Delovanje asinhronega motorja
Delovanje indukcijskega motorja je grafično izraženo z odvisnostmi vrtilne frekvence n2, izkoristka η, koristnega navora (navora gredi) M2, faktorja moči cos φ in statorskega toka I1 od koristne moči P2 pri U1 = const f1 = const.
Hitrostna karakteristika n2 = f (P2). Hitrost rotorja indukcijskega motorja n2 = n1 (1 — s).
Diapozitiv s = Pe2 / Rem, tj. zdrs indukcijskega motorja in s tem njegovo hitrost določa razmerje med električnimi izgubami v rotorju in elektromagnetno močjo. Če zanemarimo električne izgube v rotorju v prostem teku, lahko vzamemo Pe2 = 0 in zato s ≈ 0 in n20 ≈ n1.
Ko se obremenitev gredi poveča asinhroni motor razmerje s = Pe2 / Pem se poveča in doseže vrednosti 0,01 - 0,08 pri nazivni obremenitvi. V skladu s tem je odvisnost n2 = f (P2) krivulja, rahlo nagnjena proti osi abscise. Ko pa se aktivni upor rotorja motorja r2 ' poveča, se naklon te krivulje poveča. V tem primeru se povečajo spremembe frekvence indukcijskega motorja n2 z nihanjem obremenitve P2.To je razloženo z dejstvom, da ko se r2 ' poveča, se električne izgube v rotorju povečajo.
riž. 1. Značilnosti delovanja indukcijskega motorja
Odvisnost M2 = f (P2). Odvisnost koristnega navora od gredi asinhronega motorja M2 od koristne moči P2 je določena z izrazom M2 = P2 / ω2 = 60 P2 / (2πn2) = 9,55P2 / n2,
kjer P2 - uporabna moč, W; ω2 = 2πf 2/60 je kotna frekvenca vrtenja rotorja.
Iz tega izraza sledi, da če je n2 = const, potem je graf M2 = f2 (P2) ravna črta. Toda pri indukcijskem motorju s povečanjem obremenitve P2 se hitrost rotorja zmanjša, zato se uporabni moment gredi M2 s povečanjem obremenitve poveča nekoliko hitreje od obremenitve in zato graf M2 = f (P2 ) ima krivuljasto obliko.
riž. 2. Vektorski diagram indukcijskega motorja pri nizki obremenitvi
Odvisnost cos φ1 = f (P2). Zaradi dejstva, da ima statorski tok indukcijskega motorja I1 reaktivno (induktivno) komponento, potrebno za ustvarjanje magnetnega polja v statorju, je faktor moči indukcijskih motorjev manjši od enote. Najnižja vrednost faktorja moči ustreza prostemu teku. To je razloženo z dejstvom, da tok prostega teka elektromotorja I0 pri kateri koli obremenitvi ostane praktično nespremenjen. Zato je pri nizkih obremenitvah motorja statorski tok majhen in večinoma reaktiven (I1 ≈ I0). Posledično je fazni premik statorskega toka glede na napetost pomemben (φ1 ≈ φ0), le malo manj kot 90 ° (slika 2).
Faktor moči brez obremenitve indukcijskih motorjev je običajno manjši od 0,2.Ko se obremenitev gredi motorja poveča, se aktivna komponenta toka I1 poveča in faktor moči se poveča, doseže najvišjo vrednost (0,80 - 0,90) pri obremenitvi blizu nazivne. Nadaljnje povečanje obremenitve gredi motorja spremlja zmanjšanje cos φ1, kar je razloženo s povečanjem induktivnega upora rotorja (x2s) zaradi povečanja zdrsa in s tem frekvence tok v rotorju.
Za izboljšanje faktorja moči indukcijskih motorjev je izjemno pomembno, da motor vedno ali vsaj precejšen del časa deluje z obremenitvijo blizu nazivne obremenitve. To lahko dosežemo le s pravilno izbiro moči motorja. Če motor precej časa deluje pod obremenitvijo, je za povečanje cos φ1 priporočljivo zmanjšati napetost U1, ki se napaja v motor. Na primer, pri motorjih, ki delujejo, ko je statorsko navitje povezano v trikotniku, je to mogoče storiti s ponovnim povezovanjem statorskih navitij v zvezdo, kar bo povzročilo zmanjšanje fazne napetosti za faktor. V tem primeru se statorski magnetni pretok in s tem magnetizacijski tok zmanjšata za približno faktor. Poleg tega se aktivna komponenta statorskega toka rahlo poveča. Vse to prispeva k povečanju faktorja moči motorja.
Na sl. 3 prikazuje grafe odvisnosti cos φ1, asinhroni motor od obremenitve, ko so navitja statorja povezana v zvezdo (krivulja 1) in trikot (krivulja 2).
riž. 3. Odvisnost cos φ1 od obremenitve pri povezovanju statorskega navitja motorja z zvezdo (1) in trikotnikom (2)
