Электромагнитный или вращающий момент создается при взаимодействии вращающегося магнитного поля статора с током обмотки вращающегося ротора, который определяется по формуле:
, (6.9)
где с – конструктивная постоянная машины, зависящая от числа полюсов, числа
витков обмотки статора и выполнения обмотки,
– максимальный магнитный поток статора,
– активная составляющая тока в фазе обмотки вращающегося ротора,
– фазовый угол между ЭДС и током в фазе обмотки вращающегося ротора.
Представим эквивалентную схему замещения обмотки вращающегося ротора в виде рис. 6.7, где – активное сопротивление обмотки ротора, – индуктивность обмотки ротора, – индуктивное сопротивление вращающегося ротора, которое можно представить в виде:
, (6.10)
где – индуктивное сопротивление неподвижного ротора.
Рис.6.7. Схема замещения обмотки вращающегося ротора
На рис.6.8 изображена векторная диаграмма схемы замещения обмотки вращающегося ротора.
Рис.6.8. Векторная диаграмма схемы замещения обмотки вращающегося ротора
|
|
Здесь векторы напряжений на активном сопротивлении и индуктивности определяются по закону Ома:
, . (6.11)
Если полное сопротивление вращающегося ротора соответствует выражению
, (6.12)
то векторы питающего напряжения и тока цепи обмотки вращающегося ротора, а также коэффициент мощности определяются по формулам:
, , , (6.13)
где – вектор ЭДС неподвижного ротора.
В связи с тем, что конструктивный коэффициент с и максимальный магнитный поток статора – величины постоянные, то электромагнитный или вращающий момент двигателя можно преобразовать:
(6.14)
Механическую характеристику асинхронного двигателя можно представить в виде зависмостей или .
На рис.6.9 изображена зависмость . Здесь – зона устойчивой работы двигателя, – зона неустойчивой работы двигателя, – критическое скольжение, – пусковой момент при условии, что .
Рис.6.9. Механическая характеристика асинхронного двигателя
Наибольшее распространение получила механическая характеристика (рис.6.10). Здесь участок естественной характеристики (А – В) представляет устойчивый режим работы двигателя, который можно снять в результате экперимента. Участок (В – Мп) нельзя снять в результате экперимента, так как является опрокидывающим моментом асинхронного двигателя.
Рис.6.10. Механическая характеристика асинхронного двигателя
Для расчёта значений неустойчивого участка характеристики используется формула Клосса:
. (6.15)