Motor trefazor asinkron

Lidhja e drejtpërdrejtë me rrjetin shoqërohet me rrymat e hyrjes në qarkun e statorit. Ky është një fakt i njohur. Por jo të gjithë menduan për arsyen e këtij fenomeni. Jemi mësuar me faktin që rryma e çdo motori elektrik është drejtpërdrejt proporcionale me çift rrotulluesin në bosht. Dhe këtu, me sa duket, është një situatë paradoksale: çift rrotullimi i motorit gjatë fillimit është i kufizuar dhe rryma mund të tejkalojë vlerën nominale me shtatë herë. Si ndodh kjo?

E gjitha ka të bëjë me fizikën e punës makine asinkrone... Fusha elektromagnetike alternative e statorit indukton një EMF në mbështjelljen e rotorit të motorit. Vlera e këtij EMF, në përputhje me ligjet induksioni elektromagnetik, varet nga shpejtësia e ndryshimit të elektro fushë magnetike stator, domethënë, në frekuencën e rrotullimit të kësaj fushe në krahasim me rotorin (nga rrëshqitja).

Por nëse fusha e statorit fillon të rrotullohet menjëherë pas aplikimit të tensionit, atëherë rotorit i duhet pak kohë në mënyrë që të përshpejtohet. Dhe sa më i fuqishëm dhe më i madh të jetë motori, aq më shumë duhet për përshpejtimin e rotorit - masa e rritur nxit inercinë.

Vlera rrëshqitëse, nga ana tjetër, ka më së shumti rëndësi të madhe saktësisht në momentin e parë të lëshimit. Në këtë moment, rrëshqitja është e barabartë me unitetin, rotori është ende i palëvizshëm dhe fusha tashmë po rrotullohet me shpejtësinë maksimale. EMF në qarkun e rotorit arrin vlerën e tij maksimale, ashtu si edhe rryma e rotorit.

Rryma e rotorit është gjithashtu e ndryshueshme, kështu që krijon gjithashtu fushën e vet të ndryshueshme elektromagnetike. Kjo fushë përsëri indukton EMF tashmë në qarkun e statorit të motorit. Dhe nën ndikimin e EMF të lartpërmendur, një përbërës shtesë i rrymës fillon të rrjedhë në stator, duke kompensuar MDF të rotorit.

Kështu, rryma e statorit është gjithnjë shuma e dy përbërësve bashkëdrejtues. Vlera e një përbërësi është për shkak të rezistencës së brendshme të mbështjelljes së statorit. Ky komponent ka një vlerë konstante, dhe në aktivitetin ideal të motorit, e gjithë rryma e statorit zvogëlohet vetëm në të.

Dhe përbërësi i dytë i rrymës së statorit varet nga rryma në qarkun e rotorit dhe arrin maksimumin e tij në momentin e parë të ndezjes së motorit, duke u ulur në zero ndërsa afrohet në pikën e përtacisë ideale. Për shkak të përbërësit të dytë, rryma e statorit të motorit arrin vlera kaq të mëdha kur fillon.

Vetëm një nuancë mbetet e paqartë: pse është rryma fillestare motor asinkron nuk siguron një moment çift rrotullues të lartë siç është rasti me motorët rrymë e vazhdueshme? Arsyeja është që çift rrotullimi i motorit krijohet vetëm nga përbërësi aktiv i rrymës së rotorit, domethënë, përbërësi që është në fazë me EMF të rotorit.

Dhe raporti i rrymës aktive dhe reaktive të rotorit varet, para së gjithash, nga frekuenca e EMF e induktuar në mbështjelljen e rotorit. Sa më e lartë të jetë frekuenca, aq më "e ndryshueshme" bëhet rryma dhe aq më shumë rëndësi më të madhe fiton rezistencën induktive të mbështjelljeve të rotorit. Dhe sa më e madhe të jetë rezistenca induktive e mbështjelljeve të rotorit, aq më reaktive bëhet rryma e rotorit.

Po, rryma e fillimit në qarkun e rotorit të një motori induksion është i madh, por është kryesisht rrymë reaktive, nuk mund të sigurojë një çift rrotullues të madh elektromekanik. Rryma aktive arrin vlerën e kërkuar vetëm pasi frekuenca EMF zvogëlohet dhe motori arrin karakteristikën e tij të funksionimit. Kjo shoqërohet me dy probleme të fillimit të motorëve asinkronë: çift rrotullues të kufizuar të fillimit dhe, përkundrazi, rrymë statori fillestare disa herë më e lartë.

