Asynkron motordrift

Drift af induktionsmotoren er grafisk udtrykt afhængighed af hastighed n2, effektivitet η, nyttigt drejningsmoment (akselmoment) M2, effektfaktor cos φ og statorstrøm I1 på nytteeffekt P2 ved U1 = const f1 = const.

Hastighedskarakteristik n2 = f (P2). Induktionsmotorens rotorhastighed n2 = n1 (1 — s).

Slide s = Pe2 / Rem, dvs. induktionsmotorens slip og derfor dens hastighed bestemmes af forholdet mellem elektriske tab i rotoren og elektromagnetisk effekt. Hvis vi ser bort fra elektriske tab i rotoren i tomgang, kan vi tage Pe2 = 0 og derfor s ≈ 0 og n20 ≈ n1.

Efterhånden som akselbelastningen stiger asynkron motor forholdet s = Pe2 / Pem stiger og når værdier på 0,01 - 0,08 ved nominel belastning. Følgelig er afhængigheden n2 = f (P2) en kurve, der hælder let i forhold til abscisseaksen. Men efterhånden som motorrotorens aktive modstand r2' øges, øges hældningen af ​​denne kurve. I dette tilfælde øges ændringer i frekvensen af ​​induktionsmotoren n2 med fluktuationer i belastningen P2.Dette forklares ved, at når r2 ' stiger, stiger de elektriske tab i rotoren.

Ris. 1. Karakteristika for drift af induktionsmotoren

Afhængighed M2 = f (P2). Afhængigheden af ​​det nyttige drejningsmoment fra akslen på asynkronmotoren M2 af nytteeffekten P2 bestemmes af udtrykket M2 = P2 / ω2 = 60 P2 / (2πn2) = 9,55P2 / n2,

hvor P2 — nytteeffekt, W; ω2 = 2πf 2/60 er rotorens vinkelfrekvens.

Det følger af dette udtryk, at hvis n2 = const, så er grafen M2 = f2 (P2) en ret linje. Men i en induktionsmotor med en stigning i belastningen P2 falder rotorens hastighed, og derfor stiger det nyttige moment af akslen M2 med en stigning i belastningen lidt hurtigere end belastningen, og derfor er grafen M2 = f (P2 ) har en buet form.

Ris. 2. Vektordiagram af en induktionsmotor ved lav belastning

Afhængighed cos φ1 = f (P2). På grund af det faktum, at induktionsmotorens I1 statorstrøm har en reaktiv (induktiv) komponent, der er nødvendig for at skabe et magnetisk felt i statoren, er effektfaktoren for induktionsmotorer mindre end enhed. Den laveste værdi af effektfaktoren svarer til tomgang. Dette forklares ved, at tomgangsstrømmen af ​​den elektriske motor I0 ved enhver belastning forbliver praktisk talt uændret. Ved lav motorbelastning er statorstrømmen derfor lille og stort set reaktiv (I1 ≈ I0). Som et resultat er faseforskydningen af ​​statorstrømmen i forhold til spændingen signifikant (φ1 ≈ φ0), kun lidt mindre end 90 ° (fig. 2).

Den ubelastede effektfaktor for induktionsmotorer er normalt mindre end 0,2.Efterhånden som belastningen på motorakslen stiger, stiger den aktive komponent af strømmen I1, og effektfaktoren stiger, når den højeste værdi (0,80 - 0,90) ved en belastning tæt på den nominelle. En yderligere stigning i belastningen på motorakslen er ledsaget af et fald i cos φ1, hvilket forklares ved en stigning i rotorens induktive modstand (x2s) på grund af en stigning i slip og derfor i frekvensen af strømmen i rotoren.

For at forbedre effektfaktoren for induktionsmotorer er det ekstremt vigtigt, at motoren altid kører, eller i det mindste en væsentlig del af tiden, med en belastning tæt på den nominelle belastning. Dette kan kun opnås med det korrekte valg af motoreffekt. Hvis motoren kører under belastning i en væsentlig del af tiden, så er det for at øge cos φ1 tilrådeligt at reducere spændingen U1, der leveres til motoren. For eksempel, i motorer, der kører, når statorviklingen er tredelt, kan dette gøres ved at genkoble statorviklingerne i stjerne, hvilket vil få fasespændingen til at falde med en faktor. I dette tilfælde falder statorens magnetiske flux og dermed magnetiseringsstrømmen med ca. en faktor. Derudover stiger den aktive komponent af statorstrømmen lidt. Alt dette bidrager til at øge motorens effektfaktor.

I fig. 3 viser graferne for afhængigheden af ​​cos φ1, asynkronmotor på belastningen, når statorviklingerne er forbundet i stjerne (kurve 1) og delta (kurve 2).

Ris. 3. Afhængighed af cos φ1 af belastningen ved tilslutning af motorens statorvikling med stjerne (1) og trekant (2)