδέεται ως φορτίο, εκτιμά το σφάλμα υπολογισμού και εξάγει ένα συμπέρασμα σχετικά με τη δυνατότητα χρήσης των ληφθέντων αποτελεσμάτων για περαιτέρω έρευνα. Κατά τη διεξαγωγή του πειράματος, χρησιμοποιείται η εργαστηριακή βάση NTC-13.00.000.

ασύγχρονος κινητήρας

Μοτέρ DC

μηχανικά χαρακτηριστικά

ισοδύναμο κύκλωμα

κορεσμός του μαγνητικού συστήματος.

1. Voronin S.G. Ηλεκτρική κίνηση αεροσκαφών: Εκπαιδευτικό και μεθοδολογικό συγκρότημα. - Έκδοση εκτός σύνδεσης 1.0. - Chelyabinsk, 1995-2011.- ill. 493, λίστα αναμ. - 26 τίτλοι

2. Moskalenko V.V. Electric drive: ένα εγχειρίδιο για μαθητές. πιο ψηλά εγχειρίδιο εγκαταστάσεις. - Μ.: Εκδοτικό Κέντρο "Ακαδημία", 2007. - 368 σελ.

3. Moshchinsky Yu A., Bespalov V. Ya., Kiryakin A. A. Προσδιορισμός των παραμέτρων του ισοδύναμου κυκλώματος μιας ασύγχρονης μηχανής με χρήση δεδομένων καταλόγου // Ηλεκτρισμός. - Αρ. 4/98. - 1998. - Σελ. 38-42.

4. Τεχνικός κατάλογος, δεύτερη έκδοση, διορθώθηκε και επεκτάθηκε / Vladimir Electric Motor Plant. - 74 δευτ.

5. Austin Hughes Electric Motors and Drives Fundamentals, Types and Applications. - Τρίτη έκδοση / School of Electronic and Electrical Engineering, University of Leeds. - 2006. - 431 τρίψτε.

Εισαγωγή

Ένας ασύγχρονος κινητήρας (AM) είναι ένας ηλεκτροκινητήρας που έχει βρει πολύ ευρεία εφαρμογή σε διάφορες βιομηχανίες και τη γεωργία. Το IM με ρότορα κλωβού σκίουρου έχει χαρακτηριστικά που τον καθιστούν ευρέως διαδεδομένο: ευκολία κατασκευής, που σημαίνει χαμηλό αρχικό κόστος και υψηλή αξιοπιστία. Η υψηλή απόδοση μαζί με το χαμηλό κόστος συντήρησης καταλήγουν τελικά σε χαμηλό συνολικό κόστος λειτουργίας. δυνατότητα εργασίας απευθείας από το δίκτυο AC.

Τρόποι λειτουργίας ασύγχρονου ηλεκτροκινητήρα

Οι κινητήρες Squirrel-Cage είναι ασύγχρονες μηχανές, η ταχύτητα των οποίων εξαρτάται από τη συχνότητα της τάσης τροφοδοσίας, τον αριθμό των ζευγών πόλων και το φορτίο στον άξονα. Γενικά, διατηρώντας σταθερή την τάση τροφοδοσίας και τη συχνότητα, εάν αγνοηθεί η αλλαγή θερμοκρασίας, η ροπή του άξονα θα εξαρτηθεί από την ολίσθηση.

Η ροπή της αρτηριακής πίεσης μπορεί να προσδιοριστεί χρησιμοποιώντας τον τύπο Kloss:

όπου , είναι η κρίσιμη στιγμή, είναι το κρίσιμο ολίσθημα.

Εκτός από τη λειτουργία κινητήρα, ο ασύγχρονος κινητήρας διαθέτει τρεις ακόμη λειτουργίες πέδησης: α) πέδηση γεννήτριας με απόδοση ενέργειας στο δίκτυο. β) αντίστροφη πέδηση. γ) δυναμική πέδηση.

Με θετική ολίσθηση, μια μηχανή κλωβού σκίουρου θα λειτουργήσει ως κινητήρας, με αρνητική ολίσθηση, θα λειτουργήσει ως γεννήτρια. Από αυτό προκύπτει ότι το ρεύμα οπλισμού ενός κινητήρα κλωβού σκίουρου θα εξαρτάται μόνο από την ολίσθηση. Όταν το μηχάνημα φτάσει σε σύγχρονη ταχύτητα, το ρεύμα θα είναι ελάχιστο.

Η πέδηση της γεννήτριας του ΔΥ με την απελευθέρωση ενέργειας στο δίκτυο συμβαίνει όταν η ταχύτητα του ρότορα υπερβαίνει τη σύγχρονη ταχύτητα. Σε αυτή τη λειτουργία, ο ηλεκτροκινητήρας παρέχει ενεργή ενέργεια στο δίκτυο και η ενεργή ενέργεια που είναι απαραίτητη για τη δημιουργία ηλεκτρομαγνητικού πεδίου παρέχεται στον ηλεκτροκινητήρα από το δίκτυο.

Το μηχανικό χαρακτηριστικό για τον τρόπο λειτουργίας της γεννήτριας είναι μια συνέχεια του χαρακτηριστικού του τρόπου λειτουργίας κινητήρα στο δεύτερο τεταρτημόριο των αξόνων συντεταγμένων.

