2020-09-24
175
Как и всякий другой электродвигатель, асинхронный двигатель с фазным ротором оценивается по совокупности пусковых, рабочих и регулировочных характеристик. Пуск двигателя и его разгон до максимальной частоты вращения можно проследить по изменению механических характеристик и пусковых токов в зависимости от величины добавочного активного сопротивления 
, введенного в цепь ротора.
Механической характеристикой называется зависимость частоты вращения от вращающего момента на валу при постоянном активном сопротивлении в цепи ротора, т.е.
= f (M) при = const.
Семейство механических характеристик асинхронного двигателя с фазным ротором приведено на рис. 6.
Рис. 6
Вид механической характеристики определяет поведение электропривода
в переходных режимах пуска, торможения, изменения частоты вращения, что существенно отражается на производительности механизма, а также на его надежности в условиях эксплуатации. Механические характеристики двигателя при введенном в цепь ротора активном сопротивлении 
называются искусственными; каждому значению соответствует своя искусственная механическая характеристика. Механическая характеристика при отсутствии добавочного сопротивления в цепи ротора ( = 0) называется естественной. Естественная и искусственные механические характеристики пересекаются в общей точке оси ординат – частоты вращения 
вращающегося магнитного поля статора. Работа двигателя на естественной механической характеристике наиболее экономична. Естественная механическая характеристика является самой жесткой, т.е. при изменении нагрузки частота вращения двигателя изменяется незначительно. Но при работе на естественной механической характеристике двигатель имеет малый пусковой момент 
= (0,7 ÷ 1,8) 
и большой пусковой ток
= (5,5 ÷ 7,0) 
Активное сопротивление , вводимое в цепь ротора, уменьшает ток в момент пуска и одновременно увеличивает пусковой момент, т.е. улучшает пусковые характеристики двигателя. Поэтому пуск асинхронного двигателя с фазным ротором осуществляется на искусственных механических характеристиках (участки ab, cd, ef, gh пусковой диаграммы).
Переход с одной искусственной характеристики на другую происходит после выведения очередной секции сопротивления.
Точка «k» диаграммы соответствует началу работы двигателя на естественной механической характеристике.
Сопротивление 
, вводимое в каждую фазу обмотки ротора перед пуском, подбирается таким, чтобы пусковой момент был равен критическому моменту, т.е. = 
.
Как известно, максимальный момент 
имеет место при критическом скольжении 
, которое определяется формулой:
,
где 
– активное сопротивление фазы обмотки ротора, Ом;
– индуктивное сопротивление фазы обмотки неподвижного ротора, Ом.
Для получения максимального пускового момента должно быть выполнено условие
= 1
Число ступеней сопротивления выбирают в соответствии с требованиями плавности пуска.
Рабочие характеристики асинхронного двигателя с фазным ротором представляют собой зависимости частоты вращения n2, вращающего момента M, потребляемого тока 
, коэффициента мощности сos 
, КПД η от мощности на валу 
при 
= const и f1 = const, т.е.
, М, 
, сos 
, η = f (g w:val="EN-US"/></w:rPr><m:t>2 </m:t></m:r></m:sub></m:sSub><m:r><w:rPr><w:rFonts w:ascii="Cambria Math" w:h-ansi="Cambria Math"/><wx:font wx:val="Cambria Math"/><w:i/><w:sz w:val="32"/><w:sz-cs w:val="32"/><w:lang w:val="EN-US"/></w:rPr><m:t>)</m:t></m:r></m:oMath></m:oMathPara></w:p><w:sectPr wsp:rsidR="00000000"><w:pgSz w:w="12240" w:h="15840"/><w:pgMar w:top="1134" w:right="850" w:bottom="1134" w:left="1701" w:header="720" w:footer="720" w:gutter="0"/><w:cols w:space="720"/></w:sectPr></w:body></w:wordDocument>"> 
По рабочим характеристикам судят об основных свойствах двигателя. В частности, по ним может быть построена механическая характеристика
n2 = f (М). Рабочие характеристики двигателей малой мощности можно снять методом непосредственной нагрузки с помощью электромагнитного тормоза. Для двигателей средней и большой мощности рабочие характеристики определяют посредством круговой диаграммы. Примерный вид рабочих характеристик асинхронного двигателя приведен на рис. 7.
Рис. 7
Регулировочная характеристика асинхронного двигателя с фазным ротором 
= f() представляет зависимость частоты вращения двигателя при постоянном моменте нагрузки на валу от величины активного сопротивления. Введением в цепь ротора двигателя сопротивления можно регулировать и частоту вращения в сторону уменьшения от номинальной. Диапазон регулирования будет тем шире, чем сильнее нагружен двигатель. Регулирование частоты вращения осуществляется за счет перевода двигателя на работу с естественной характеристики на более мягкие искусственные характеристики. Данный способ регулирования частоты вращения не экономичен, т.к. велики потери энергии в сопротивлении . На рис. 6 показан диапазон возможного регулирования частоты вращения при номинальной нагрузке.
