Файл: Основы автоматизированного электропривода учеб. пособие.pdf

Заменяя в последнем выражении в соответствии с

(2-53) ___________

Входящий в (2-66) коэффициент кратности тока намаг­ ничивания по отношению к предельному току ротора можетбыть определен следующим образом:

и коэффициент мощности. Коэффициент полезного дей­ ствия цепи ротора определяется из отношения части

Отсюда следует, что с увеличением скольжения и уве­ личением сопротивления 7?гх к. п. д. ротора снижается.

Для оценки к. п. д. двигателя обратимся к его схеме замощения, показанной на рис. 2-35, б. Активная мощ­ ность, потребляемая из.сети, равна:

Ла = 3/22к + % ) .

в (2-67). Следует подчеркнуть, что значение к. п. д., рассчитанное по (2-68), не учитывает потери на перемагничивание стали статора и ротора, механические потери и потери, обусловленные высшими гармоническими со­ ставляющими. Указанные потери относительно невелики. Поэтому, как и для машин постоянного тока, приведен­ ные выражения позволяют оценить значение к. п. д. двигателя в целом.

Коэффициент мощности для главной цепи двигателя без учета контура намагничивания может быть определен

Из последнего уравнения видно, что коэффициент мощности рассматриваемой цепи двигателя уменьшается

Однако величина cos ф( не характеризует еще потреб­ ление двигателем реактивной энергии из сети. Для анализа

98

этого вопроса необходимо определить величину cos фх. В соответствии с векторной диаграммой рис. 2-42 можно записать:

Из (2-66) и (2-64)

IJI'z = У а 1(1 + s'k/s2+ 2as'iJs) + 1 + 2 а ]/1 — a2sT

Учитывая, что а 2 1 и a2s2K< ^ l, можно упростить полученное выражение. Тогда

Соответственно для крупных машин, у которых а яа 0,

при s = 0, т. е. в режиме идеального холостого хода двигатели потребляют из сети чисто реактивный ток намагничивания. Этот же

работа двигателя характеризуется почти наибольшим значением cos фх. Подстановка в (2-71a) s (COS<p)M дает:

s (С08ф)м и (cos фх) Макс справедливы для двигателей с ма­ лым сопротивлением обмотки статора, когда а «=* 0. Для двигателей небольшой мощности значение s (Созф)м по

(2-72) только приблизительно соответствует условию мак­

симума cos срх-

При больших значениях скольжения (s -у оо) cos ->

Следует отметить, что для любых значений скольже­

так как реактивная составляющая тока / х всегда больше реактивной составляющей / 2 на значение тока намагни­ чивания двигателя / р.

Асинхронный двигатель может работать в тех же тормозных режимах, что и двигатель постоянного тока, а именно: в режимах рекуперативного торможения, противовключения, динамического с независимым возбужде­ нием и самовозбуждения.

Режим рекуперативного торможения имеет место при

а годографом вектора 71 — нижняя полуокружность Сх — см. круговую диаграмму на рис. 2-42. Из векторной диаграммы следует, что активные составляющие токов i'i и 1Ъ представляющие собой проекции указанных

векторов соответственно на векторы Е'г и £/ф, будут отри­ цательными, что соответствует отдаче асинхронной маши­ ной в сеть активной мощности (энергии), т. е. рекуперации энергии. Вместе с тем реактивная составляющая / х поло­ жительна, т. е. в этом случае асинхронная машина потреб­ ляет из сети реактивную мощность (энергию), необходимую для возбуждения.

С ростом угловой скорости, а значит, и с увеличением модуля s ток в цепи ротора увеличится. При этом конец вектора 1'2стремится к точке D2(рис. 2-42), а конец вектора /i — к точке Dx. Для указанных точек активные состав­ ляющие токов / 3 и /2 равны нулю, т. е. в этом случае рекуперация энергии в сеть прекращается. Учитывая, что

Таким образом, полученное ранее значение скольже­ ния sr „, соответствующее максимуму тока Г% при s < 0, соответствует также границе режима рекуперации энергии в сеть. Для машин небольшой мощности srp ^ — 1, что

100