Основные соотношения менаду параметрами режима и параметрами конструкции АТД

Для нерегулируемых асинхронных двигателей при постоянстве питающего напряжения и его частоты изменение параметров режима определяется скольжением, а электромагнитный момент удается выразить также через скольжение и неизменные расчетные параметры- активные и индуктивные сопротивления обмоток.

Для АТД в процессе регулирования изменяются частота питающего напряжения, магнитный поток и частота тока ротора. В таких условиях методы анализа режимов, принятые для нерегулируемых машин, теряют смысл. Непригодны круговые диаграммы и мало полезны схемы замещения. Последние можно использовать, если постоянные сопротивления заменить переменными, зависящими от частоты тока статора и тока ротора. Однако в этом случае формулы для вычисления момента становятся громоздкими [56] и пригодны лишь при использовании грубых допущений.

Для анализа режимов работы АТД и расчетов нх воспользуемся выражением для электромагнитного момента, пригодным для всех электрических машин:

М_а = К (2рФ) (N/) cos ф,, (7.6)

где К - коэффициент пропорциональности; 2рФ - суммарный магнитный поток; N1 - суммарный ток обмотки, взаимодействие токов которой с магнитным потоком обусловливает электромагнитный момент; ф₂ - угол между осью перпендикулярной магнитному потоку, и осью МДС указанной выше обмотки.

Для электрических машин постоянного тока при щетках, установленных на нейтрали, ф₂ = 0.

Для асинхронного короткозамкнутого двигателя

(7.7)

где Л^, - число стержней обмотки ротора; /, - ток стержня обмотки ротора; ф₂ - угол между ЭДС и током стержня ротора.

Целесообразно выразить момент через приведенный ток роторной обмотки, тогда

1

Мэ=-- т₁и>₁ Кия рФ 1'г совф,, (7.8)

У 2

где т₁ - число фаз обмотки статора; Кші - обмоточный коэффициент; Ф - магнитный поток; Г_г - ток ротора, приведенный к обмотке статора; ф₂ - угол между векторами тока/, и перпендикуляром к вектору потока Ф:

созф₁ = /-,/|^ /1-Н2я/, /.„)* .

И в этом выражении легко увидеть произведение полного потока на полный ток, но уже для приведенного тока, т. е. с учетом числа проводников статорной обмотки.

Наконец, может быть полезно выражение электромагнитного момента через магнитный поток и частоту тока ротора /₂. ^ги две величины вполне определяют значение момента, поэтому ток ротора выпадает из формулы для момента;

(7.9)

где К_в = 1.П -Ч-1,05 - коэффициент формы кривой распределения индукции. При синусоидальной форме К_в= 1.11; I* - коэффициент самоиндукции стержня роторной обмотки.

Все остальные связи и соотношения, требующиеся для анализа и расчета АТД, могут быть представлены так:

Для анализа режимов АТД нет надобности использовать сопротивление роторной обмотки, приведенное к числу витков статорной обмотки и частоте тока статора - *?. Оно потребуется при построении векторной диаграммы. Сопротивления х_и и х'₂ связаны соотношением

_{= х},и_ ІУ.

^Х'Ь ітАч + Км)*'

Магнитный поток должен быть задан магнитной характеристикой Ф (/„).