Frekuenca maksimale e EMF e rotorit arrin saktësisht në momentin e fillimit, kur rotori është i palëvizshëm. Në këtë moment, rotori EMF ndryshon me frekuencën e rrjetit të furnizimit - 50 herc. Më pas, kur motori hyn në seksionin e funksionimit të karakteristikës, kjo frekuencë bie në disa herc dhe rezistenca induktive e mbështjelljeve pushon të ketë rëndësi dhe rryma e rotorit bëhet pothuajse plotësisht aktive.

AGJENCIA E ARSIMIT FEDERAL

"MATI" - SHTETI RUS

UNIVERSITETI I TEKNOLOGJIS

ATA. K.E. TSIOLKOVSKY

Departamenti "Elektronikë dhe Informatikë"

MOTORT ASINKRON TREFAZORE

Udhëzime metodike për puna laboratorike me ritmin:

"Elektronika dhe Inxhinieri Elektrike"

Hartuar nga A.L. Marchenko

MOSKW 2005

Q PLLIMI I PUNS

Të hiqen dhe ndërtohen karakteristikat mekanike dhe të funksionimit të një motori asinkron trefazor (AM); studioni modelet e presionit të gjakut dhe hetojeni punën e tyre në mënyra kalimtare.

DISPOZITAT TEORIKE DHE FORMULAT E Llogaritjes

1. MJETI DHE PARIMI I OPERACIONIT T H Xhehenemit

Motorët asinkronë trefazorë përdoren më gjerësisht në industri (Fig. 19.1). Kjo është për shkak të faktit se ato janë të thjeshta në dizajn, të lira, të besueshme në punë, kanë efikasitet të lartë në ngarkesë nominale, i rezistojnë mbingarkesave të konsiderueshme dhe nuk kërkojnë pajisje komplekse fillestare.

H së bashku me avantazhet e presionit të gjakut, ato kanë një numër disavantazhesh, kryesore prej të cilave janë: faktori i energjisë së ulët (cos  ) në ngarkesë të pjesshme (në asnjë ngarkesë cos  0 \u003d 0,2 ... 0,3); efikasitet i ulët në ngarkesa të ulëta; karakteristikat e rregullimit të pakënaqshëm.

RRETH pjesët kryesore të AM janë statori dhe rotori, të cilët ndahen larg njëri-tjetrit nga një boshllëk ajri (0,3 ... 0,5 mm). Bërthamat e tyre janë mbledhur nga fletët elektrike të çelikut. Në pjesën e brendshme të sipërfaqes së statorit dhe në brazdat e jashtme të rotorit vulosen në të cilat vendosen mbështjelljet. Bërthama e statorit vendoset në një strehim në të cilin janë fiksuar terminalet e mbështjelljes së statorit, i cili përbëhet nga tre mbështjellje të pavarura, të zhvendosur në hapësirë \u200b\u200bme 120 (Fig. 19.2). Bërthama e rotorit është montuar direkt në boshtin e motorit ose në një shpërndarës të rrëshqitur mbi bosht.

Dredha-dredha e rotorit mund të jetë në qark të shkurtër ose trefazor e ngjashme me mbështjelljen e statorit. Dredha-dredha e qarkut të shkurtër e rotorit bëhet në formën e një "rrote ketri", e përbërë nga shufra dhe mbylljen e tyre në skajet e unazave (Fig. 19.3, dhe dhe b) Në ferr me rotor fazor (shih fig. 19.1, në) disa mbaron o

mbështjell 2 rotor 1 lidheni me unaza rrëshqitëse 3 të vendosura në boshtin e motorit, ndërsa të tjerët janë të lidhur në një yll (Fig. 19.3, në dhe r) Unaza rrëshqitëse 3 janë të lidhura me kontaktet e pjesës stacionare të makinës duke përdorur furça 4 dhe mbajtëse furçash. Një reostat fillestar 5 është i lidhur me to.

Parimi i funksionimit të IM bazohet në bashkëveprimin e fushës magnetike rrotulluese të statorit (pjesa e palëvizshme e makinës) me rrymat e induktuara në rotor (pjesa lëvizëse).

Merrni parasysh parimin e krijimit të një fushe magnetike të makinës. Dredha stator trefazore mundësohet nga një sistem tensioni trefazor (shih fig. 19.1, dhe) me tensione fazore U 1 f ... Që nga mbështjelljet trefazore (zhvendosur në hapësirë \u200b\u200bnë njëra-tjetrën me 120 на (Fig. 19.2) dhe kanë numrin e kthesave w 1) janë të mbyllura, atëherë rrymat rrjedhin në to unë 1, si rezultat, krijohen tre MDS F 1 = unë 1 w 1 Nën veprimin e këtyre tre MDS, formohet një fushë magnetike rrotulluese, vektori i fluksit magnetik që rezulton është F r = 3/2F m ku F m - fluksi magnetik i krijuar nga faza MDS F 1 .

Sipas ligjit të induksionit elektromagnetik, EMF induktohet në mbështjelljet e statorit dhe rotorit e 1 dhe e 2 Qarku i mbështjelljes së rotorit është gjithmonë i mbyllur, prandaj rrymat rrjedhin në mbështjelljet fazore të rotorit unë 2, vlerat e të cilave varen nga ngarkesa. Sipas ligjit të Amperit, nga bashkëveprimi i rrymave të rotorit me fushën magnetike rrotulluese të statorit, lind një çift rrotullues në boshtin e motorit M, dhe nëse është më shumë se momenti i rezistencës M nga në bosht, rotor fillon të rrotullohet. Sipas rregullit të Lenz, rrymat e rotorit, si fusha magnetike rrotulluese që ata krijojnë, ndikojnë në rrymat e mbështjelljeve të statorit dhe fluksin magnetik F r makine, duke shkaktuar një rritje të rrymës së statorit në mënyrë që të kompensojë efektin demagnetizues të rrymave në mbështjelljen e rotorit.

Frekuenca e fushës magnetike rrotulluese të statorit (në rpm) përcaktohet nga shprehja:

ku f 1 - frekuenca e tensionit të rrjetit që furnizon motorin; r - numri i çifteve të shtyllave të makinës (në veçanti, tre mbështjellje statori krijojnë një palë pole, gjashtë mbështjellje krijojnë dy palë, etj.).

Makina në fjalë quhet asinkron sepse ka një shpejtësi të rotorit n 2 nuk është e barabartë me frekuencën e fushës magnetike rrotulluese të statorit n 1 Nëse këto frekuenca do të ishin të barabarta, atëherë fluksi magnetik i statorit do të ishte i palëvizshëm në krahasim me rotorin rrotullues dhe EMF nuk do të induktohej në mbështjelljet e rotorit, nuk do të kishte rryma në to dhe nuk do të kishte asnjë çift rrotullues në bosht.

Dallimi midis frekuencave rrotulluese të fushave të statorit dhe rotorit quhet frekuencë e rrëshqitjes n s \u003d n 1 - n 2, dhe raporti i tij me frekuencën n 1 - duke rrëshqitur S, d.m.th.

ose (shprehur si përqindje)

Diapazoni i ndryshimit të rrëshqitjes në motorin asinkron 1 S 0; gjatë fillimit S \u003d 1, për i papunë S \u003d 0.001 ... 0.005, me ngarkesë nominale S = 0,03...0,07.

2. KARAKTERISTIKAT KRYESORE T H Xhehenemit

Një nga karakteristikat kryesore të presionit të gjakut është karakteristika mekanike n 2 = f(M) - varësia e shpejtësisë n 2 nga momenti M në boshtin e motorit (fig.19.4). Karakteristikë mekanike natyrore 1 (shih fig.19.4 dhe fig.19.5) të një motori induksioni përshkruhet nga ekuacioni

Me një rritje të ngarkesës në bosht, rrëshqitje S rritet, dhe shpejtësia e rotorit zvogëlohet me 5 ... 10%, d.m.th. karakteristikë mekanike n= ¦ ( M) Ferri është i vështirë (shih fig. 19.4);

Ndryshimi i drejtimit të rrotullimit të rotorit IM - kthimi prapa - kryhet duke ndërruar çdo dy tela të sistemit trefazor që furnizon motorin.

Çift rrotullimi AM është proporcional me katrorin e tensionit të fazës U 1 f rrjeti dhe varet nga rrëshqitja S, d.m.th.

ku m 1 - numri i fazave të statorit; X TE = X 1 +

; R 1 , X 1 dhe ,

- rezistenca aktive, induktive e mbështjelljes së statorit dhe rezistencat e reduktuara të mbështjelljes së rotorit.

