비동기 모터 작동

유도 전동기의 작동은 U1 = const f1 = const에서 유효 전력 P2에 대한 속도 n2, 효율 η, 유효 토크(축 토크) M2, 역률 cos φ 및 고정자 전류 I1의 종속성을 그래픽으로 표현합니다.

속도 특성 n2 = f(P2). 유도 전동기의 회 전자 속도 n2 = n1 (1 — s).

슬라이드 s = Pe2 / Rem, 즉 유도 전동기의 슬립과 그에 따른 속도는 회 전자의 전기 손실과 전자기력의 비율에 의해 결정됩니다. 유휴 상태에서 로터의 전기적 손실을 무시하면 Pe2 = 0이므로 s ≈ 0 및 n20 ≈ n1이 됩니다.

샤프트 하중이 증가함에 따라 비동기 엔진 비율 s = Pe2 / Pem이 증가하여 공칭 부하에서 0.01 - 0.08의 값에 도달합니다. 따라서 종속성 n2 = f(P2)는 가로축에 약간 기울어진 곡선입니다. 그러나 모터 회전자 활성 저항 r2'이 증가함에 따라 이 곡선의 기울기가 증가합니다. 이 경우, 부하(P2)의 변동에 따라 유도 전동기(n2)의 주파수 변화가 커진다.이것은 r2'가 증가함에 따라 회전자의 전기적 손실이 증가한다는 사실에 의해 설명됩니다.

쌀. 1. 유도 전동기의 동작 특성

종속성 M2 = f(P2). 유용한 전력 P2에 대한 비동기 모터 M2의 샤프트로부터의 유용한 토크의 의존성은 식 M2 = P2 / ω2 = 60 P2 / (2πn2) = 9.55P2 / n2에 의해 결정됩니다.

여기서 P2 — 유효 전력, W; ω2 = 2πf 2/60은 회전자의 회전 각 주파수입니다.

이 식에서 n2 = const이면 그래프 M2 = f2(P2)는 직선입니다. 그러나 부하 P2가 증가한 유도 전동기에서는 회 전자의 속도가 감소하므로 부하 증가에 따른 샤프트 M2의 유용한 모멘트는 부하보다 약간 빠르게 증가하므로 그래프 M2 = f (P2 ) 곡선 모양을 가집니다.

쌀. 2. 저부하 유도 전동기의 벡터도

종속성 cos φ1 = f(P2). 유도 전동기 I1의 고정자 전류에는 고정자에 자기장을 생성하는 데 필요한 리액티브(유도성) 성분이 있기 때문에 유도 전동기의 역률은 1보다 작습니다. 역률의 가장 낮은 값은 아이들링에 해당합니다. 이것은 모든 부하에서 전기 모터 I0의 유휴 전류가 실질적으로 변하지 않는다는 사실에 의해 설명됩니다. 따라서 낮은 모터 부하에서 고정자 전류는 작고 반응성이 큽니다(I1 ≈ I0). 결과적으로 전압에 대한 고정자 전류의 위상 편이는 상당하며(φ1 ≈ φ0) 90°보다 약간 작습니다(그림 2).

유도 전동기의 무부하 역률은 일반적으로 0.2 미만입니다.모터 샤프트의 부하가 증가함에 따라 전류 I1의 활성 구성 요소가 증가하고 역률이 증가하여 공칭 부하에 가까운 부하에서 가장 높은 값(0.80 — 0.90)에 도달합니다. 모터 샤프트의 부하가 추가로 증가하면 cos φ1이 감소합니다. 이는 슬립 증가로 인해 회전자(x2s)의 유도 저항이 증가하여 주파수가 증가하기 때문입니다. 로터의 전류.

유도 전동기의 역률을 개선하기 위해서는 모터가 항상 정격 부하에 가까운 부하로 또는 적어도 상당한 시간 동안 작동하는 것이 매우 중요합니다. 이는 엔진 출력을 올바르게 선택해야만 달성할 수 있습니다. 모터가 상당한 시간 동안 부하 상태에서 작동하는 경우 cos φ1을 높이려면 모터에 공급되는 전압 U1을 줄이는 것이 좋습니다. 예를 들어, 고정자 권선이 델타 연결일 때 작동하는 모터의 경우 고정자 권선을 별 모양으로 다시 연결하면 위상 전압이 한 배만큼 감소합니다. 이 경우 고정자 자속과 그에 따른 자화 전류는 약 1배 감소합니다. 또한 고정자 전류의 활성 성분이 약간 증가합니다. 이 모든 것이 엔진의 역률을 높이는 데 기여합니다.

무화과에서. 3은 고정자 권선이 스타(곡선 1)와 델타(곡선 2)로 연결될 때 부하에 대한 비동기 모터인 cos φ1의 의존성을 나타내는 그래프를 보여줍니다.

쌀. 3. 모터의 고정자 권선을 스타(1) 및 델타(2)와 연결할 때 부하에 대한 cos φ1의 의존성