Η αντίστροφη πέδηση αντιστοιχεί στη φορά περιστροφής του μαγνητικού πεδίου του στάτη, αντίθετη από την περιστροφή του ρότορα. Σε αυτή τη λειτουργία, η ολίσθηση είναι μεγαλύτερη από τη μονάδα και η ταχύτητα του ρότορα σε σχέση με την ταχύτητα του πεδίου του στάτορα είναι αρνητική. Το ρεύμα στον ρότορα, και κατά συνέπεια στον στάτορα, φτάνει σε μεγάλη τιμή. Για να περιοριστεί αυτό το ρεύμα, εισάγεται πρόσθετη αντίσταση στο κύκλωμα του δρομέα.

Η λειτουργία ανάστροφης πέδησης εμφανίζεται όταν η φορά περιστροφής του μαγνητικού πεδίου του στάτη αλλάζει, ενώ ο ρότορας του ηλεκτροκινητήρα και οι μηχανισμοί που συνδέονται με αυτόν συνεχίζουν να περιστρέφονται με αδράνεια. Αυτή η λειτουργία είναι επίσης δυνατή στην περίπτωση που το πεδίο του στάτορα δεν αλλάζει την κατεύθυνση περιστροφής και ο ρότορας, υπό την επίδραση μιας εξωτερικής ροπής, αλλάζει την κατεύθυνση περιστροφής.

Σε αυτό το άρθρο θα εξετάσουμε την κατασκευή των μηχανικών χαρακτηριστικών ενός ασύγχρονου κινητήρα σε λειτουργία κινητήρα.

Κατασκευή μηχανικού χαρακτηριστικού με χρήση μοντέλου

Δεδομένα διαβατηρίου AD DMT f 011-6у1: Uф =220 - ονομαστική τάση φάσης, V; p=3 - αριθμός ζευγών πόλων περιελίξεων. n=880 - ονομαστική ταχύτητα περιστροφής, σ.α.λ. Pn=1400 - ονομαστική ισχύς, W; In=5,3 - ονομαστικό ρεύμα ρότορα, A; η = 0,615 - απόδοση ονομαστική, %; cosφ = 0,65 - cos(φ) ονομαστική; J=0,021 - ροπή αδράνειας του ρότορα, kg m 2; Ki = 5,25 - πολλαπλάσιο του ρεύματος εκκίνησης. Kp = 2,36 - πολλαπλότητα ροπής εκκίνησης. Km = 2,68 - πολλαπλότητα κρίσιμων ροπών.

Για τη μελέτη των τρόπων λειτουργίας των ασύγχρονων κινητήρων, χρησιμοποιούνται λειτουργικά και μηχανικά χαρακτηριστικά, τα οποία προσδιορίζονται πειραματικά ή υπολογίζονται με βάση ένα ισοδύναμο κύκλωμα (EC). Για να χρησιμοποιήσετε το SZ (Εικ. 1), πρέπει να γνωρίζετε τις παραμέτρους του:

• R 1, R 2 ", R M - ενεργή αντίσταση των φάσεων του στάτορα, του ρότορα και του κλάδου μαγνήτισης.
• X 1, X 2", X M - επαγωγική αντίσταση διαρροής των φάσεων του στάτορα του ρότορα και του κλάδου μαγνήτισης.

Αυτές οι παράμετροι απαιτούνται για τον προσδιορισμό των ρευμάτων εκκίνησης κατά την επιλογή μαγνητικών εκκινητήρων και επαφών, κατά την εκτέλεση προστασίας από υπερφόρτωση, τη ρύθμιση και τη διαμόρφωση του συστήματος ελέγχου ηλεκτρικής κίνησης και την προσομοίωση μεταβατικών διεργασιών. Επιπλέον, είναι απαραίτητες για τον υπολογισμό του τρόπου εκκίνησης του IM, για τον προσδιορισμό των χαρακτηριστικών μιας ασύγχρονης γεννήτριας, καθώς και για το σχεδιασμό ασύγχρονων μηχανών προκειμένου να συγκριθούν οι αρχικές και σχεδιαστικές παραμέτρους.

Ρύζι. 1. Ισοδύναμο κύκλωμα ασύγχρονου κινητήρα

Θα χρησιμοποιήσουμε τη μεθοδολογία για τον υπολογισμό των παραμέτρων του ισοδύναμου κυκλώματος για τον προσδιορισμό της ενεργού και αντιδραστικής αντίστασης των φάσεων του στάτορα και του ρότορα. Οι τιμές της απόδοσης και του συντελεστή ισχύος σε μερικά φορτία που απαιτούνται για τους υπολογισμούς δίνονται στον τεχνικό κατάλογο: pf = 0,5 - συντελεστής μερικού φορτίου, %; Ppf = Pн·pf - ισχύς σε μερικό φορτίο, W; η _pf = 0,56 - απόδοση σε μερικό φορτίο, %; cosφ_pf = 0,4 - cos(φ) σε μερικό φορτίο.

Τιμές αντίστασης στο ισοδύναμο κύκλωμα: X 1 = 4,58 - αντίδραση στάτορα, Ohm; X 2 "=6,33 - αντίσταση ρότορα, Ohm; R 1 =3,32 - ενεργή αντίσταση στάτη, Ohm; R 2 "=6,77 - ενεργή αντίσταση ρότορα, Ohm.

Ας κατασκευάσουμε ένα μηχανικό χαρακτηριστικό ενός ασύγχρονου κινητήρα χρησιμοποιώντας τον τύπο Kloss (1).

Η ολίσθηση προσδιορίζεται από μια έκφραση της μορφής:

πού είναι η ταχύτητα περιστροφής του ρότορα IM, rad/sec,

Ταχύτητα σύγχρονης περιστροφής:

Κρίσιμη ταχύτητα ρότορα:

. (4)

Κρίσιμη διαφάνεια:

Καθορίζουμε το σημείο της κρίσιμης στιγμής από την έκφραση

Καθορίζουμε τη ροπή εκκίνησης χρησιμοποιώντας τον τύπο Kloss στο s=1:

. (7)

Με βάση τους υπολογισμούς που έγιναν, θα κατασκευάσουμε ένα μηχανικό χαρακτηριστικό της αρτηριακής πίεσης (Εικ. 4). Για να το δοκιμάσουμε στην πράξη, θα κάνουμε ένα πείραμα.

Κατασκευή πειραματικών μηχανικών χαρακτηριστικών

Κατά τη διεξαγωγή του πειράματος, χρησιμοποιείται η εργαστηριακή βάση NTC-13.00.000 "Electrodrive". Υπάρχει ένα σύστημα που αποτελείται από ένα IM, στον άξονα του οποίου ένας ανεξάρτητα διεγερμένος κινητήρας συνεχούς ρεύματος (DCM) συνδέεται ως φορτίο. Είναι απαραίτητο να κατασκευαστεί ένα μηχανικό χαρακτηριστικό ενός ασύγχρονου κινητήρα χρησιμοποιώντας τα δεδομένα διαβατηρίου ασύγχρονων και σύγχρονων μηχανών και τις ενδείξεις των αισθητήρων. Έχουμε τη δυνατότητα να αλλάξουμε την τάση της περιέλιξης διέγερσης του DPT, να μετρήσουμε τα ρεύματα στον οπλισμό ενός σύγχρονου και ασύγχρονου κινητήρα και τη συχνότητα περιστροφής του άξονα. Ας συνδέσουμε το IM στην πηγή ισχύος και ας το φορτώσουμε αλλάζοντας το ρεύμα της περιέλιξης διέγερσης του DPT. Μετά τη διεξαγωγή του πειράματος, θα συντάξουμε έναν πίνακα τιμών από τις ενδείξεις του αισθητήρα:

Τραπέζι 1 Ενδείξεις αισθητήρα κατά τη φόρτωση ενός ασύγχρονου κινητήρα

όπου Iв είναι το ρεύμα περιέλιξης πεδίου του κινητήρα συνεχούς ρεύματος, I I είναι το ρεύμα οπλισμού του κινητήρα συνεχούς ρεύματος, Ω είναι η ταχύτητα του ρότορα του ασύγχρονου κινητήρα, I 2 είναι το ρεύμα ρότορα του ασύγχρονου κινητήρα.

Δεδομένα διαβατηρίου σύγχρονης μηχανής τύπου 2P H90L UHL4: Pn=0,55 - ονομαστική ισχύς, kW; Unom=220 - ονομαστική τάση, V; Uv.nom=220 - ονομαστική τάση διέγερσης, V; Iya.nom=3,32 - ονομαστικό ρεύμα οπλισμού, A; Iv.nom=400 - ονομαστικό ρεύμα διέγερσης, mA; Rя=16,4 - αντίσταση οπλισμού, Ohm; nn=1500 - ονομαστική ταχύτητα περιστροφής, σ.α.λ. Jdv=0,005 - ροπή αδράνειας, kg m 2; 2p p =4 - αριθμός ζευγών πόλων. 2a=2 - αριθμός παράλληλων κλάδων της περιέλιξης του οπλισμού. N=120 - αριθμός ενεργών αγωγών της περιέλιξης του οπλισμού.

Το ρεύμα εισέρχεται στον ρότορα DPT μέσω μιας βούρτσας, ρέει σε όλες τις στροφές της περιέλιξης του ρότορα και εξέρχεται από την άλλη βούρτσα. Το σημείο επαφής της περιέλιξης του στάτορα με την περιέλιξη του ρότορα είναι μέσω της πλάκας ή των τμημάτων του μεταγωγέα στα οποία πιέζει η βούρτσα εκείνη τη στιγμή (η βούρτσα είναι συνήθως ευρύτερη από ένα τμήμα). Δεδομένου ότι κάθε μεμονωμένη στροφή της περιέλιξης του ρότορα είναι διασυνδεδεμένη με ένα τμήμα μεταγωγέα, το ρεύμα διέρχεται πραγματικά από όλες τις στροφές και μέσα από όλες τις πλάκες του μεταγωγέα στο δρόμο του μέσω του ρότορα.

Ρύζι. 2. Ρεύματα που ρέουν στον ρότορα ενός κινητήρα συνεχούς ρεύματος με δύο πόλους

Το σχήμα 2 δείχνει ότι όλοι οι αγωγοί που βρίσκονται στον πόλο Ν έχουν θετικό φορτίο, ενώ όλοι οι αγωγοί κάτω από τον πόλο S φέρουν αρνητικό φορτίο. Επομένως, όλοι οι αγωγοί κάτω από τον πόλο Ν θα λάβουν μια δύναμη προς τα κάτω (η οποία είναι ανάλογη με την ακτινική πυκνότητα ροής Β και το ρεύμα του δρομέα), ενώ όλοι οι αγωγοί κάτω από τον πόλο S θα λάβουν ίση προς τα πάνω δύναμη. Ως αποτέλεσμα, δημιουργείται μια ροπή στον ρότορα, το μέγεθος της οποίας είναι ανάλογο με το γινόμενο της πυκνότητας της μαγνητικής ροής και του ρεύματος. Στην πράξη, η πυκνότητα της μαγνητικής ροής δεν θα είναι εντελώς ομοιόμορφη κάτω από τον πόλο, επομένως η δύναμη σε ορισμένους αγωγούς του ρότορα θα είναι μεγαλύτερη από ό,τι σε άλλους. Η συνολική ροπή που αναπτύσσεται στον άξονα θα είναι ίση με:

M = K T FI, (8)

όπου Φ είναι η συνολική μαγνητική ροή, ο συντελεστής K T είναι σταθερός για έναν δεδομένο κινητήρα.

Σύμφωνα με τον τύπο (8), η ρύθμιση της ροπής (περιορισμός) μπορεί να επιτευχθεί αλλάζοντας το ρεύμα I ή τη μαγνητική ροή F. Στην πράξη, η ρύθμιση της ροπής πραγματοποιείται συχνότερα με ρύθμιση του ρεύματος. Το ρεύμα του κινητήρα ρυθμίζεται από το σύστημα ελέγχου του (ή τον χειριστή) αλλάζοντας την τάση που παρέχεται στον κινητήρα χρησιμοποιώντας μετατροπείς ηλεκτρικής ισχύος ή συμπεριλαμβάνοντας πρόσθετες αντιστάσεις στα κυκλώματά του.

Ας υπολογίσουμε τη σταθερά σχεδιασμού του κινητήρα που περιλαμβάνεται στην εξίσωση (8):

. (9)

Ας δημιουργήσουμε μια σύνδεση μεταξύ της ροής του κινητήρα και του ρεύματος περιέλιξης πεδίου. Όπως είναι γνωστό από τη θεωρία των ηλεκτρικών μηχανών, λόγω της επίδρασης του κορεσμού του μαγνητικού συστήματος, αυτή η σχέση είναι μη γραμμική και έχει τη μορφή που φαίνεται στο σχήμα 3. Για την καλύτερη χρήση του σιδήρου, η μηχανή έχει σχεδιαστεί έτσι ώστε στην ονομαστική τρόπο λειτουργίας το σημείο λειτουργίας βρίσκεται στην κλίση της καμπύλης μαγνήτισης. Ας πάρουμε το μέγεθος της μαγνητικής ροής ανάλογο με το ρεύμα διέγερσης.

Fpr.=Iв, (10)

όπου Iв είναι το ρεύμα διέγερσης.

Ф - πραγματική τιμή ροής. F pr - τιμή ροής που υιοθετήθηκε για υπολογισμούς

Ρύζι. 3. Λόγος τιμών μαγνητικής ροής, αποδεκτές και πραγματικές

Δεδομένου ότι το IM και το DPT έχουν έναν κοινό άξονα στο πείραμα, μπορούμε να υπολογίσουμε τη ροπή που δημιουργείται από το DPT και, με βάση τις λαμβανόμενες τιμές και τις μετρήσεις του αισθητήρα ταχύτητας, να κατασκευάσουμε ένα πειραματικό μηχανικό χαρακτηριστικό του IM (Εικόνα 4).

Εικ.4. Μηχανικά χαρακτηριστικά ασύγχρονου κινητήρα: υπολογισμένα και πειραματικά

Το ληφθέν πειραματικό χαρακτηριστικό στην περιοχή των χαμηλών τιμών ροπής βρίσκεται κάτω από το χαρακτηριστικό που υπολογίζεται θεωρητικά και υψηλότερο στην περιοχή των υψηλών τιμών. Αυτή η απόκλιση σχετίζεται με τη διαφορά μεταξύ των υπολογισμένων και των πραγματικών τιμών της μαγνητικής ροής (Εικ. 3). Και τα δύο γραφήματα τέμνονται στο Fr.=Iв. ονομ.

Ας εισάγουμε μια διόρθωση στους υπολογισμούς καθιερώνοντας μια μη γραμμική σχέση (Εικ. 5):

Ф=а·Iв, (11)

όπου a είναι ο συντελεστής μη γραμμικότητας.

Ρύζι. 5. Λόγος μαγνητικής ροής προς ρεύμα διέγερσης

Το προκύπτον πειραματικό χαρακτηριστικό θα πάρει τη μορφή που φαίνεται στο Σχ. 6.

Εικ.6. Μηχανικά χαρακτηριστικά ασύγχρονου κινητήρα: υπολογισμένα και πειραματικά

Ας υπολογίσουμε το σφάλμα των πειραματικών δεδομένων για την περίπτωση στην οποία η μαγνητική ροή εξαρτάται γραμμικά από το ρεύμα διέγερσης (10) και την περίπτωση στην οποία αυτή η εξάρτηση είναι μη γραμμική (11). Στην πρώτη περίπτωση, το συνολικό σφάλμα είναι 3,81%, στη δεύτερη - 1,62%.

συμπέρασμα

Το μηχανικό χαρακτηριστικό, που κατασκευάστηκε σύμφωνα με πειραματικά δεδομένα, διαφέρει από το χαρακτηριστικό που κατασκευάστηκε χρησιμοποιώντας τον τύπο Kloss (1) λόγω της αποδεκτής υπόθεσης Fpr = Iv, η απόκλιση είναι 3,81%, με Iv = 0,4 (A) Αυτά τα χαρακτηριστικά είναι τα ίδια. Όταν το Iв φτάσει την ονομαστική τιμή, το μαγνητικό σύστημα του DPT γίνεται κορεσμένο ως αποτέλεσμα, μια περαιτέρω αύξηση του ρεύματος διέγερσης έχει όλο και μικρότερη επίδραση στην τιμή της μαγνητικής ροής. Επομένως, για να ληφθούν πιο ακριβείς τιμές ροπής, είναι απαραίτητο να εισαχθεί ένας συντελεστής κορεσμού, ο οποίος καθιστά δυνατή την αύξηση της ακρίβειας υπολογισμού κατά 2,3 φορές. Το μηχανικό χαρακτηριστικό που κατασκευάζεται με τη μοντελοποίηση αντικατοπτρίζει επαρκώς τη λειτουργία ενός πραγματικού κινητήρα, μπορεί να ληφθεί ως βάση για περαιτέρω έρευνα.

Αναθεωρητές:

• Pyukke Georgy Aleksandrovich, Διδάκτωρ Τεχνικών Επιστημών, Καθηγητής του Τμήματος Συστημάτων Ελέγχου του Κρατικού Τεχνικού Πανεπιστημίου της Καμτσάτκα, Petropavlovsk-Kamchatsky.
• Potapov Vadim Vadimovich, Διδάκτωρ Τεχνικών Επιστημών, Καθηγητής του Ομοσπονδιακού Πανεπιστημίου Άπω Ανατολής, Petropavlovsk-Kamchatsky.

Βιβλιογραφικός σύνδεσμος

Το μηχανικό χαρακτηριστικό του κινητήρα είναι η εξάρτηση της ταχύτητας του ρότορα από τη ροπή στον άξονα n = f (M2). Εφόσον η ροπή χωρίς φορτίο είναι μικρή υπό φορτίο, τότε το M2 ? M και το μηχανικό χαρακτηριστικό αντιπροσωπεύεται από την εξάρτηση n = f (M). Αν λάβουμε υπόψη τη σχέση s = (n1 - n) / n1, τότε το μηχανικό χαρακτηριστικό μπορεί να ληφθεί παρουσιάζοντας τη γραφική του εξάρτηση στις συντεταγμένες n και M (Εικ. 1).

Εικ.1.

Το φυσικό μηχανικό χαρακτηριστικό ενός ασύγχρονου κινητήρα αντιστοιχεί στο κύριο (πινακίδα) κύκλωμα της σύνδεσής του και στις ονομαστικές παραμέτρους της τάσης τροφοδοσίας. Τα τεχνητά χαρακτηριστικά αποκτώνται εάν περιλαμβάνονται πρόσθετα στοιχεία: αντιστάσεις, αντιδραστήρες, πυκνωτές. Όταν ο κινητήρας τροφοδοτείται με μη ονομαστική τάση, τα χαρακτηριστικά διαφέρουν επίσης από τα φυσικά μηχανικά χαρακτηριστικά.

Τα μηχανικά χαρακτηριστικά είναι ένα πολύ βολικό και χρήσιμο εργαλείο για την ανάλυση των στατικών και δυναμικών τρόπων μιας ηλεκτρικής κίνησης.

Δεδομένα για τον υπολογισμό των μηχανικών χαρακτηριστικών για μια δεδομένη κίνηση και κινητήρα:

Ένας τριφασικός ασύγχρονος κινητήρας με ρότορα κλωβού σκίουρου τροφοδοτείται από ένα δίκτυο με τάση = 380 V στα = 50 Hz.

Παράμετροι κινητήρα 4AM160S4:

Pn= 12,5 kW,

nn= 1460 rpm,

cosсн= 0,86, сн= 0,89, kн= 2,2

Προσδιορίστε: ονομαστικό ρεύμα στη φάση περιέλιξης του στάτη, αριθμό ζευγών πόλων, ονομαστική ολίσθηση, ονομαστική ροπή στον άξονα, κρίσιμη ροπή, κρίσιμη ολίσθηση και κατασκευάστε ένα μηχανικό χαρακτηριστικό του κινητήρα. Λύση.

(3.1) Ονομαστική ισχύς που καταναλώνεται από το δίκτυο:

(3.2) Ονομαστικό ρεύμα που καταναλώνεται από το δίκτυο:

(3.3) Αριθμός ζευγών πόλων

όπου n1 = 1500 είναι η σύγχρονη ταχύτητα πλησιέστερη στην ονομαστική συχνότητα nн = 1460 rpm.

(3.4) Ονομαστικό δελτίο:

(3.5) Ονομαστική ροπή στον άξονα του κινητήρα:

(3.6) Κρίσιμη στιγμή

Mk = km x Mn = 1,5 x 249,5 = 374,25 Nm.

(3.7) Βρίσκουμε την κρίσιμη ολίσθηση αντικαθιστώντας M = Mn, s = sn και Mk / Mn = km.

Για να κατασκευάσουμε τα μηχανικά χαρακτηριστικά του κινητήρα χρησιμοποιώντας n = (n1 - s), προσδιορίζουμε τα χαρακτηριστικά σημεία: σημείο ρελαντί s = 0, n = 1500 rpm, M = 0, σημείο ονομαστικής λειτουργίας sн = 0,03, nn = 1500 rpm min , Mn = 249,5 Nm και το σημείο κρίσιμου τρόπου λειτουργίας sk = 0,078, Mk = 374,25 Nm.

Για το σημείο εκκίνησης sp = 1, n = 0 βρίσκουμε

Με βάση τα δεδομένα που ελήφθησαν, κατασκευάζεται ένα μηχανικό χαρακτηριστικό του κινητήρα. Για την ακριβέστερη κατασκευή ενός μηχανικού χαρακτηριστικού, είναι απαραίτητο να αυξηθεί ο αριθμός των σημείων υπολογισμού και να καθοριστούν οι ροπές και η συχνότητα περιστροφής για δεδομένες ολισθήσεις.

Κατασκευή των φυσικών μηχανικών χαρακτηριστικών του κινητήρα

Το μηχανικό χαρακτηριστικό του κινητήρα είναι η εξάρτηση της ταχύτητας περιστροφής n από τη ροπή φορτίου M στον άξονα.

Υπάρχουν φυσικά και τεχνητά χαρακτηριστικά των ηλεκτροκινητήρων.

Φυσικός ένα μηχανικό χαρακτηριστικό ονομάζεται η εξάρτηση των στροφών του κινητήρα από τη ροπή στον άξονα υπό ονομαστικές συνθήκες λειτουργίας του κινητήρα σε σχέση με τις παραμέτρους του (ονομαστικές τάσεις, συχνότητα, αντίσταση κ.λπ.). Η αλλαγή μιας ή περισσότερων παραμέτρων προκαλεί αντίστοιχη αλλαγή στα μηχανικά χαρακτηριστικά του κινητήρα. Αυτό το μηχανικό χαρακτηριστικό ονομάζεται τεχνητό.

Για να κατασκευάσουμε μια εξίσωση για τα μηχανικά χαρακτηριστικά ενός ασύγχρονου κινητήρα, χρησιμοποιούμε τον τύπο Klos (4.1):

όπου M k είναι η κρίσιμη ροπή του κινητήρα (4.1.1):;

S k - κρίσιμη ολίσθηση κινητήρα (4.1.2);

Ικανότητα υπερφόρτωσης κινητήρα (= 3);

S n - ονομαστική ολίσθηση κινητήρα (4.1.3):

όπου n n - ταχύτητα περιστροφής ρότορα.

n 1 - σύγχρονη ταχύτητα του πεδίου στάτορα (4.1.4).

όπου f είναι η βιομηχανική συχνότητα του ρεύματος του δικτύου τροφοδοσίας, (f = 50 Hz) (4.1.5);

P - αριθμός ζευγών πόλων (για κινητήρα 4AM132S4 P=2)

Ονομαστική ολίσθηση κινητήρα 4AM132S4

Κρίσιμη ολίσθηση κινητήρα

Κρίσιμη στιγμή του κινητήρα

Για να κατασκευάσουμε τα χαρακτηριστικά σε συντεταγμένες, μετακινούμαστε από την ολίσθηση στον αριθμό των περιστροφών με βάση την εξίσωση

Η ολίσθηση καθορίζεται στην περιοχή από 0 έως 1

S = 0 n = 1500 . (1 - 0) = 1500 σ.α.λ.

38) Μηχανικά χαρακτηριστικά ασύγχρονου κινητήρα.

Μηχανικά χαρακτηριστικά. Η εξάρτηση της ταχύτητας του ρότορα από το φορτίο (περιστρεφόμενη ροπή στον άξονα) ονομάζεται μηχανικό χαρακτηριστικό ενός ασύγχρονου κινητήρα (Εικ. 262, α). Στο ονομαστικό φορτίο, η ταχύτητα περιστροφής για διάφορους κινητήρες είναι συνήθως 98-92,5% της ταχύτητας περιστροφής n 1 (slip s nom = 2 - 7,5%). Όσο μεγαλύτερο είναι το φορτίο, δηλαδή η ροπή που πρέπει να αναπτύξει ο κινητήρας, τόσο μικρότερη είναι η ταχύτητα του ρότορα. Όπως δείχνει η καμπύλη

Ρύζι. 262. Μηχανικά χαρακτηριστικά ασύγχρονου κινητήρα: α - φυσικό. β - όταν ο ρεοστάτης εκκίνησης είναι ενεργοποιημένος

στο Σχ. 262a, η ταχύτητα περιστροφής ενός ασύγχρονου κινητήρα μειώνεται ελαφρά μόνο με την αύξηση του φορτίου στην περιοχή από το μηδέν στην υψηλότερη τιμή του. Επομένως, ένας τέτοιος κινητήρας λέγεται ότι έχει ένα άκαμπτο μηχανικό χαρακτηριστικό.

Ο κινητήρας αναπτύσσει τη μεγαλύτερη ροπή M max με κάποια ολίσθηση s kp που ανέρχεται σε 10-20%. Ο λόγος M max /M nom καθορίζει την ικανότητα υπερφόρτωσης του κινητήρα και ο λόγος M p /M nom καθορίζει τις ιδιότητες εκκίνησης του.

Ο κινητήρας μπορεί να λειτουργήσει σταθερά μόνο εάν διασφαλίζεται η αυτορρύθμιση, δηλ. επιτυγχάνεται αυτόματη ισορροπία μεταξύ της ροπής φορτίου M int που εφαρμόζεται στον άξονα και της ροπής M που αναπτύσσεται από τον κινητήρα. Αυτή η συνθήκη αντιστοιχεί στο πάνω μέρος του χαρακτηριστικού μέχρι να επιτευχθεί το M max (στο σημείο Β). Εάν η ροπή φορτίου M in υπερβαίνει τη ροπή M max, τότε ο κινητήρας χάνει τη σταθερότητα και σταματά, ενώ ένα ρεύμα 5-7 φορές μεγαλύτερο από το ονομαστικό ρεύμα θα περνάει από τις περιελίξεις του μηχανήματος για μεγάλο χρονικό διάστημα και μπορεί να καούν .

Όταν ο ρεοστάτης εκκίνησης συνδέεται με το κύκλωμα περιέλιξης του ρότορα, λαμβάνουμε μια οικογένεια μηχανικών χαρακτηριστικών (Εικ. 262, β). Το χαρακτηριστικό 1 όταν ο κινητήρας λειτουργεί χωρίς ρεοστάτη εκκίνησης ονομάζεται φυσικό. Τα χαρακτηριστικά 2, 3 και 4, που λαμβάνονται με τη σύνδεση ενός ρεοστάτη με αντιστάσεις R 1п (καμπύλη 2), R 2п (καμπύλη 3) και R 3п (καμπύλη 4) στην περιέλιξη του ρότορα κινητήρα, ονομάζονται ρεοστατικά μηχανικά χαρακτηριστικά. Όταν ο ρεοστάτης εκκίνησης είναι ενεργοποιημένος, το μηχανικό χαρακτηριστικό γίνεται πιο απαλό (πιο απότομη πτώση), καθώς αυξάνεται η ενεργή αντίσταση του κυκλώματος ρότορα R 2 και αυξάνεται το s kp. Αυτό μειώνει το ρεύμα εκκίνησης. Η ροπή εκκίνησης M p εξαρτάται επίσης από το R 2. Μπορείτε να επιλέξετε την αντίσταση ρεοστάτη έτσι ώστε η ροπή εκκίνησης M p να είναι ίση με τη μέγιστη M max.

Σε έναν κινητήρα με αυξημένη ροπή εκκίνησης, το φυσικό μηχανικό χαρακτηριστικό προσεγγίζει στη μορφή του το χαρακτηριστικό ενός κινητήρα με ενεργοποιημένο το ρεοστάτη εκκίνησης. Η ροπή ενός κινητήρα διπλού κλωβού σκίουρου είναι ίση με το άθροισμα των δύο ροπών που δημιουργούνται από τους κλωβούς εργασίας και εκκίνησης. Επομένως, το χαρακτηριστικό 1 (Εικ. 263) μπορεί να ληφθεί αθροίζοντας τα χαρακτηριστικά 2 και 3 που δημιουργούνται από αυτά τα κελιά. Η ροπή εκκίνησης M p ενός τέτοιου κινητήρα είναι σημαντικά μεγαλύτερη από τη ροπή M' p ενός συμβατικού κινητήρα κλωβού σκίουρου. Η μηχανική απόδοση του κινητήρα βαθιάς σχισμής είναι ίδια με αυτή του κινητήρα διπλού σκίουρου.

ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΣΕ ΚΑΘΕ ΠΕΡΙΠΤΩΣΗ!!!

Χαρακτηριστικά απόδοσης.Τα χαρακτηριστικά λειτουργίας ενός ασύγχρονου κινητήρα είναι οι εξαρτήσεις της ταχύτητας περιστροφής n (ή της ολίσθησης s), της ροπής στον άξονα M 2, της απόδοσης ρεύματος στάτη I 1; και cos; 1, από χρήσιμη ισχύ P 2 = P mx σε ονομαστικές τιμές τάσης U 1 και συχνότητα f 1 (Εικ. 264). Κατασκευάζονται μόνο για τη ζώνη πρακτικής σταθερής λειτουργίας του κινητήρα, δηλαδή από ολίσθηση ίση με μηδέν σε ολίσθηση που υπερβαίνει την ονομαστική κατά 10-20%. Η ταχύτητα περιστροφής n αλλάζει ελάχιστα με την αύξηση της ισχύος εξόδου P2, ακριβώς όπως στο μηχανικό χαρακτηριστικό. η ροπή στον άξονα M 2 είναι ανάλογη με την ισχύ P 2, είναι μικρότερη από την ηλεκτρομαγνητική ροπή M από την τιμή της ροπής πέδησης M tr που δημιουργείται από δυνάμεις τριβής.

Το ρεύμα του στάτη I 1 αυξάνεται με την αύξηση της ισχύος εξόδου, αλλά στο P 2 = 0 υπάρχει κάποιο ρεύμα χωρίς φορτίο I 0 . Η απόδοση ποικίλλει περίπου με τον ίδιο τρόπο όπως σε έναν μετασχηματιστή, διατηρώντας μια αρκετά μεγάλη τιμή σε ένα σχετικά μεγάλο εύρος φορτίου.

Η υψηλότερη τιμή απόδοσης για ασύγχρονους κινητήρες μέσης και υψηλής ισχύος είναι 0,75-0,95 (οι μηχανές υψηλής ισχύος έχουν αντίστοιχα υψηλότερη απόδοση). Συντελεστής ισχύος συν; 1 από ασύγχρονους κινητήρες μέσης και υψηλής ισχύος σε πλήρες φορτίο είναι 0,7-0,9. Κατά συνέπεια, φορτώνουν μονάδες παραγωγής ενέργειας και δίκτυα με σημαντικά άεργα ρεύματα (από 70 έως 40% του ονομαστικού ρεύματος), γεγονός που αποτελεί σημαντικό μειονέκτημα αυτών των κινητήρων.

Ρύζι. 263. Μηχανικά χαρακτηριστικά ασύγχρονου κινητήρα με αυξημένη ροπή εκκίνησης (με διπλό κλωβό σκίουρου)

Ρύζι. 264. Χαρακτηριστικά απόδοσης ασύγχρονου κινητήρα

Σε φορτία 25-50% του ονομαστικού φορτίου, τα οποία συναντώνται συχνά κατά τη λειτουργία διαφόρων μηχανισμών, ο συντελεστής ισχύος μειώνεται σε τιμές που δεν είναι ικανοποιητικές από ενεργειακή άποψη (0,5-0,75).

Όταν αφαιρείται το φορτίο από τον κινητήρα, ο συντελεστής ισχύος μειώνεται σε τιμές 0,25-0,3, επομένως Οι ασύγχρονοι κινητήρες δεν πρέπει να επιτρέπεται να λειτουργούν σε στροφές ρελαντί ή σε σημαντικές υποφορτώσεις.

Λειτουργία σε χαμηλή τάση και αστοχία μιας από τις φάσεις.Η μείωση της τάσης δικτύου δεν έχει σημαντική επίδραση στην ταχύτητα του ρότορα ενός ασύγχρονου κινητήρα. Ωστόσο, σε αυτή την περίπτωση, η μέγιστη ροπή που μπορεί να αναπτύξει ένας ασύγχρονος κινητήρας μειώνεται σημαντικά (όταν η τάση μειώνεται κατά 30%, μειώνεται κατά περίπου 2 φορές). Επομένως, εάν η τάση πέσει σημαντικά, ο κινητήρας μπορεί να σταματήσει και εάν η τάση είναι χαμηλή, μπορεί να μην αρχίσει να λειτουργεί.

Ενας. ΥΣΤΕΡΟΓΡΑΦΟ. εναλλασσόμενο ρεύμα, όταν μειώνεται η τάση στο δίκτυο επαφής, μειώνεται ανάλογα και η τάση στο τριφασικό δίκτυο, από το οποίο οι ασύγχρονοι κινητήρες κινούν την περιστροφή των βοηθητικών μηχανών (ανεμιστήρες, συμπιεστές, αντλίες). Προκειμένου να διασφαλιστεί η κανονική λειτουργία των ασύγχρονων κινητήρων σε μειωμένη τάση (πρέπει να λειτουργούν κανονικά όταν η τάση μειώνεται στα 0,75 U nom), η ισχύς όλων των βοηθητικών κινητήρων μηχανών είναι στο . ΥΣΤΕΡΟΓΡΑΦΟ. λαμβάνεται περίπου 1,5-1,6 φορές μεγαλύτερη από ό,τι είναι απαραίτητο για την οδήγηση τους στην ονομαστική τάση. Ένα τέτοιο απόθεμα ισχύος είναι επίσης απαραίτητο λόγω κάποιας ασυμμετρίας των τάσεων φάσης, αφού στο π.χ. ΥΣΤΕΡΟΓΡΑΦΟ. Οι ασύγχρονοι κινητήρες τροφοδοτούνται όχι από τριφασική γεννήτρια, αλλά από διαχωριστή φάσης. Εάν οι τάσεις είναι μη ισορροπημένες, τα ρεύματα φάσης του κινητήρα θα είναι άνισα και η μετατόπιση φάσης μεταξύ τους δεν θα είναι ίση με 120°. Ως αποτέλεσμα, περισσότερο ρεύμα θα ρέει μέσω μιας από τις φάσεις, προκαλώντας αυξημένη θέρμανση των περιελίξεων αυτής της φάσης. Αυτό αναγκάζει τον κινητήρα να περιορίσει το φορτίο του σε σύγκριση με τη λειτουργία του σε συμμετρική τάση. Επιπλέον, με την ασυμμετρία τάσης, δεν προκύπτει ένα κυκλικό, αλλά ένα ελλειπτικό περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο και το σχήμα των μηχανικών χαρακτηριστικών του κινητήρα αλλάζει κάπως. Ταυτόχρονα μειώνονται οι μέγιστες και οι αρχικές του στιγμές. Η ασυμμετρία τάσης χαρακτηρίζεται από έναν συντελεστή ασυμμετρίας, ο οποίος ισούται με τη μέση σχετική (σε ποσοστό) απόκλιση των τάσεων σε μεμονωμένες φάσεις από τη μέση (συμμετρική) τάση. Ένα τριφασικό σύστημα τάσης θεωρείται πρακτικά συμμετρικό εάν αυτός ο συντελεστής είναι μικρότερος από 5%.

Εάν μια από τις φάσεις σπάσει, ο κινητήρας συνεχίζει να λειτουργεί, αλλά αυξημένα ρεύματα θα ρέουν μέσα από τις άθικτες φάσεις, προκαλώντας αυξημένη θέρμανση των περιελίξεων. ένα τέτοιο καθεστώς δεν πρέπει να επιτρέπεται. Η εκκίνηση ενός κινητήρα με σπασμένη φάση είναι αδύνατη, καθώς αυτό δεν δημιουργεί ένα περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο, με αποτέλεσμα ο ρότορας του κινητήρα να μην περιστρέφεται.

Η χρήση ασύγχρονων κινητήρων για την κίνηση βοηθητικών μηχανών. ΥΣΤΕΡΟΓΡΑΦΟ. παρέχει σημαντικά πλεονεκτήματα σε σχέση με τους κινητήρες συνεχούς ρεύματος. Όταν η τάση στο δίκτυο επαφής μειώνεται, η ταχύτητα περιστροφής των ασύγχρονων κινητήρων, και επομένως η παροχή συμπιεστών, ανεμιστήρων και αντλιών, πρακτικά δεν αλλάζει. Στους κινητήρες συνεχούς ρεύματος, η ταχύτητα περιστροφής είναι ανάλογη με την τάση τροφοδοσίας, επομένως η τροφοδοσία αυτών των μηχανών μειώνεται σημαντικά.