![]() |
Асинхронные электродвигатели |
![]() |
![]() |
• Обзор сайта • | ![]() |
![]() |
• Электрооборудование • | ![]() |
|
|
Номинальный режим электродвигателя соответствует данным, указанным
на его щитке (паспорте). В этом режиме двигатель должен удовлетворять
требованиям, установленным ГОСТом.
Существует восемь различных режимов работы, из них основными
можно считать:
продолжительный номинальный режим;
кратковременный номинальный режим с длительностью рабочего периода
10, 30 и 90 мин;
повторно-кратковременный номинальный режим с продолжительностью
включения (ПВ) 15, 25,40, 60%, с продолжительностью одного
цикла - не более 10 мин.
Номинальной мощностъю Рн электродвигателя называется указанная
на щитке полезная механическая мощность на валу при номинальном
режиме работы. Номинальная мощность выражается в Вт или кВт.
Номинальной частотой вращения nн вала электродвигателя называется
указанное на щитке число оборотов в минуту, соответствующее номинальному
режиму.
Номинальный момент вращения - момент, развиваемый двигателем
на валу при номинальной мощности и номинальной частоте вращения:
Номиналъной силой тока электродвигателя называется сила тока, соответствующая
номинальному режиму. Действительное значение силы
тока при номинальном режиме может отличаться от указанного на щитке
электродвигателя в пределах установленных допусков для к.п.д. и коэффициента
мощности.
Максималъный вращающий момент электродвигателя - наибольший
вращающий момент, развиваемый при рабочем соединении обмоток и постепенном
повышении момента сопротивления на валу сверх номинального
при условии, что напряжение на зажимах двигателя и частота переменного
тока остаются неизменными и равными номинальным значениям.
Начальный пусковой вращающий момент электродвигателя - момент
вращения его при неподвижном роторе, номинальных значениях
напряжения и частоты переменного тока и рабочем соединении обмоток.
Минимальным вращающим моментом электродвигателя в процессе
пуска называется наименьший вращающий момент, развиваемый двигателем
при рабочем соединении обмоток и частоте вращения в пределах от
нуля до значения, соответствующего максимальному вращающему моменту
(напряжение на зажимах двигателя и частота переменного тока
должны оставаться неизменными и равными их номинальным значениям).
Номинальная частота вращения вала электродвигателя является
следующим за мощностью параметром, от которого в значительной мере
зависят конструктивное оформление, габариты, стоимость и экономичность
работы электропривода. Наиболее приемлемыми в диапазоне
мощностей от 0,6 до 100 кВт являются частоты вращения 3000, 1500
и 1000 об/мин (синхронные). Электродвигатели с частотой вращения
750 об/мин (восьмиполюсные) малых мощностей имеют низкие энергетические
показатели.
При одинаковой мощности электродвигатели с более
высокой частотой вращения имеют более высокие значения к.п.д. и cos φ, а
также меньшие размеры и массу, что определяет их меньшую стоимость.
Сила тока холостого хода I0 в значительной
мере определяется силой намагничивающего тока I0P.
приближенно можно считать I0 =
I0P. Для машин
основного исполнения относительное значение силы тока холостого
хода I0 = (0,2 - О,6)Iн (оно тем больше, чем меньше номинальная частота
вращения и мощность электродвигателя). Зависимость тока холостого
хода от частоты вращения электродвигателя приведена в табл.1.
Таблица 1. Токи холостого хода для двигателей основного исполнения
Если известны номинальный коэффициент мощности и кратность максимального момента mk,то сила тока холостого хода при номинальном напряжении
где I1н - ток статора при номинальной нагрузке, А.
При номинальных напряжениях и частоты переменного тока сила тока холостого хода практически от изменения нагрузки не зависит. Определить из опыта I0 нетрудно, если электродвигатель не соединен с рабочей машиной. По значению I0 можно в известной мере судить о состоянии электродвигателя, в частности, после его ремонта.
К.п.д. электродвигателя при различной степени нагрузки
достаточной для практических расчетов точностью определяют по формуле
где
коэффициент потерь, представляющих собой отношение постоянных потерь к переменным при номинальной нагрузке.
К постоянным потерям, практически не зависящим от нагрузки, относятся механические потери и потери в стали, к
переменным — электрические потери в обмотках, зависящие от силы тока нагрузки, и добавочные потери — не учтенные ранее перечисленными видами потерь. Постоянные потери в значительной степени зависят от числа полюсов двигателя и его мощности.
Переменные потери при номинальной нагрузке определяют с помощью каталожных данных.
Таблица 2.Усредненное значение постоянных потерь мощности, рекомендуемое для практических расчетов
При наличии кривой к.п.д. в функции нагрузки касательная к этой кривой в начальной точке отсекает на горизонтали, проведенной на уровне ƞ +1, отрезок
Р о, равный в масштабе абсцисс постоянным потерям (рис. 1).
Коэффициент мощности cos φ существенно зависит от реактивной мощности, потребляемой из сети, и степени нагрузки двигателя. Реактивная мощность, потребляемая из сети,
где
реактивная мощность, расходуемая на образование соответственно
основного магнитного поля двигателя, полей рассеивания
обмоток статора и ротора.
Основную часть реактивной мощности составляет мощность Q´P, которая из-за наличия воздушного зазора значительно больше, чем в трансформаторах, и определяет относительно большое значение намагничивающего тока: I0 = (О,2-О,6)IН- Обычно у трехфазных асинхронных электродвигателей при номинальной нагрузке cos φ1н= О,7-О,92. Большие значения коэффициента мощности относятся к мощным двигателям с числом полюсов 2р = 2 и 4. При уменьшении нагрузки cos φ1 уменьшается до значения cos φ1о при холостом ходе. Средние значения cos φ и к.п.д. трехфазных электрqдвигателей даны в табл.3.
Таблица 3.
Практические пределы значений к.п.д. и cos φ в трехфазных асинхронных
двигателей основного исполнения
Скольжение при номинальной нагрузке трехфазных асинхронных электродвигателей основного исполнения обычно составляет от 1,5 до 6,6%. Большие значения скольжения относятся к меньшим значениям мощности двигателя (табл. 4.).
Таблица 2.2.4 Частота вращения ротора трехфазного асинхронного электродвигателя основного
исполнения при номинальной нагрузке и стандартной частоте тона 50 Гц
Примечания. 1. В таблице приведены данные для двигателей мощностью от 1,1 до 100 кВт. 2. В серии А2 10-полюсные электродвигатели на синхронную частоту вращения 600 об/мин выпускаются с наименьшей мощностью 17 кВт. 3. Двигатели на 12 полюсов и более выполняют преимущественно мощностью выше 100 кВт. При номинальном значении напряжения и частоты переменного тока скольжение с изменением нагрузки в пределах от холостого хода до номинальной практически изменяется пропорционально нагрузке :
При значениях: