Расчет пусковых характеристик.

Пусковые свойства асинхронных двигателей характеризуются начальным пусковым и максимальным моментами и начальным пусковым током.

Стандарты на асинхронные двигатели устанавливают наименьшие допустимые относительные значения моментов и наибольшие относительные значения начальных пусковых токов для выпускаемых асинхронных машин в зависимости от их мощности, исполнения и числа пар полюсов. Для короткозамкнутых двигателей регламентируются значения всех перечисленных выше моментов и тока, а для двигателей с фазными роторами - только значения максимальных моментов, т. е. перегрузочная способность двигателей (табл. 1.27).

Таблица 1.27

Кратность начальных пусковых моментов М _П* и токов I _П* асинхронных двигателей серии 4А (по ГОСТ 19523-74)

 

Исполнение	h, мм	£132	160-250	³280
2 p	М П*	I П*	М П*	I П*	М П*	I П*
		1,7-2,0	6,5-7,5	1,2-1,4	7,0-7,5	1,0-1,2	6,5-7,0
		2,0-2,2	5,0-7,5	1,2-1,4	6,5-7,5	1,2-1,3	5,5-7,0
		2,0-2,2	4,0-6,5	1,2-1,3	5,0-6,5	1,4	5,5-6,5
A		1,6-1,9	4,0-5,5	1,2-1,4	5,5-6,0	1,2	5,5-6,5
		—	—	1,2	6,0	1,0	6,0
		—	—	—	—	1,0	6,0
		—	—	1,2-1,3	7,0	1,0-1,2	6,5-7,0
		—	—	1,2-1,3	6,5	1,0-1,2	6,0-7,0
		—	—	1,2	6,0-7,0	1,2	6,0
АН		—	—	1,2-1,3	5,5-6,0	1,2	5,0-5,5
		—	—	—	—	1,0	5,5
		—	—	—	—	1,0	5,5

 

Примечание. Некоторые двигатели малой мощности с высотой оси вращения h £80 мм выполняются с уменьшенной кратностью начального пускового тока при 2 p =2 до I _П*=4,0; при 2 p =4 до I _П*=2,5 и при большей полюсности — до I _П*=3,0.

 

При расчете пусковых характеристик необходим учет изменений параметров, вызванных эффектом вытеснения тока и насыщением от полей рассеяния, так как при больших скольжениях токи в обмотках статора и ротора короткозамкнутых двигателей могут превышать свое минимальное значение в 7—7,5 раз (см. табл. 1.27).

В то же время при больших токах увеличивается падение напряжения на сопротивлении обмотки статора, что вызывает уменьшение ЭДС и снижение основного потока. Для учета этих факторов необходимо применение ЭВМ.

 

Таблица 1.28

Формуляр расчета пусковых характеристик двигателей с короткозамкнутым ротором

r _12п=¼Ом; x ₁=¼Ом; =¼Ом; r ₁=¼Ом; =¼Ом; I _1Н=¼А; I _2Н=¼А

 

№ п/п	Расчетная формула	Единица	Скольжение
	0,8	0,5¼
	x	—
	j	—
		—
		—
		Ом
	k Д	—
		—
		Ом
		Ом
		Ом
		—
		Ом
		Ом
		А
		А

 

Индуктивное сопротивление взаимной индукции x ₁₂ для диапазона скольжений s > s_кр может быть принято равным

(1.266)

При допущении r₁₂»0 коэффициент

(1.267)

и сопротивление правой ветви Г-образной схемы замещения (см. рис. 1.43)

где

(1.268)

Ток в обмотке ротора

(1.269)

Сопротивление всей схемы замещения

(1.270)

Из (1.268)—(1.270) ток обмотки статора

(1.271)

Расчет при разгоне двигателя от s =1 до s = s_кр рекомендуется проводить в последовательности, определенной в формуляре (табл. 1.28). Сопротивления r _{2 x} и х _{2 x} должны быть определены заранее с учетом эффекта вытеснения тока для принятых значений скольжения (для пяти-шести точек характеристики). Для учета влияния насыщения в (1.267)—(1.271) подставляют сопротивления х _{1 x нас} и х _{2 x нас} находятся для каждого из назначенных скольжений методом последовательных приближений.

Первоначально рассчитывают пусковые токи при s =1 для значений c _{1 п}, х ₁ и , полученных без учета насыщения. Далее задают коэффициент увеличения тока от насыщения зубцовой зоны полями рассеяния k_нас и определяют токи при насыщении I _{1 нас} = k_насI ₁.

Для значений токов I _{1 нас} и по формулам (1.264), (1.265) и (1.267) рассчитывают x _{1 нас}, и с _{1 п,нас} и повторяют расчет токов, вводя полученные значения в расчетные формулы. Если расхождение полученных значений токов и принятых первоначально не превышает 10—15%, то расчет для s =1 считают законченным. При больших расхождениях расчет повторяют, соответствующим образом скорректировав коэффициент k_нас.

Далее оценивают критическое скольжение

(1.272)

и для значения s = s_кр по формуляру расчета пусковых характеристик рассчитывают I ₁ и . Принимают, что при этом скольжении влияние насыщения сказывается мало и k_нас =1,1¸1,2, а изменение k_нас; от s =1 до s_кр происходит по линейному закону. Далее для каждого из назначенных скольжений находят приближенное значение k_нас и проводят расчет сопротивлений и токов так же, как при s =1.

Такой метод позволяет правильно учесть влияние насыщения с первого или со второго приближения.

Значение s_кр уточняют после расчета зависимости М _*= f (s) по значениям параметров с учетом насыщения.