Me një rritje në momentin e rezistencës M nga rrëshqitja rritet në bosht, gjë që çon në një rritje të çift rrotullues në një vlerë M nga ... Rrëshqitje në të cilën çift rrotullimi arrin vlerën e tij maksimale M maks , quhet kritik dhe gjendet nga shprehja S kr  /X TE .

Vlerat kritike të rrëshqitjes S kr dhe momentin e fillimit M p varen nga rezistenca e qarkut të rotorit (shih kthesat 2 …4 në fig. 19.5), dhe momenti M p rritet me rritje duke arritur M maks në + X TE ku është rezistenca e zvogëluar e reostatit fillestar që përdoret në IM me një rotor fazor për të zvogëluar rrymën fillestare, për të rritur çift rrotulluesin e fillimit (shih kurbën 4 në fig. 19.5, b), duke siguruar fillimin dhe rregullimin e qetë të shpejtësisë së rotorit (shih karakteristikat mekanike reostatike 2 …4 në fig. 19.5, b).

3

... KARAKTERISTIKAT OPERATIVE T H Ferrit

Performanca e një motori asinkron mund të vlerësohet nga performanca e tij, e cila përshkruhet nga lakoret që shprehin varësi grafike nga fuqia neto. R 2 sasi: aktuale Une 1 në mbështjelljen e statorit, efikasiteti  , shqip S, faktori i fuqisë koz  , moment i dobishëm M në boshtin e PB në U 1 = konst dhe f 1 = konst (fig.19.6). Ato përcaktohen eksperimentalisht ose me llogaritje duke përdorur qarkun ekuivalent të një motori induksioni.

Fuqia boshe R 2 \u003d 0; ndërsa rrymat e mbështjelljeve të statorit Une 0, duke krijuar një fushë magnetike rrotulluese, janë mjaft të mëdha dhe arrijnë në 30 ... 50% të rrymave të vlerësuara Une 1 n ... Shpejtësia e rotorit n 20 = = (0,995…0,998) n 1 .

Ndërsa ngarkesa në bosht rritet, rryma e statorit rritet, ashtu si edhe fuqia aktive R 2 dhe R 1 Nga ana tjetër, faktori i energjisë rritet

... Në këtë rast, rrëshqitje S rritet, dhe shpejtësia e boshtit n 2 zvogëlohet pasi kjo është arsyeja e vetme për rritjen e momentit dhe momentit elektromagnetik.

Varësi M = f(R 2) përcaktohet nga formula M = 9550R 2 /n 2, nga e cila vijon se kjo varësi është një vijë e drejtë paksa e lakuar që kalon përmes origjinës së koordinatave, pasi që me një rritje të ngarkesës në bosht, frekuenca e rrotullimit të rotorit IM zvogëlohet pak.

Natyra e varësisë së faktorit të fuqisë IM nga fuqia e boshtit, dmth. Cos  = f(R 2), përcaktohet nga shprehja cos  \u003d P 1 /

dhe është e barabartë me 0.8 ... 0.89 për fuqinë mesatare normale IM në ngarkesën nominale. Me uljen e ngarkesës në boshtin cos  zvogëlohet dhe arrin vlera prej 0.2 ... 0.3 në gjendje të papunë. Në këtë mënyrë, fuqia neto në bosht është zero, por motori konsumon energji nga rrjeti elektrik, prandaj cos  0 këtu nuk është e barabartë me zero.

Karakteristikë koeficiente veprim i dobishëm h = f(R 2) Presioni i gjakut rritet shumë shpejt nga zero (i papunë) në 0.4 ... 0.5 të ngarkesës nominale dhe arrin vlerën më të lartë (0.85 ... 0.95.) Në intervalin nga 0.7 në 0.8 të ngarkesës së vlerësuar , dhe pastaj ngadalë bie për shkak të një rritjeje të humbjeve të ndryshueshme (shih Figurën 19.6).

4. P DRSHKRIM I SHKURTR I Modeleve të Ferrit

DETYRAT DHE UDHIONZIMET METODOLOGJIKE TEM TYRE

ZBATIMI

Detyra 1. Njihuni me ndërfaqen e modelit të provës IM (Fig. 19.7), duke specifikuar qëllimin e dritareve (fushave), duke përfshirë ato të pajisura me shigjeta për të ndryshuar, për shembull, momentin e rezistencës në bosht, rezistencën e reostatit fillestar, zgjedhjen e skemës së lidhjes së mbështjelljeve të statorit dhe gjithashtu dritaret e sasive të daljes duke simuluar leximet e instrumenteve matëse.

Sipas opsionit N zgjidhni llojin e motorit (për variante të çuditshme nga Tabela 1 AM me një rotor me kafaz ketri, dhe për ato çift - nga Tabela 2 AM me një rotor fazor, ku N - përkon me numrin e regjistrimit të mbiemrit të studentit në ditarin e studimit të grupit), shënoni të dhënat e tij nominale në raport: fuqia nominale mekanike R n = R 2 n në bosht, voltazhi i linjës U n dhe frekuenca e tij f 1, rryma e vlerësuar Une n , frekuenca e vlerësuar rrotullimi i boshtit n n , Efikasiteti  n , faktori i vlerësuar i fuqisë cos  n , numri i çifteve të poleve r fusha magnetike rrotulluese e statorit.

Detyra 2. Kryeni "fillimin" e presionit të gjakut (filloni programin për modelimin dhe llogaritjen e parametrave të presionit të gjakut) dhe "hiqni" karakteristikat mekanike dhe funksionuese të presionit të gjakut. Për këtë qëllim:

Klikoni në butonin "Start", domethënë, "lidhni" mbështjelljen e statorit të AM me të rrjeti trefazor rryma alternative dhe shkruaj në rreshtin 1 të tabelës. Vlerat e tensionit të linjës 19.1 U 1, rryma e linjës Une 1, fuqia aktive R 1, "konsumuar" ferr nga rrjeti, shpejtësia e rotorit n 2 në modalitetin e punës (çift rrotullues i dobishëm në bosht) M \u003d 0), të cilat shfaqen në fushat përkatëse në ekranin e ekranit;

- "hiqni" mekanik n 2 = f(M) dhe punëtorët Une 1 = f(R 2), koz  = f(R 2), S = f(R 2), R 1 = f(R 2), M= f(R 2), h = f(R 2) karakteristikat e motorit.

Për të hequr karakteristikat, ju duhet:

Klikoni në butonin "Load On" i vendosur në pjesën e poshtme të fushës së punës të modelit IM, dmth "lidhni" qarkun e mbështjelljes së fushës së frenave elektromagnetike me rrjetin elektrik;

Hapi i rritjes së momentit të rezistencës (ngarkesës) M në boshtin e PB, shkruaj në tabelë. 19.1 tregues të "pajisjeve matëse" në 8 ... 9 vlera të momentit M: nga mënyra boshe ( M = 0, R 2 \u003d 0) në vlerë M = (1,2...1,5)M n ose R 2 = (1,2...1,5)R 2 n .

Tabela 19.1

Vëzhgimet e ndryshimit të ngarkesës në bosht mund të kryhen si nga vlerat e momentit M, dhe vlerat e fuqisë R 1 e konsumuar nga HELL nga rrjeti. Për shembull, për një motor asinkron me parametra: R 2 n \u003d 0,55 kW, h n = 0.705 dhe R 1 n = R 2 n /h n \u003d 0,55 / 0,705 \u003d 0,78 kW ndryshimet e fuqisë do të jenë nga R 0 (fuqi boshe) në R 1 \u003d 1,1 ... 1,15 kW.

Detyra 3. Bazuar në të dhënat e proceseve të modelimit në IM, llogaritni fuqinë e dobishme P 2 në bosht, rrëshqitje S, faktori i fuqisë koz  dhe efikasitetin h motor në ngarkesa të ndryshme, duke përdorur formulat e mëposhtme të llogaritjes:

\u003d P 2 /R 1; koz  \u003d P 1 /

,

Motorët asinkronë trefazorë me një rotor me kafaz ketri përdoren gjerësisht në sektorë të ndryshëm të ekonomisë kombëtare. Ata nuk kanë kontakte rrëshqitëse, janë të thjeshtë në dizajn dhe mirëmbajtje. Një motor kafaz i ketrit i shpërthyer është treguar në Fig. 1. Pjesët kryesore të tij janë statori dhe rotori. Bërthamat e statorit dhe rotorit janë bërë nga fletë elektrike çeliku.
Në brazdat e bërthamës së statorit, vendoset dhe fiksohet një mbështjellje trefazore. Në varësi të tensionit të rrjetit të furnizimit dhe të dhënave të motorit, ajo është e lidhur me një yll ose një trekëndësh. Terminalet e mbështjelljeve të statorit janë të shënuara, duke lehtësuar kështu montimin e skemës së dëshiruar të lidhjes.
Në përputhje me GOST 183-74 *, emërtimet e mëposhtme të konkluzioneve të mbështjelljeve të fazave individuale janë miratuar, përkatësisht, fillimi dhe mbarimi i fazës së parë C1 dhe C4, e dyta - C2 dhe C5 dhe e treta - SZ dhe C6 (Fig. 2). Rregullimi i terminaleve në kutinë e terminalit të motorit duhet të plotësojë kërkesën për lidhje të lehtë të mbështjelljeve sipas çdo skeme. Dredha-dredha e rotorit nuk është e izoluar nga bërthama e saj. Ajo, së bashku me fletët e ventilimit, derdhen nga alumini ose lidhjet e tij. Shufrat dredha-dredha dhe unazat e qarkut të shkurtër formojnë një të ashtuquajtur kafaz ketri.
Projektimi i motorëve varet nga mënyra e ventilimit dhe shkalla e mbrojtjes.
Motorët asinkronë në kafaz me një seri të vetme 4A me metodën e ftohjes dhe shkallën e mbrojtjes së personelit nga kontakti me pjesë të gjalla ose rrotulluese, si dhe vetë makineria nga trupat e huaj që hyjnë në të, kanë dy versione (GOST 14254-80): mbyllur në erë (emërtimi IP44), i mbrojtur përcaktimi IP23).
Motorët me dizajn IP44 kanë një sistem ventilimi aksial. Ajri furnizohet nga një tifoz dhe fryn rreth sipërfaqes së jashtme të brinjëve të shtratit.
Për motorët IP23, është karakteristikë një sistem i ventilimit radial të dyanshëm, i cili kryhet duke përdorur fletët e ventilimit të vendosura në unazat e rotorit të qarkut të shkurtër.

Figura: 1 Motor i kafazit asinkron i kafazit
1 - stator, 2 - kuti terminale, 3 - rotor 4 - mburoja fundore, 5 - tifoz, 6 - zorrë e tifozit
Motorët e kësaj serie kanë strukturën e mëposhtme të emërtimit: 4 - numri serik i serisë; A - emri i llojit të motorit - asinkron; A - kornizë dhe mburoja të bëra prej alumini; X - mburoja kornizë alumini dhe gize; 56-355 - lartësia e boshtit të rrotullimit; S, L, M - dimensionet e instalimit përgjatë gjatësisë së trupit; A, B - përcaktimi i gjatësisë së bërthamës (gjatësia e parë është A, e dyta është B); 2, 4, 6, 8, 10, 12 - numri i shtyllave; У - modifikimi klimatik i motorëve; 3 - kategoria e vendosjes. Për shembull: 4АА56А2УЗ - motor elektrik i serisë 4, dizajn asinkron, i mbyllur, kornizë dhe mburoja fundore të bëra prej alumini, me një lartësi të boshtit të rrotullimit prej 56 mm, bërthama e gjatësisë së parë, dy pole, për rajonet e klimës së butë, kategoria e lokacionit 3.

Fig 2 Vendndodhja e terminaleve në mburojën e motorit kur lidhet: a - yll; b - trekëndëshi

Tabela 1

Vazhdimi i tabelës. 1

Të dhënat kryesore teknike të motorëve me fuqi të ulët të serisë 4A janë dhënë në tabelë. 1
Seriesshtë zhvilluar dhe prodhuar një seri e unifikuar e motorëve induktivë AI. Përmirësimi i karakteristikave të energjisë, fillimit dhe zhurmës së dridhjeve të makinave të kësaj serie arrihet përmes përdorimit të materialeve të reja dhe zgjidhjeve të dizajnit.
Të dhënat kryesore teknike të motorëve me fuqi të ulët të serisë AI janë dhënë në tabelë. 2
Një rrymë trefazore që kalon nëpër mbështjelljet e statorit krijon një fushë magnetike rrotulluese. Frekuenca e rrotullimit të fushës n quhet sinkron. Kjo varet nga frekuenca fi e tensionit të furnizimit dhe numri i çifteve të poleve p të makinës:

dhe në f 1-50 Hz merr vlerat: 3000 rpm (p- \u003d\u003d 1), 1500 rpm (p \u003d 2), 1000 rpm (p \u003d 3), etj.
Për frekuencën e tensionit në rrjet do të kemi:

