Сопротивления обмотки ротора

Из (13.14), (13.16) и (13.19) видно, что электромагнитный мо­мент асинхронного двигателя, а также его максимальное и пуско­вое значения пропорциональны квадрату напряжения, подводимо­го к обмотке статора: . В то же время анализ выраже­ния (13.15) показывает, что значение критического сколь­жения не зависит от напряже­ния . Это дает нам возмож­ность построить механические характеристики для разных значений напряжения (рис. 68), из которых сле­дует, что колебания напряже­ния сети относительно его номинального значения сопровождаются не только изменениями максимального и пускового моментов, но и изменениями частоты вращения ротора.

Рис. 68. Влияние напряжения на вид механической характеристики а

синхронного двигателя

С уменьшением напряжения сети частота вращения ротора снижается (скольжение увеличивается). Напряжение влияет на значение максимального момента , а также на перегрузочную способность двигателя . Так, если напряжение понизилось на 30%, т. е. , то максимальный момент асинхронного двигателя уменьшится более чем вдвое: . На сколько же уменьшится перегру­зочная способность двигателя? Если, например, при номинальном напряжении сети перегрузочная способность , то при понижении напряжения на 30% перегрузочная способность двигателя , т. е. двигатель не в состоянии нести даже номинальную нагрузку.

Как следует из (13.16), значение максимального момента дви­гателя не зависит от активного сопротивления ротора . Что же касается критического скольжения , то, как это видно из (13.15), оно пропорционально сопротивлению . Таким образом, если в асинхронном двигателе постепенно увеличивать активное сопро­тивление цепи ротора, то значение максимального момента будет оставаться неизменным, а критическое скольжение будет увеличи­ваться (рис. 69). При этом пусковой момент двигателя воз­растает с увеличением сопротивления до некоторого значения. На рисунке это соответствует сопротивлению , при котором пусковой момент равен максимальному. При дальнейшем увели­чении сопротивления пусковой момент уменьшается.

Анализ графиков , приведенных на рис. 69, также показывает, что изменения сопротивления ротора сопровожда­ются изменениями частоты вращения: с увеличением при не­изменном нагрузочном моменте скольжение увеличивается, т. е. частота вращения уменьшается (точки 1, 2, 3 и 4).

Рис. 69. Влияние активного сопротивления обмотки ротора на

механическую характеристику асинхронного двигателя

Влияние активного сопротивления обмотки ротора на форму ме­ханических характеристик асинхронных двигателей используется при проектировании двигателей. Например, асинхронные двигатели об­щего назначения должны иметь «жесткую» скоростную характери­стику, т. е. работать с небольшим номинальным сколь­жением. Это достигается применением в двигателе обмотки ротора с малым активным сопротивлением . При этом двигатель имеет бо­лее высокий КПД за счет снижения электрических потерь в обмотке ротора . Выбранное значение должно обеспечить двигателю требуемое значение пускового момента. При необходимо­сти получить двигатель с повышенным значением пускового момента увеличивают активное сопротивление обмотки ротора. Но при этом получают двигатель с большим значением номинального скольжения, а следовательно, с меньшим КПД.

Рассмотренные зависимости и имеют также большое практическое значение при рассмотрении вопросов пуска и регулирования частоты вращения асинхронных двигателей.

Лекция № 13