Двигатель с фазным ротором

Двигатель с естесственной механической характеристикой не позволяет осуществить запуск с большим пусковым моментом для этого используется двигатель с фазным ротором рис 2.12.

В таком двигателе цепь ротора включается батарея резистивных элементов, которая позволяет получать искусственные характеристики.

При запуске двигателя включается полное сопротивление ротора, что позволяет получить максимальный пусковой момент.

Двигатель начинает разгоняться по прямой к точке А, когда момент в двигателе уменьшается до номинального часть сопротивления отключается от цепи ротора, по этому двигатель начинает переходить на вторую характеристику.

Затем двигатель продолжает разгон до точки Г, когда сопротивление ротора двигателя полностью отключено, он выходит на естесственную характеристику и разгоняется до рабочего режима.

Для асинхронных двигателей с коротко замкнутым ротором применяется аналогичная схема запуска, при которой сопротивление цепи ротора, при запуске ступенчато меняется за счет явления вытеснения тока.

Энергетическая диаграмма асинхронного двигателя.

Вся мощность потребляемая двигателем преобразуется в механическую мощность на валу за вычетом разнообразных потерь рис 2.14.

Двигатель потребляет электрическую мощность Р1, на статоре двигателя выделяются тепловые потери на активном сопротивлении статора, которые пропорциональны I²1 статора, так же на статоре выделяются магнитные потери, пропорциональные току намагничивания I₀.

Оставшаяся энергия пересекает воздушный зазор и передается на ротор.

В роторе часть энергии теряется на активном сопротивлении цепи ротора Р_э2 и пропорционально току ротора.

Магнитными потерями в ротере как правило пренебрегают.

Оставшаяся мощность преобразуется в механическую.

Механическая мощность так же теряется за счет действия силы трения, кроме этого принято выделять разнообразные дополнительные потери.

КПД двигателя вычисляется по следующей формулe:

Рабочие характеристики асинхронного двигателя рис 2.15.

Рабочими характеристиками электрической машины называют зависимость его параметров от мощности на валу Р₂ при постоянных параметрах напряжения питания.

Скорость вращения двигателя n1 в режиме холостого хода стремится к скорости холостого хода, скольжение при этом близко к 0, по мере роста нагрузки, скорость двигателя снижается, а скольжение увеличивается в плоть до критического.

Момент двигателя в режиме холостого хода близко к 0.

По мере роста нагрузки момент нелинейно возрастает вплоть до критического.

Ток потребляемый двигателем I1 и активно потребляемая мощность P1 в режиме холостого хода, определяется по теореме холостого хода.

По мере роста нагрузки эти параметры нелинейно возрастают.

КПД двигателя в режиме холостого хода равен нулю.

По мере роста нагрузки КПД растет и имеет максимум в номинальной точке. После прохождения номинальной точки КПД снижается.

COS (ФИ) коэффициент мощности двигателя, имеет максимум в номинальном режиме.

Максимум cos (фи) находится в пределах 0,85.