ЭЛЕКТРОСПЕЦ
ЭЛЕКТРОСПЕЦ

Вращающий момент двигателя

Вращающий момент любого электродвигателя переменного тока определяется его потоком Φ и активной слагающей тока:

На рис. 10-17 приведена схема включения короткозамкнутого асинхронного двигателя. При включении рубильника ток ротора I2П будет вначале максимален, так как э. д. с. неподвижного ротора наибольшая.

Однако пусковой вращающий момент оказывается в 2—2,5 раза меньше максимального. Причина этого в том, что при пуске x2 (8 10) r2 и угол φ2 между E2 и I2П близок к 90°. Вследствие этого активная слагающая тока I2П cos φ2 очень мала (рис. 10-18). В современных асинхронных двигателях кратность пускового момента МП/МН = 1 1,5 при кратности пускового тока I2П/I 4,6 6,5.
В процессе пуска двигателя по мере увеличения скорости n2 уменьшаются скольжение s и
э. д. с. E2S, что вызывает уменьшение тока ротора I2, но так как индуктивное сопротивление ротора x2S тоже уменьшается, то при неизменном r2 угол сдвига φ2 уменьшается, а активная слагающая I2 cos φ2 растет. Значит, растет и момент М. Так продолжается до тех пор, пока x2S не станет равным r2.

Прямоугольный треугольник падений напряжения становится равнобедренным (I2 x2= I2 r2)
(рис. 10-18) и активная слагающая тока I2 cos φ2 наибольшей, а следовательно, максимальным и вращающий момент ( М = МН ). При дальнейшем увеличении частоты n2 сопротивление x2S становится меньше r2 и последнее на величину тока оказывает большее влияние, так что при дальнейшем уменьшении E2S происходит уже уменьшение I2 cos φ2, а значит, и момента М. Отношение ММ/МН обычно равно 1,8—2,5 и называется способностью двигателя к перегрузке.

Как видим, электромагнитный вращающий момент является функцией скольжения М = f (s) при U1 = const (рис. 10-19). Номинальный момент МН двигатель развивает при номинальном скольжении

Наибольший (максимальный) момент ММ двигатель развивает при скольжении, называемом критическим (sKp 0,2). При скольжении s = 1 двигатель развивает пусковой вращающий момент МП.
Известно, что магнитный поток Φ приближенно пропорционален напряжению U1 , а
М ΦI
2 cos φ2, и так как I2 cos φ2 E2S Φ  U1 то

Таким образом, вращающий момент асинхронного двигателя при данном скольжении пропорционален квадрату подведенного к статору напряжения. Эта зависимость имеет большое значение для эксплуатации асинхронных двигателей, так как падение напряжения в сети, например до 0,8 U, вызовет уменьшение максимального момента до 0,82 ММ = 0,64 ММ и двигатель не сможет преодолеть даже незначительной перегрузки, т. е. остановится.
Зависимость n2 = f (М) при U1 = const и f1 = const называется механической характеристикой (рис. 10-20). Эта характеристика построена в осях (n2/n1) •100% и
(М / МН) •100%. Рабочая ее часть в пределах от 0 до МН  показана сплошной линией.
Кривая 1, полученная при замкнутом накоротко роторе, называется естественной характеристикой. Эта характеристика такая же жесткая, как у двигателя постоянного тока параллельного возбуждения .
Кривая 2 называется искусственной характеристикой. Эта характеристика более мягкая, чем первая, и получается при включении добавочного сопротивления в цепь ротора с фазной обмоткой, что можно использовать для регулирования частоты вращения двигателя (крановые и подъемные устройства).