다양한 모드, 전압 및 주파수에서 유도 전동기의 기계적 특성

유도 전동기의 기계적 특성은 n = f(M) 또는 n=e(I)로 표현할 수 있습니다. 그러나 비동기식 모터의 기계적 특성은 종종 종속성 형식으로 표현됩니다. M = f(S), 여기서 C — 슬라이딩, S = (nc-n) / nc, 여기서 ns — 동기 속도.

실제로는 Kloss 공식이라는 단순화된 공식이 기계적 특성의 그래픽 구성에 사용됩니다.

여기: Mk — 임계(최대) 토크 값. 이 순간 값은 임계 슬립에 해당합니다.

여기서 λm = Mk / Mn

Kloss의 공식은 유도 전동기를 사용하여 수행되는 전기 구동과 관련된 문제를 해결하는 데 사용됩니다. Kloss 공식을 사용하여 유도 전동기의 여권 데이터에 따라 기계적 특성 그래프를 작성할 수 있습니다. 실제 계산을 위해 루트 이전의 임계 순간을 결정할 때 수식에서 더하기 기호만 고려해야 합니다.

쌀. 1.비동기식 모터: a — 개략도, b — 기계적 특성 M = f (S) — 모터 및 발전기 모드에서 자연, c — 모터 모드에서 자연적 기계적 특성 n = f (M), d — 인공 저항 조절기의 기계적 특성 , e - 다른 전압 및 주파수에 대한 기계적 특성.

농형유도전동기

그림에서 볼 수 있듯이. 1, I 및 III 사분면에 위치한 유도 전동기의 기계적 특성. I 사분면의 곡선 부분은 양의 슬립 값에 해당하며 비동기 모터의 작동 모드를 특성화하고 III 사분면에서는 발전기 모드를 나타냅니다. 엔진 모드는 가장 실용적인 관심사입니다.

모터 모드의 기계적 특성 그래프는 A, B, C의 세 가지 특징점을 포함하며 조건부로 OB와 BC의 두 섹션으로 나눌 수 있습니다(그림 1, c).

지점 A는 모터의 공칭 토크에 해당하며 공식 Mn = 9.55•103•(Strn /nn)에 의해 결정됩니다.

이 순간이 해당 공칭 슬립, 일반 산업 적용 엔진의 경우 1 ~ 7% 범위의 값을 갖습니다. 즉, Sn = 1 ~ 7%입니다. 동시에 소형 엔진은 슬립이 더 많고 대형 엔진은 슬립이 적습니다.

충격 부하용 하이슬립 모터는 Сn~15%입니다. 여기에는 예를 들어 단일 시리즈 AC 모터가 포함됩니다.

특성의 C점은 시동 시 모터 샤프트에서 발생하는 초기 토크 값에 해당합니다. 이 순간 Mp를 초기 또는 시작이라고 합니다. 이 경우 슬립은 1과 같고 속도는 0입니다. 시동토크 공칭 Mp / Mn에 대한 시작 토크의 비율을 보여주는 참조 표의 데이터에서 쉽게 결정할 수 있습니다.

일정한 전압 및 전류 주파수 값에서 시작 토크의 크기는 회 전자 회로의 활성 저항에 따라 다릅니다. 이 경우 처음에는 활성 저항이 증가함에 따라 시작 토크 값이 증가하여 회전자 회로의 활성 저항이 모터의 총 유도 저항과 같을 때 최대값에 도달합니다. 결과적으로 회 전자의 활성 저항이 증가함에 따라 초기 토크 값이 감소하여 한계가 0이되는 경향이 있습니다.

지점 C(그림 1, b 및 c)는 n = 0에서 n = ns까지의 전체 회전 범위에서 엔진을 발전시킬 수 있는 최대 순간에 해당합니다. 이 순간을 임계(또는 전복) 순간이라고 합니다. Mk . 임계 모멘트는 또한 임계 슬립 Sk에 해당합니다. 임계 슬립 Sk의 값과 공칭 슬립 Сn의 값이 작을수록 기계적 특성의 강성이 커집니다.

시작 및 임계 순간은 공칭 순간에 의해 결정됩니다. 농형 모터 전기 기계에 대한 GOST에 따르면 Mn / Mn = 0.9 — 1.2, Mk / Mn = 1.65 — 2.5 조건을 충족해야 합니다.

임계 순간의 값은 회 전자 회로의 활성 저항에 의존하지 않지만 임계 슬립 Сk는 이 저항에 정비례합니다.이는 회 전자 회로의 활성 저항이 증가함에 따라 임계 순간 값은 변하지 않지만 토크 곡선의 최대 값은 슬립 값이 증가하는 방향으로 이동함을 의미합니다 (그림 1, d).

임계 토크의 크기는 고정자에 인가된 전압의 제곱에 정비례하고 전압 주파수와 고정자 전류 주파수의 제곱에 반비례합니다.

예를 들어 모터에 공급되는 전압이 정격 값의 85%이면 임계 토크의 크기는 정격 전압에서 0.852 = 0.7225 = 72.25% 임계 토크가 됩니다.

주파수를 변경하면 그 반대가 관찰됩니다. 예를 들어, 전류 주파수 = 60Hz로 작동하도록 설계된 모터에 주파수 = 50Hz의 공급 전류가 있는 경우 임계 모멘트는 (60/50)2=1.44배 더 큽니다. 공식 값은 빈도입니다(그림 1, e).

임계 순간은 모터의 순간 과부하 용량을 나타냅니다. 즉, 모터가 유해한 결과 없이 견딜 수 있는 과부하 순간(몇 초)을 보여줍니다.

0에서 최대(임계) 값(그림 1, biv 참조)까지의 기계적 특성 섹션을 특성의 안정 부분, 섹션 BC(그림 1, c) - 불안정 부분이라고 합니다.

이 분할은 슬립이 증가함에 따라 OF 특성의 증가 부분, 즉 속도가 감소하면 엔진에서 발생하는 토크가 증가합니다.이는 부하가 증가할수록, 즉 제동 토크가 증가할수록 모터의 회전 속도는 감소하고 그에 따라 증가하는 토크는 증가한다는 것을 의미합니다. 반대로 부하가 감소하면 속도가 증가하고 토크가 감소합니다. 특성의 안정된 부분의 범위에 걸쳐 부하가 변화함에 따라 모터의 회전 속도와 토크가 변화합니다.

모터는 임계 토크 이상으로 발전할 수 없으며 제동 토크가 크면 모터는 필연적으로 정지해야 합니다. 그들이 말하는 것처럼 엔진 롤오버가 발생합니다.

상수 U 및 I에서의 기계적 특성과 회전자 회로에 추가 저항이 없는 것을 자연 특성(회전자 회로에 추가 저항이 없는 권선 회전자가 있는 농형 유도 전동기의 특성)이라고 합니다. 인공 또는 가변 저항 특성은 회 전자 회로의 추가 저항에 해당하는 특성이라고합니다.

모든 시작 토크 값은 다르며 회 전자 회로의 활성 저항에 따라 다릅니다. 크기가 다른 슬라이더는 동일한 공칭 토크 Mn에 해당합니다. 회 전자 회로의 저항이 증가하면 슬립이 증가하여 모터 속도가 감소합니다.

회전자 회로에 활성 저항이 포함되어 있기 때문에 안정적인 부분의 기계적 특성은 저항에 비례하여 슬립이 증가하는 방향으로 늘어납니다.이는 모터 속도가 샤프트 부하에 따라 크게 달라지기 시작하고 단단한 특성이 부드러워진다는 것을 의미합니다.