2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое эквивалентный момент двигателя

Скольжение асинхронного двигателя

В результате взаимодействия магнитного поля с токами в роторе асинхронного двигателя создается вращающий электромагнитный момент, стремящийся уравнять скорость вращения магнитного поля статора и ротора.

Разность скоростей вращения магнитного поля статора и ротора асинхронного двигателя характеризуется величиной скольжения s = (n 1 — n 2 ) / n 1, где n 1 — синхронная скорость вращения поля, об/мин, n2 — скорость вращения ротора асинхронного двигателя, об/мин. При работе с номинальной нагрузкой скольжение обычно мало, так для электродвигателя, например, с n 1 = 1500 об/мин, n2 = 1 460 об/мин, скольжение равно: s = ((1500 — 1460) / 1500) х 100 = 2,7%

Асинхронный двигатель не может достичь синхронной скорости вращения даже три отсоединенном механизме, так как при ней проводники ротора не будут пересекаться магнитным полем, в них не будет наводиться ЭДС и не будет тока. Асинхронный момент при s = 0 будет равен нулю.

В начальный момент пуска в обмотках ротора протекает ток с частотой сети. По мере ускорения ротора частота тока в нем будет определяться скольжением асинхронного двигателя : f2 = s х f1, где f1 — частота тока, подводимого к статору.

Сопротивление ротора зависит от частоты тока в нем, причем чем больше частота, тем больше его индуктивное сопротивление. С увеличением индуктивного сопротивления ротора увеличивается сдвиг фаз между напряжением и током в обмотках статора.

При пуске асинхронных двигателей коэффициент мощности поэтому значительно ниже, чем при нормальной работе. Величина тока определяется эквивалентным значением сопротивления электродвигателя и приложенным напряжением.

Величина эквивалентного сопротивления асинхронного двигателя с изменением скольжения изменяется по сложному закону. При уменьшении скольжения в пределах 1 — 0,15 сопротивление увеличивается, как правило, не более чем в 1,5 раза, в пределах от 0,15 до s н ом в 5-7 раз по отношению к начальному значению при пуске.

Ток по величине изменяется обратно пропорционально изменению эквивалентного сопротивления Таким образом, при пуске до скольжения порядка 0,15 ток опадает незначительно, а в дальнейшем быстро уменьшается.

Момент вращения может быть также определен по электромагнитной мощности на валу как отношение этой мощности к угловой скорости ротора. Величина момента пропорциональна квадрату напряжения и обратно пропорциональная квадрату частоты.

Характерными значениями момента в зависимости от скольжения (или скорости) являются начальное значение момента (когда электродвигатель еще неподвижен), максимальное значение момента (и соответствующее ему сколь жение, называемое критическим) и минимальное значение момента в пределе скоростей от неподвижного состояния до номинальной .

З начения момента для номинального напряжения приводятся в каталогах для электрических машин. Знание минимального момента необходимо при расчете допустимости пуска или самозапуска механизма с полной нагрузкой механизма. Поэтому его значение для конкретных расчетов должно быть либо определено, либо получено от завода-поставщика.

Величина максимального значения момента определяется индуктивным сопротивлением рассеяния статора и ротора и не зависит от величины сопротивления ротора.

Критическое скольжение определяется отношением сопротивления ротора к эквивалентному сопротивлению (обусловлено активным сопротивлением статора и индуктивным сопротивлением рассеяния статора и ротора).

Увеличение только активного сопротивления ротора сопровождается увеличением критического скольжения и перемещением максимума момента в область более высоких скольжений (меньшей скорости вращения). Таким путем может быть достигнуто изменение характеристик моментов.

Изменение скольжения возможно увеличением сопротивления цени ротора или потока. Первый вариант осуществим только для асинхронных двигателей с фазным ротором (от S = 1 до S = Sном ) , но не экономичен. Второй вариант осуществим при изменении питающего напряжения, но только в сторону уменьшения. Диапазон регулирования мал, так как S возрастает, но одновременно уменьшается перегрузочная способность асинхронного двигателя. По экономичности оба варианта, примерно, равноценны.

В асинхронных двига т елях с фазным ротором изменение момента при различных скольжениях осуществляется с помощью сопротивления, вводимого в цепь обмотки ротора. В асинхронных двигателях с короткозамкнутым ротором изменение момента может быть достигнуто за счет применения двигателей с переменными параметрами или с помощью частотных преобразователей .

Читать еще:  Двигатель aaz рабочая температура

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Что такое эквивалентный момент двигателя

В этом разделе мы разместили подборку статей посвященных такому важному в теории асинхронного привода понятию как момент. Здесь читатели найдут материалы раскрывающие значения отдельных терминов так или иначе связанных с понятием момента. Дополнительно мы организовали подборку статей с формулами по которым можно рассчитать конкретные значения моментов или построить их зависимости. Для большей наглядности сдесь же можно найти примеры иллюстирующие использование формул для рассчета того или иного показателя.

Пример расчета номинального момента асинхронника
Асинхронные двигатели — теория — Понятие момента
26.10.2012 22:10

Из теории мы знаем что номинальный момент двигателя это момент на валу развиваемый при номинальной мощности и номинальных оборотах вала двигателя.

Как мы выясняли ранее под номинальным моментом понимают такой момент на валу электродвигателя, величина которого постоянна при постоянной номинальной частоте вращения вала.

Ранее мы рассмотрели подробно что представляет собой пусковой момент асинхронного электрического двигателя и по каким формулам можно посчитать значение пускового момента (новая статья). В этой статье мы приведем пример расчета значение пускового момента для линейки асинхронных электродвигателей. Для расчета мы будем использовать данные которые можно получить из паспорта двигателя: номинальный момент и кратность пускового момента по отношению к номинальному. Расчет будет выполнен по формуле:

Мпуск = Мн*Кпуск
где Мпуск — пусковой момент,
Мн — номинальный момент,
Кпуск — кратность пускового момента.
Исходные данные и результаты расчета сведены в виде таблицы. В первом столбце таблицы указаны маркировки двигателей, для которых был выполнен расчет. Второй столбец содержит данные о величине номинального момента. Третий столбец содержит данные о кратности пускового момента. В четвертом столбце приведены результаты расчета пускового момента.
Таблица Результаты расчета пускового момента асинхронных двигателей с использованием паспортных данных

Прежде чем изложить и проанализировать формулы для вычисления пускового момента вспомним что это такое. Под пусковым моментом понимают момент на валу двигателя при определенных условиях. Ключевыми условиями являются равенство нулю скорости вращения ротора, установившееся значение тока и номинальное напряжение на обмотках двигателя.

Для начала вспомнить что в теории электродвигателей понимают под критическим моментом. Момент критический — это максимально возможный момент на валу электродвигателя при достижении которого электродвигатель останавливается.
Подробнее про критический момент асинхронного двигателя.
Для определения численного значения критического момента можно использовать формулу:
Мкр = Мн*П

В некоторых механизмах на начальном этапе запуска привода необходимо обеспечить максимальный пусковой момент. Для решения этой задачи хорошо подходит асинхронный двигатель с фазным ротором. Кратко опишем, что он собой представляет. Асинхронный электродвигатель с фазным ротором имеет ротор, в пазы которого уложена обмотка. Тип соединения обмотки ротора «звезда». Концы фаз обмотки ротора подключают к специальным контактным кольцам. Кольца вращаются вместе с валом двигателя. В цель обмоток ротора может быть включен реостат для пуска и регулирования. Подключение реостата выполняется с помощью щеточного контакта скользящего по кольцам. Данный реостат является добавочным активным сопротивлением. Это сопротивление одинаково для каждой из фаз обмотки.
Благодаря возможности включения реостата в обмотку ротора в данных двигателях имеется возможность обеспечивать максимальное значение пускового момента уже на этапе запуска двигателя. При этом удается снизить пусковые токи. Эти двигатели используют для приводов механизмов с высокими требованиями к уровню пускового момента (например, пуск под нагрузкой).
Дополнительная информация о пусковом моменте асинхронного двигателя

Важным понятием в области физики твердого тела является понятие крутящего момента. Особое значение имеет это понятия в области электропривода. В этой статье мы разберем базовые понятия, связанные с крутящим моментом.
Для начала заметим, что крутящий момент часто называют так же моментом силы, вращательным моментов, вертящим моментом и вращающим моментом. Все эти термины являются синонимами. Хотя в некоторых практических приложениях их следует различать. Например, в технических задачах под «вращающим моментом» понимают внешнее усилие, прикладываемое к объекту, а под «крутящим моментом» понимают внутренние усилия, которые возникают в объекте под действием приложенных нагрузок. В нашей статье мы будем использовать термин крутящий момент.

Момент нагрузки – момент, создаваемый вращающейся механической системой присоединенной к валу асинхронного двигателя. В качестве синонимов в литературе встречается термин момент сопротивления. Момент нагрузки зависит от геометрических и физических параметров тел входящих в кинематическую цепь, присоединенную к валу двигателя. Как правило, при расчете момент сопротивления принято приводить к валу двигателя.

Тормозной момент – момент, развиваемый асинхронной машиной, в режиме торможения. В литературе встречается термин синоним: тормозящий момент. В рамках теории асинхронных электродвигателей рассматривают 3 режима торможения: генераторное, динамическое и торможение противовключением.

Критический момент асинхронного двигателя – наибольшее значение момента развиваемое электродвигателем. Этого значения момент достигает при критическом скольжении. Если момент нагрузки на валу двигателя будет больше критического момента, то двигатель остановится.

Номинальный момент асинхронного двигателя – момент, возникающий на валу двигателя при номинальной мощности и номинальных оборотах. Под номинальными данными понимают данные, которые определяются при работе двигателя в режиме, для которого он был спроектирован и изготовлен.

Пусковой момент на валу асинхронника – вращающий момент, который развивает на валу электрический асинхронный двигателя при следующих условиях: скорость вращения равна нулю (ротор неподвижен), ток имеет установившееся значение, к обмоткам электродвигателя подведено номинальное по частоте и напряжению питание, соединение обмоток соответствует номинальному режиму работы электродвигателя.

Электромагнитный момент – момент, возникающий на валу электродвигателя при протекании по его обмоткам электрического тока. В литературе встречаются синонимы этого термина: вращающий момент двигателя или крутящий момент электродвигателя. Так же часто попадаются вариации с более развернутой формулировкой: электромагнитный вращающий момент или электромагнитный крутящий момент.

В рамках современной теории асинхронных электрических машин применяют ряд терминов связанных с понятием момента. Часть этих терминов относится к моменту создаваемому на валу (на роторе) электродвигателя. Другая группа терминов определяет моменты создаваемые механической нагрузкой подключенной к валу электрического двигателя.

Эти термины определяют как сам момент развиваемый двигателем, так и различный состояния момента на выходном валу двигателя. Под состоянием подразумевается значение момента в кретических точках. Например номинальный момент или пусковой момент.

Расчет эквивалентных значений тока, мощности и момента

Для определения мощности двигателя в повторно-кратковременном режиме используют метод эквивалентных значений тока, мощности, момента.

Метод эквивалентного тока целесообразно использовать в том случае, когда известен график изменения тока двигателя во времени I(t), который может быть получен расчетным или опытным путем. Нагрузочная диаграмма задана графиком тока.

Эквивалентное значение тока определяются из выражения:

, (7)

где I1, I2, …. In значения тока на каждом участке работы двигателя, продолжительностью работы tраб1, tраб2, …. tрабn, соответственно.

Метод эквивалентной мощности используется, если известен график изменения мощности во времени P(t) и выполняются условия постоянства магнитного потока двигателя во всем цикле работы, а также постоянства скорости двигателя на всех участках рабочего цикла. В этом случае нагрузочная

диаграмма задается графиком мощности. Эквивалентное значение мощности определяется по выражению:

, (8)

где P1, P2, …. Pn значения мощности на каждом участке работы двигателя.

Метод эквивалентного момента используется, если известен график изменения момента во времени M(t) и выполняются условия постоянства магнитного потока двигателя во всем цикле работы. Эквивалентное значение момента определяется по выражению:

, (9)

где M1, M2, …. Mn значения момента на каждом участке работы двигателя.

При выводе формул (7) – (9) предполагалось, что значения статической нагрузки на каждом участке работы остаются неизменными. Фактически произвольные графики нагрузки могут быть представлены участками в виде прямоугольников, трапеций и треугольников (рис. 3). Каждый из таких участков, представленных трапецией или треугольником, заменяется эквивалентным по потерям мощности участком с постоянной величиной I, P или M. Например, для графика тока (рис.3):

tраб.1
tраб.2
tраб.3
I
t, c
I1
I2

Рис 3. График спланированного тока нагрузки

для прямоугольника с начальным и конечным токами I1:

= ; (10)

для трапеции с начальным током I1 и конечным током I2:

s w_val=»28″/> 3 «> ; (11)

для треугольника с начальным током I2 и конечным значением тока, равным нулю:

. (12)

Пример 1.График изменения тока за цикл включения двигателя приведен на рисунке 4. Исходные данные:

I1 = 100 А, I2 = 54А, I3 = 54 А, I4 = 97 А, I4 = 97 А, I5 = 62 А, t1 = 4 с., t2 = 11с., t3 = 3 с., t4 = 7 с., t5 = 3 с.

Время паузы t = 60 с.

Определить эквивалентный ток за цикл работы двигателя.

t5
t3
I5
I4
I3
I2
I1
t4
t2
t
t,с
t1
I,А

Рис. 4. Нагрузочная диаграмма тока двигателя для примера 1

Время работы двигателя:

= t1 +t2 + t3 +t4 + t5 = 4 + 11 + 3 + 7 + 3 = 28 с.

Первый участок – разгон двигателя, пятый участок – динамическое торможение.

= 35,8 А.

Эквивалентный ток за цикл работы двигателя равен:

Эквивалентная мощность

Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия . 1969—1978 .

  • Эквивалент электрохимический
  • Эквивалентная проекция

Смотреть что такое «Эквивалентная мощность» в других словарях:

эквивалентная мощность шума модуля (блока) СВЧ — эквивалентная мощность шума Pш.экв Мощность собственных шумов модуля (блока) СВЧ в заданной полосе частот, пересчитанная к его входу. [ГОСТ 23221 78] Тематики компоненты техники связи Обобщающие термины модули СВЧ, блоки СВЧ Синонимы… … Справочник технического переводчика

эквивалентная мощность ТВД — эквивалентная мощность Сумма мощностей винта и реактивной струи ТВД. Обозначение Nэ [ГОСТ 23851 79] Тематики двигатели летательных аппаратов Синонимы эквивалентная мощность … Справочник технического переводчика

эквивалентная мощность излучения — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN equivalent radiated power … Справочник технического переводчика

эквивалентная мощность шума — — [http://www.iks media.ru/glossary/index.html?glossid=2400324] Тематики электросвязь, основные понятия EN equivalent nose power … Справочник технического переводчика

эквивалентная мощность шумов — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN noise equivalent powerNEP … Справочник технического переводчика

эквивалентная мощность изотропного излучения — ekvivalentinė izotropinės spinduliuotės galia statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. equivalent isotropic radiation power vok. äquivalente Isotropstrahlungsleistung, f rus. эквивалентная мощность изотропного излучения, f pranc.… … Radioelektronikos terminų žodynas

эквивалентная мощность шумов — ekvivalentinė triukšmo galia statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. noise equivalent power vok. äquivalente Rauschleistung, f rus. эквивалентная мощность шумов, f pranc. puissance équivalente de bruit, f … Radioelektronikos terminų žodynas

Эквивалентная мощность шума модуля (блока) СВЧ — 55. Эквивалентная мощность шума модуля (блока) СВЧ Pш.экв Источник: ГОСТ 23221 78: Модули СВЧ, блоки СВЧ. Термины, определения и буквенные обозначения оригинал д … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Максимальная эквивалентная мощность — Эффективная мощность синусоидального сигнала, амплитудное значение напряжения (мощности) которого равно максимальному мгновенному напряжению (мощности) исследуемого сигнала Источник: ГОСТ 26557 85: Сигналы передачи данных, поступающие в каналы… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Максимальная эквивалентная мощность — 1. Мощность синусоидального сигнала с амплитудой, равной значению максимального напряжения сигнала Употребляется в документе: ГОСТ Р 50757 95 Сигналы передач звукового вещания государственных и независимых телерадиокомпаний, передаваемые на вход… … Телекоммуникационный словарь

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector