ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Динамическая характеристика асинхронных электродвигателей трехфазного тока из "Динамика машинных агрегатов " Наибольшее применение в современных технологических машинах получили асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором, допускающие прямое включение в сеть. Однако для таких двигателей характерны большие пики пусковых токов, достигающие величин в 5—7 раз больше номинальных. Поэтому прямой пуск короткозамкнутых двигателей допускается при понижении напряжения питающей сети не более 10—20% [4]. [c.18] Для анализа электромагнитных переходных процессов в асинхронных электродвигателях обычно принимают следующие допущения все три фазы двигателя строго симметричны кривая намагничивания активной стали прямолинейна, а потери в стали отсутствуют влияние высших гармонических составляющих намагничивающих сил и полей незначительно к обмотке статора приложено симметричное трехфазное напряжение прямой последовательности со строго постоянными амплитудой и частотой [61], [117]. [c.18] Отметим, что уравнения электромагнитных переходных процессов в двигателях переменного тока (асинхронных или синхронных) являются существенно нелинейными в силу того, что электромагнитный вращающий момент выражается в виде векторного произведения потокосцепления и тока. Кроме того, у асинхронного двигателя взаимоиндуктивности между статорными и роторными обмотками являются функциями угла 0 между магнитными осями фаз статора и ротора. Угловая скорость ротора 0D, являющаяся функцией времени t (независимого переменного), связана дифференциальной зависимостью с углом 0. Поэтому уравнения, в которых потокосцепления выражаются через токи, являются также нелинейными [61], [105]. [c.18] В качестве системы координат ниже принята ортогональная система d, q, О с осями, вращающимися с произвольной угловой скоростью (0 . Указанное преобразование означает приведение реального трехфазного двигателя к эквивалентному двухфазному. [c.19] Составим полную систему уравнений электромагнитных переходных процессов асинхронного двигателя в матричном виде при указанных выше допущениях, опуская нулевые составляющие, не связанные с остальными составляющими [105]. [c.19] Для анализа неустановившихся процессов пуска, реверса и установившихся процессов переменного нагружения целесообразно принимать со = со о, обозначив эту систему координат х, у, О [103]. Система координат х, у, О вращается с синхронной скоростью 0 0 относительно статора асинхронного электродвигателя и является неподвижной относительно его магнитного поля. [c.20] При исследовании динамических процессов в машинном агрегате необходимо рассматривать систему уравнений (3.5)—(3.6) совместно с уравнением (2.18). [c.21] Статическую характеристику асинхронного двигателя в форме (3.7) не рекомендуется использовать при динамических расчетах машинных агрегатов (особенно малоинерционных), поскольку при этом не учитывается существенное влияние электромагнитных переходных процессов. Если даже пренебречь последним, то применение характеристики в форме (3.7) не может быть оправдано из-за возникающих математических сложностей отыскания решения нелинейных уравнений движения. В практических расчетах часто используют приближенные методы, основанные на линеаризации статической характеристики, однако достоверность получаемых результатов требует серьезного обоснования. [c.22] В настоящее время переходные электромагнитные процессы в асинхронных электродвигателях исследуются в основном экспериментально [116,], [126] или путем математического моделирования [103], [128]. [c.22] Эксперименты показывают, что пусковой момент может увеличиваться в 2—9 раз по сравнению с установившимся значением. На рис. 7 показаны статическая 1 и динамическая 2 характеристики асинхронного электродвигателя А51-6 в режиме пуска [116]. [c.22] При электродинамическом торможении в начальный период динамический момент может превысить статический в 3—8 раз. Механические характеристики двигателя МКА-14 в режиме динамического торможения показаны на рис. 8 [116]. [c.22] При торможении противовключением асинхронных коротко-замкнутых двигателей динамический момент может превысить критический момент с затухшим полем ротора в 2—2,3 раза, а с незатухшим — в 3—5 раз. [c.22] Учет активного сопротивления статора при большой частоте колебаний ротора может привести к качественно новым результатам. В частности, демпферный момент может изменить знак, что при определенных условиях приведет к появлению автоколебаний [611, [126]. [c.24] Подчеркнем, что характеристика асинхронного двигателя в форме (3.9) получена при известном законе движения машинного агрегата, т. е. при кинематическом возмущении ротора. В действительности закон движения является искомым и определяется внешним воздействием и электромагнитными переходными процессами, описываемыми приведенной выше системой уравнений (3.5)—(3.6). К рекомендациям [99] использовать в динамических расчетах характеристику асинхронного двигателя в форме (3.9) следует относиться весьма осторожно, так как действительный закон движения ротора может существенно отличаться от моно-гармонического. [c.24] Если теперь принять, что ротор возбуждается кинематически по закону (3.8), то на основе полученной характеристики (3.14) можно убедиться в справедливости зависимости (3.9) для переменной части вращающего момента. Соответствующие выражения для демпферного и синхронизирующего моментов получим, положив в формулах (3.10)—(3.11) s-5= О, что согласуется с принятыми при выводе характеристики (3.14) допущениями. [c.25] Вернуться к основной статье