Файл: Пиотровский Л.М. Электрические машины учебник.pdf

рис. 27-10 Pm' : Pm — 3); тогда масштаб ногой шкалы скольжения, проведенной через точку т' параллельно основной шкале скольже­ ния тр, будет в Рт : Рт раз больше масштаба последней.

Ж. Коэффициент полезного действия (к. п. д.). Как известно.

На круговой диаграмме (рис. 27-9) Р2 = Db и Pt — Da взяв отно­ шение отрезков Db и Da, можно было бы определить к. и. д двига­ теля. Но если Db/Da > 0,8, то при определении к. и. д. может быть допущена значительная ошибка, тем менее допустимая, чем больше мощность двигателя. На этом основании к. п. д. двигателя обычно определяют расчетным путем по способу отдельных потерь. Так как

Рі -Ъ Р

где

Отдельные виды потерь в этой формуле определяются следующим образом. Сумма механических потерь и потерь в стали Рмх Рс определяется из опыта холостого хода, а именно:

где Р0 и / 0ф — мощность и ток холостого хода при Ul — UHи / = /„; гх — сопротивление фазы обмотки статора.

Согласно сказанному выше [формула (27-8)], при изменении на­ грузки в нормальных пределах сумма Рмх + Р 0 = const.

Потери в проводниках обмотки статора

Потери в проводниках обмотки ротора определяются по (25-9): РЭ2 = sP9M. Определение скольжения s показано на рис. 27-10. Доба­ вочные потери Рд в асинхронных двигателях, работающих в номи­ нальном режиме, составляют, согласно ГОСТ 11828—66, 0,5% мощ­ ности Р х, подводимой к двигателю в этом режиме. Если предвари­

При изменении нагрузки принимают, что добавочные потери пе­ ресчитываются пропорционально току во второй степени.

Подставляя в формулу (27-11) значения всех видов потерь, полу­ чают значение к. п. д. для данного режима работы двигателя.

328

3. Перегрузочная способность двигателя (опрокидывающий мо­ мент). По формуле (26-2) Мт.ф = М тІМн. Чтобы определить из круговой диаграммы момент Мт, опускают из центра окружности токов 0 2 перпендикуляр на линию электромагнитной мощности и продолжают его до пересечения с окружностью токов в точке S (рис. 27-9). Нетрудно доказать, что отрезок SI — Мт и что, следова­ тельно,

Точку S можно найти и другим способом. Для этого достаточно провести касательную к окружности токов, параллельно линии электромагнитной мощности.

27-6. Построение круговой диаграммы для двигателей с переменными параметрами

Если сопротивление хк зависит от тока I j (рис. 27-8), то обычно строят три круговые диаграммы, каждую для заданного значения

329

= 0,342 и точка /7м для /* >н = 121 а и cos Чк = 0,434. Из точки Н проводят прямую, параллельную оси абсцисс, и, найдя на ней обычным способом центры Оъ 0 2 и 03, строят три окружности для токов / к н, / к и н /" н (последняя для ясности проведена штриховой линией).

Для построения линий электромагнитной мощности опускают перпендику­ ляры KaKlt КНК и К ЫКЪна горизонтальный диаметр окружностей и на каждом

Рис. 27-11. Круговая диаграмма двигателя с переменным хк

из перпендикуляров определяют точки К2, К4 и К6 так, чтобы, согласно урав­ нению (27-7),

Линиями электромагнитной мощности являются прямые НК.2Т., НК. Т2 и

ЯВД .

Линия полезной мощности круговой диаграммы 11К„1\ проходит через точки Н и Кп. Для того чтобы определить положение точки D, характеризую­ щей работу двигателя при номинальной нагрузке, необходимо отрезок Db, равный в масштабе мощности Ра = 11,9 кет, совместить с перпендикуляром, опущенным с окружности на горпзонталі.ный диаметр так, чтобы точка D рас­ положилась на окружности, а точка b на липни І1Ка. Номинальный ток выра­ жается вектором OD и равен /„ — 25 а, cos ср — 0,83. Шкала скольжений по­ строена так же как на рис. 27-11. Деления начальной части шкалы скольжения увеличены в три раза путем смещения се на утроенное расстояние от точки Р по сравнению с основной шкалой. Скольжение для поминальной нагрузки sH= 3,9%.

Из опыта холостого хода определяются потери механические п в стали статора:

/■'шх “г Л/с = Ро — 3/ьг1 = 565 — 3- 9,72 • 0,32 = 475 вт.

Из круговой диаграммы определяется электромагнитная мощность для поминальной нагрузки но отрезку Üс, эта мощность составляет Рш = 12 600 вт.

330

27-7. Уточненная круговая диаграмма

При вынесении намагничивающей цепи на внешние зажимы воз­

331

Глава д в а д ц а ть вос ьмая ПУСК В ХОД АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

28-1. Способы пуска

В гл. 8 уже было сказано, что любой электродвигатель, и в том числе асинхронный, оценивается по совокупности пусковых, рабочих и регулировочных характеристик.

Пусковые характеристики асинхронных двигателей тесно связаны с их конструкцией. Двигатели с фазной обмоткой ротора имеют по сравнению с двигателями с короткозамкнутой обмоткой ротора луч­ шие пусковые характеристики, так как включением в цепь ротора пускового реостата можно уменьшить пусковой ток / п и одновременно увеличить пусковой момент МП. Но двигатели с короткозамкнутой обмоткой ротора дешевле, надежнее в работе и имеют лучшие рабочие характеристики. Многочисленные попытки сочетать в одной конструк­ тивной форме преимущества обоих типов двигателей, избежав их недостатков или сведя их до минимума, показали, что эту задачу пока нельзя считать решенной. Наилучших результатов добились, приме­ няя двигатели с короткозамкнутой обмоткой ротора специального исполнения. В связи с ростом пропускной способности распредели­ тельных сетей такие двигатели в настоящее время выполняются на мощности порядка тысяч киловатт.

Главными способами пуска асинхронных двигателей являются: а) пуск в ход с помощью реостата, вводимого в цепь ротора двигателя с фазной обмоткой ротора; б) включение в сеть двигателей с короткозамкнутой обмоткой ротора при Ua = Ua (прямое включение); в) то же при и п ■< и н.

28-2. Пуск двигателей с фазной обмоткой ротора

Сопротивление гд пускового реостата (рис. 28-1) выбирается из соображений ограничения пускового тока. Обычно величина пуско­ вого тока получается допустимой при таком сопротивлении гд, когда начальное значение пускового момента Ма равно максимальному

нескольких ступеней сопротивления. На рис. 28-2, а приведены ме­ ханические характеристики двигателя для пяти значений сопро-_ тивления Гд, а на рис. 28-2, б — соответствующие зависимости тока от скорости вращения ротора.

Для уменьшения времени пуска выключение отдельных ступеней сопротивления следует производить при скорости вращения, соответ­ ствующей наибольшему вращающему моменту Мт двигателя для

мента Ма объясняется тем, что при включении в цепь ротора доба­ вочного сопротивления гя хк — г-> уменьшается угол ф2 между

332