Rotori i një motori asinkron, që rrotullohet në drejtim të rrotullimit të fushës, zhvillon një frekuencë pak më të vogël se ajo sinkrone, e quajtur asinkron.
tabela 2

Vonesa e rotorit karakterizohet nga rrëshqitja s. Nëse shpejtësia e rotorit shënohet me ri2, atëherë lidhja e rrëshqitjes merr formën

ose,%,

Nga (2) rrjedh që rrëshqitja e një motori induksioni ndryshon nga uniteti (në fillim, kur n2-0) në zero (me një shpejtësi sinkrone, d.m.th. kur P2-P1). Vini re se barazia e saktë e frekuencës së rrotullimit të fushës dhe rotorit në mënyrën e motorit nuk është arritur. Sidoqoftë, vonesa e rotorit në shpejtësinë e punës së makinës është aq e vogël sa mund të neglizhohet. Vlerat e rrëshqitjes në ngarkesën e plotë të motorit janë zakonisht 4-6%.
Shprehja për shpejtësinë e rotorit mund të merret nga marrëdhënia (2):
Vini re se numëruesi i anës së djathtë të barazisë (2) ka një kuptim të caktuar fizik. Dallimi midis shpejtësisë së rrotullimit të fushës dhe rotorit është shpejtësia relative e rrotullimit, pra shpejtësia e rrotullimit të fushës në krahasim me ns-in e rotorit, ose frekuenca e rrëshqitjes.
Shembull. Njihet “1 \u003d 1000 rev / mn, s \u003d 4%. Llogaritni shpejtësinë e rotorit dhe shpejtësinë relative.
Kemi: la \u003d 1000 (1-0,04) \u003d 960 rpm, ns \u003d nl-n2 \u003d 1000-960 \u003d \u003d 40 rpm.
Frekuenca e EMF dhe rrymave të induktuara në mbështjelljen e rotorit nga një fushë magnetike rrotulluese përcaktohet nga frekuenca e rrëshqitjes:
Me shndërrime të thjeshta kjo shprehje reduktohet në formë

ato. frekuenca e rrymave EMF dhe rotorit nën kushtin - është proporcionale me rrëshqitjen.
Shembull. Gjeni frekuencën e rrymës së rotorit për shembullin e mëparshëm.
Kemi - / 2 \u003d / lS \u003d 50-0,04 \u003d 2 Hz.
Fuqia e gjeneruar nga motori është proporcionale me rrëshqitjen brenda ngarkesave normale. Prandaj, ngarkesa në makinë mund të gjykohet nga rrëshqitja.

Përdorimi i fuqisë së motorit gjatë funksionimit të tij mund të jetë i ndryshëm. Faktori i shfrytëzimit të energjisë

ku Pg është fuqia e dobishme në një ngarkesë arbitrare; Fuqia e vlerësuar me rnom, d.m.th. fuqia neto për të cilën është projektuar makina elektrike.
Fuqia nominale korrespondon me tensionin e vlerësuar. Motori konsumon në të njëjtën kohë vlerësuarat aktuale, duke pasur vlera nominale të shpejtësisë, fuqisë së boshtit, efikasitetit dhe cos φ.
Qëllimi i motorit është shndërrimi i energjisë elektrike në energji mekanike. Gjatë procesit të konvertimit, ndodhin humbje. Ato përfaqësojnë atë pjesë të fuqisë aktive që shpenzohet për ngrohjen e mbështjelljeve, çelikut të bërthamës së statorit dhe kapërcimit të forcave të fërkimit.
Raporti i fuqisë së dobishme P2, të zhvilluar nga motori në bosht, me fuqinë aktive P \\, të konsumuar prej tij nga rrjeti, quhet efikasitet:

Përveç asaj aktive, motori konsumon fuqi reaktive të magnetizimit të nevojshme për formimin e një fluksi magnetik. Kështu, fuqia totale e motorit 5 përbëhet nga përbërës aktivë dhe reaktivë:

ku Q është fuqia reaktive e motorit.
Vlera relative e fuqisë së konvertuar gjykohet nga faktori i fuqisë. Sa më mirë të përdoret fuqia e makinës, aq më i lartë është faktori i fuqisë. Për ta llogaritur atë, mjafton të ndash fuqinë aktive me totalin:

ku U, I - vlerat e fazës së tensionit dhe rrymës.
Shembull. Në mburojën e një motori asinkron trefazor me një rotor me kafaz ketri ka emërtimet e mëposhtme: D "A. 220 /

380 V, 10,5 / 6,1 A, 2,8 kW, 50 Hz, 2880 rpm, CDD \u003d 81,5%, cos Nga shqyrtimi i këtyre të dhënave, ne konkludojmë: voltazhi i vlerësuar i fazës 220 V, rryma e vlerësuar e fazës 6.1 A, fuqia e dobishme /\u003e 2 \u003d 2.8 kW, numri i çifteve të shtyllave p \u003d 1. Që nga shpejtësia sinkrone
(në këtë rast është e barabartë me 3000 rpm), atëherë rrëshqitja në ngarkesën nominale do të jetë:

Fuqia e plotë e motorit në ngarkesën nominale SHom \u003d 3l / nom / nom \u003d 3-220-6.1 "4000 VA \u003d 4 kV-A.
Fuqia aktive e konsumuar nga motori me ngarkesë nominale,
Rxnom \u003d 31 / nom / nom "" F, nom \u003d 3-220-6.1-0.86 \u003d 3.44 kW.
Humbjet e motorit me ngarkesë nominale
2DRish \u003d Rtsh - P2 \u003d 3.44 - 2.8 \u003d 0.64 kW.
Përdorimi i të dhënave në Tabelën. 1 tregon kthesat e varësisë së faktorit të fuqisë së motorëve nga fuqia e tyre nominale (Fig. 3).
Lakorja 1 korrespondon me një shpejtësi sinkrone prej 3000 rpm, 2 deri 1500 rpm dhe 3 deri 1000 rpm. Fik. 3 mund të shihet se faktori i fuqisë së një motori induksioni varet nga fuqia nominale dhe shpejtësia sinkrone.
Me një rritje të fuqisë me një shpejtësi konstante sinkron ("! \u003d Const), vlera relative e boshllëkut të ajrit zvogëlohet. Kjo gjithashtu zvogëlon fuqinë relative reaktive të magnetizimit dhe rrit faktorin e fuqisë. I njëjti rezultat merret duke rritur shpejtësinë sinkrone në një fuqi konstante të vlerësuar të motorit. Makineritë me shpejtësi të lartë kanë dimensione më të vogla, e cila është për shkak të një rënie në çift rrotullues, ato zvogëlojnë ndjeshëm vëllimin e hapësirës së ajrit midis bërthamave të statorit dhe rotorit.
Kthesat e varësisë së fuqisë specifike magnetizuese të motorëve në at - konstantin nominal tregohen në Fig. 4, nga e cila mund të shihet se sa më e lartë të jetë fuqia e vlerësuar e motorit dhe sa më e lartë të jetë shpejtësia sinkrone, aq më e ulët është fuqia specifike e magnetizimit.

Figura: 3 Kthesat e varësisë së faktorit të fuqisë nga fuqia nominale e motorëve asinkronë në vlera të ndryshme të shpejtësisë sinkrone:
1 - "1 \u003d 3000 rpm; 2- / 2, -1500 rpm; 3 - "1 \u003d 1000 rpm

Figura: 4. Kthesat e varësisë së fuqisë specifike magnetizuese nga fuqia nominale e motorëve me induksion në vlera të ndryshme të shpejtësisë sinkrone:
1 - n, "\u003e 1000 rpm; 2- "1-1500 rpm; 3 - "1 \u003d 3000 rpm
Kalimi nga varësitë e treguara në Fig. 3, ndaj varësive në Fig. 4 prodhohet duke përdorur raportet e mëposhtme:
(7)



ku Show, Qhom - fuqi e plotë motorike dhe reaktive me ngarkesë nominale.
Nga një krahasim i Fig. 3 dhe 4, është e lehtë të nxirrni një përfundim në lidhje me ndikimin e faktorit të energjisë në performancën e energjisë së motorëve dhe sistemit të furnizimit të tyre: për motorët me një faktor të rritur të fuqisë në një ngarkesë nominale të caktuar (Pg \u003d Pnom), fuqia reaktive e magnetizimit është më e vogël. Kjo çon në një rënie të energjisë totale dhe, në përputhje me rrethanat, në një rënie të rrymës së konsumuar nga rrjeti.

Si rezultat, humbjet elektrike në mbështjelljet e makinës zvogëlohen dhe rënia e tensionit në telat e sistemit të furnizimit me energji është e kufizuar.