Влияние активного сопротивления в цепи ротора на характеристику асинхронной машины

Включение симметричного активного сопротивления в роторную цепь асинхронного электродвигателя позволяет не только снизить пусковой ток электродвигателя, но и изменить его механическую характеристику.

Наличие добавочных резисторов в цепи ротора rдоб вызовет увеличение критического скольжения:

критическое скольжение при наличии добавочного роторного сопротивления

При r1=0:

критическое скольжение при наличии добавочного роторного сопротивления при r1=0

Подбором добавочных сопротивлений rдоб можно так увеличить крутизну механической характеристики, что критический момент будет равен пусковому. При этом, активное сопротивления изменяет величину только критического скольжения, не оказывая никакого влияния на величину момента критического:

критический момент при пуске АД с ФР

Различные значения r2/+rдоб/ дадут такое семейство характеристик:

Характеристики асинхронной машины при наличии добавочного сопротивления в роторной цепи

Соответственно повышение величины активного сопротивления ротора приведет к улучшению cos ψ2:

Увеличение коэффициент мощности асинхронника

Это способствует увеличению активного тока в статоре, как следствие увеличивается момент. Однако не стоит забывать, что значительное завышение r2/+rдоб/ может привести к такому ограничению роторного тока, что даже не смотря на высокое значение cos ψ2, пусковой момент машины очень сильно снизится. Семейство искусственных характеристик дает возможность построить пусковую диаграмму для такого типа электропривода:

Пусковые характеристики асинхронного электропривода с фазным ротором

Рассмотрим способ построения характеристик искусственных механических для асинхронных электродвигателей с фазным ротором.

Возьмем случай, при котором моменты на естественной и искусственной характеристике будут совпадать:

1

моменты на естественной и искусственной характеристике

Использовав упрощенное выражение для механической характеристики можем написать:

Использовав упрощенное выражение для механической характеристики

Данное равенство возможно только при условии:

2

Для упрощения расчетов введем обозначения:

3

и:

4

Произведем замену в предыдущих выражениях:

5

Освободимся от дробей и получим:

6

Решениями уравнений будет y=z и y=1/z. Первое будет соответствовать линейному участку характеристики (до точки критического скольжения), а второе относится к работе за точкой критического скольжения. Подставив в первое решение значения y и z:

7

И окончательно:

8

Подставив в предыдущую формулу вместо sке и sки их значения, получим расчетную формулу:

9

Для построения искусственной характеристики необходимо естественная или одна из искусственных  характеристик М= f(s) и данные об активном сопротивлении ротора. Задавшись скольжением, взятым из исходной характеристики, с помощью последнего выражения, вычисляем скольжение, которое будет соответствовать тому же значению момента. Таким образом, по точкам можно построить характеристику. А с учетом современных технологий можно построить характеристику довольно быстро и с очень большим количеством точек, что увеличит точность построения.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Подтвердите, что Вы не бот — выберите человечка с поднятой рукой: