«Радикальный способ энергосбережения в электроприводе переход от нерегулируемого электропривода к регулируемому»: переход к широкому внедрению электромашиннопреобразовательных управляемых электромеханических систем. Именно эти системы потенциально способны экономить десятки процентов электроэнергии от ее общих затрат на реализацию технологических процессов. Естественно, применительно к асинхронному управляемому электроприводу необходимость производить оценку экономической эффективности при разработке мероприятий приводит к необходимости более точного и обоснованного определения основных характеристик асинхронных двигателей, в частности: уточнения механических и электромеханических характеристик АД.
В данной статье рассматривается построение
электромеханической характеристики АД зависимости потребляемого фазой двигателя тока
I1 от скольжения S (или скорости вращения ротора n) при неизменных фазных
напряжений U2 и частоте f 2, 
. Уточнение достигается за
счет построения характеристики не по Гобразной схеме замещения или Тобразной с
различными упрощающими предположениями, а по полной Тобразной схеме замещения
с последовательным контуром намагничивания и параметрами: r0, r1, r2
активными сопротивлениями; x0, x1, x2 индуктивными сопротивлениями (сопротивления r2, x2 приведены к обмотке ста тора двигателя).
Введем следующие обозначения сопротивлений схемы замещения АД (параметры ротора приведены к обмотке статора):
Ранее нами было показано, что момент на валу двигателя определяется выраже нием [1]:
Здесь Мн-номинальный момент, km-кратность максимального момента, Sk-критическое скольжение, λ-параметр. Критическое скольжение Sk и параметр λ определяются выражениями
Учитывая взаимосвязь между моментом (2) и током в обмотке ротора I2, приведен ным к обмотке статора
получаем:
Ток I1, потребляемый двигателем, может быть выражен через ток I2 и параллельно соединенные сопротивления Z0 и Z2 следующим образом:
Поэтому на основании правила 
(
-комплексно-сопряженное
значение тока 
) через выражение (5) находим:
или после преобразований:
Три любых известных значений тока при известных трех значениях скольжения S приводят к трем уравнениям относительно параметров d, e, f (10). Если же известны параметры схемы замещения, то тогда определение параметров (10) осуществляется непосредственно по формулам (10). Как правило каталожные данные содержат данные, позволяющие найти значения номинального I1 = I1M, S = Sн и пускового Ip=k1Iн, S=1 токов. В качестве третьего значения тока I1, целесообразно выбрать ток холостого хода I1 = I1x , S=0, поскольку он также либо может быть определен по каталожным данным, либо имеет достаточно приемлемые оценки. В результате из (9) получим три уравнения относительно коэффициентов d, е, f:
Система уравнений (11) (13) имеет единственное решение
Таким образом, все коэффициенты и параметры уравнения (9) могут быть вы числены либо на основании известных параметров схемы замещения (1) в тех случаях, когда они определены расчетным или экспериментальным путем; либо на основании каталожных данных, непосредственно содержащихся в каталогах или полученных из них простым перерасчетом: Mн,Mр,I1р,I1н,I1х,Sн,U1,m1,p,f1. Окончательно электромеханическая характеристика АД получается из выражений (9), (14) (16) в следующем виде:
Типичный вид электромеханической характеристики для электрических двигателей различной мощности и габаритов приведен на рис. 1.
Выполненные расчеты представлены в табл.1.
В [1] было показано что, условием физической реализуемости выражения для механической характеристики является выполнение неравенства λ < 2 . Нетрудно заметить что, это же условие необходимо и для физической реализуемости выражения для тока I1.
Каталожные данные
1. Ковалев Ю.З. Условие физической реализуемости математических моделей асинхронных двигателей// Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2009 № 4.
2. Ковалев А.Ю. Построение электротехнической характеристики асинхронного двигателя //Россия молодая: первые технологии в промышленность. Материалы II Всероссийской молодежной научнотехнической конференции 21 22 апреля. 2009. стр. 49.
3. Владимирский электромоторный завод. Технический каталог. РУСЭЛПРОМ. 4.2. www.vemp.ru.
Библиографическая ссылка
Ковалев Ю.З., Ковалев А.Ю., Солодянкин А.С., Ряхина Е.Ю. Построение электромеханической характеристики асинхронных двигателей // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2009. – № 5. – С. 10-0;URL: https://applied-research.ru/ru/article/view?id=143 (дата обращения: 23.11.2024).