Параметры асинхронного двигателя

Параметры асинхронного двигателя

Для того чтобы определить возможности и способ применения асинхронного двигателя, необходимо знать его характеристики. Полный список параметров можно найти в справочнике, каталоге или обратиться на завод изготовитель. Наиболее важные данные приводятся в паспорте двигателя. Паспорт, часто его называют «шильдик», двигателя представляет собой небольшую металлическую табличку, прикрепленную к корпусу двигателя.

Номинальные параметры двигателя это параметры, которые двигатель сможет выдерживать в течении всего срока эксплуатации. К номинальным (паспортным) данным двигателя относятся:

  • Мощность на валу или механическая Рн;
  • Напряжение обмотки статора Uн;
  • Ток статора Iн;
  • Частота напряжения сети fн;
  • Частота или скорость вращения ротора nн, об/мин;
  • Номинальный КПД ηн;
  • Коэффициент мощности cos φн;

В паспорте АД обычно приводят два значения напряжения, например 380/220 В. Меньшее значение напряжения (220 В) это фазное напряжение обмотки статора. Большее значение напряжения относится к соединению обмотки статора в звезду, меньшее в треугольник. Соответственно указывают два значения тока статора. В каталогах приводят также:

  • Кратность пускового тока Iп/Iн;
  • Кратность пускового момента μп= Мп/Мн;
  • Кратность максимального момента μм = Mм/Мн;

Кратность максимального момента называется перегрузочной способностью двигателя. Для АД с фазным ротором указывают на паспорте также напряжение между контактными кольцами при разомкнутой обмотке ротора U2н и номинальный ток в обмотке ротора I2н. Величина, характеризующая степень отставания скорости вращения ротора АД n от синхронной скорости n1 называется скольжением.

Скольжение формула

Скольжение иногда выражают в процентах:

Скольжение формула %

Скорость вращения ротора, об/мин:

Скорость ротора

Номинальной скорости вращения двигателя nн соответствует номинальное скольжение Sн, которое составляет несколько процентов. Следовательно, скорость вращения ротора в номинальном режиме весьма близка к синхронной. Приведем для примера соотношения синхронной и номинальных скоростей серийных двигателей n1/n : 3000/2970, 1500/1460, 1000/970 и т.д. Частота электродвижущей силы ЭДС, наведенной в роторе, и тока ротора, Гц:

Частота ЭДС

Если обмотки статора и ротора имеют соответственно числа витков W1, и W2 и обмоточные коэффициенты K1, и K2, то для ЭДС получим следующие соотношения:

для ЭДС, наведенной в обмотке статора, В:

ЭДС статора

для ЭДС, наведенной в обмотке ротора в момент пуска, В:

ЭДС ротора

для ЭДС, наведенной в обмотке ротора при его вращении, В:

ЭДС

Как видно из последнего соотношения, чем выше скорость вращения ротора (т.е. чем меньше скольжение), тем меньше ЭДС, наводимая в его обмотке. И напротив, наибольшая ЭДС наводится в роторе в момент пуска, когда ротор еще неподвижен, а скольжение равно 1. Этому режиму соответствует пусковой ток, который превышает номинальный ток серийных АД в 5-7 раз.

Двигатель, подключенный к сети, потребляет из нее активную и реактивную мощности. Активная мощность идет на создание полезной механической мощности на валу и покрытие потерь в двигателе: на нагрев обмоток, потери в стали, механические потери.

Активная мощность двигателя, Вт:

Активная мощность двигателя

Механическая мощность на валу двигателя, Вт:

Механическая мощность двигателя

Где М — вращающий момент двигателя.

Реактивная мощность двигателя идет на намагничивание машины или создание вращающегося магнитного поля, вар:

Реактивная мощность двигателя

Полная мощность двигателя, ВА:

Полная мощность двигателя

Вращающий момент двигателя, Нм:

Вращающий момент двигателя

Или

Вращающий момент

Где m2 -число фаз обмоток ротора;

R2 -активное сопротивление обмотки ротора;

I2-ток ротора;

С-постоянная машины (С=2.13p1w1k1);