Основные характеристики асинхронного двигателя.

Рабочие характеристики асинхронного двигателя есть зависимость

S –скольжения

n2 –частоты вращения ротора

М – развиваемого момента

I1-потребляемого тока

Р1-расходуемой мощности

СОSφ-коэффициента мощности

КПДη

От полезной мощности Р2 на валу машины.

Эти характеристики снимаются при естественных условиях. Частота тока f1 и напряжениеU1 остаются постоянными. Изменяется только нагрузка на валу двигателя.

При увеличении нагрузки на валу двигателя S увеличивается. При холостом ходе двигателяn2≈n1, иS≈0. При номинальной нагрузке скольжение обычно составляет от 3 до 5%.

При увеличении нагрузки на валу двигателя частота вращения n2 уменьшается. Однако, изменение частоты вращения при увеличении нагрузки от0 до номинальной очень незначительны и не превышают5%. Поэтому, скоростная характеристика асинхронного двигателя является жёсткой. Кривая имеет очень малый наклон к горизонтальной оси.

Вращающий момент М, развиваемый двигателем, уравновешен тормозным моментом на валу Мт и моментомМ0, идущим на преодоление механических потерь, то есть М= Мт + М0 =Р2/Ω2+М0, где Р2 – полезная мощность двигателя,Ω2-угловая скорость ротора. При холостом ходе М= М0.С увеличением нагрузки вращающий момент также увеличивается, причём за счёт некоторого уменьшения частоты вращения ротора увеличение вращающего момента происходит быстрее, чем полезной мощности на валу.

Ток I1,потребляемый двигателем из сети неравномерно изменяется с увеличением нагрузки на валу двигателя. При холостом ходе СОSφ-коэффициента мощности – мал. И ток имеет большую реактивную составляющую. При малых нагрузках на валу двигателя активная составляющая тока статора меньше реактивной составляющей, поэтому активная составляющая тока незначительно влияет на токI1. При больших нагрузках активная составляющая тока статора становится больше реактивной и изменение нагрузки вызывает значительное изменение токаI1.

Графическая зависимость потребляемой двигателем мощности Р1изображается почти прямой линией, незначительно отклоняющейся вверх при больших нагрузках, что объясняется увеличением потерь в обмотках статора и ротора с возрастанием нагрузки.

Зависимость СОSφ-коэффициента мощности – от нагрузки на валу двигателя следующая. При холостом ходе СОSφмал, порядка0,2. Так как активная составляющая тока статора,обусловленная потерями мощности в машине, мала по сравнению с реактивной составляющей этого тока,создающей магнитный поток. При увеличении нагрузки на валу СОSφвозрастает,достигая наибольшего значения 0,8–0,9,в результате увеличения активной составляющей тока статора.При очень больших нагрузках происходит некоторое уменьшение СОSφ,так как в следствие значительного увеличения скольжения и частоты тока в роторе возрастает реактивное сопротивление обмотки ротора.

Кривая КПДηимеет такой же вид как в любой машине или трансформаторе.При холостом ходе КПД=0. С увеличением нагрузки на валу двигателя КПД резко увеличивается,а затем уменьшается.Наибольшего значения КПД достигает при такой нагрузке,когда потери мощности в стали и механические потери, не зависящие от нагрузки, равны потери мощности в обмотках статора и ротора, зависящим от нагрузки.