Статические характеристики асинхронного двигателя.

Переменный ток создает переменный магнитный поток в сердечнике трансформатора. Этот магнитный поток наводит ЭДС во вторичной обмотке трансформатора. Через нагрузку этой обмотки протекает переменный ток . Ток порождает магнитный поток в обратную сторону, который наводит свою ЭДС в первичной обмотке. С течением времени все процессы в трасформаторе приходят в установившееся состояние

Коэффициент трансформации по определению:

n=

, где , , - приведенные к первичной цепи параметры вторичной цепи.

Используя полученную схему замещения можно определить ток в первичной обмотке трансформатора с учетом параметров вторичной обмотки.

Возвращаемся к асинхронному двигателю.

Асинхронный двигатель по принципу своей работы аналогичен трансформатору.

Для заторможенного ротора асинхронный двигатель –может рассматриваться как трансформатор с коротким замыканием вторичной цепи.

Если , то приведенная схема замещения буде выглядеть как:

Если

Вторичные цепи при (S=1)

Во время движения ротора

В результате получаем соотношение для построения механической характеристики в зависимости от коэффициента скольжения, которая потом перестраивается в зависимости от частоты вращения ротора.

где =

S=

Обычно механических характеристики строят меняя местами оси абсцисс и ординат

Полученные характеристики имеют явно нелинейный характер. Определим параметры экстремумов на этих характеристиках, которые задают критические режимы.

(*)

пропорционален омическому сопротивлению ротора

Подставим (*)

Экстремальный момент зависит от и не зависит от

Знаменатель полученного выражения можно упростить при этом все сделанные выше выводы сохраняются:

Вернемся к механической характеристике. На ней видно, что для частот вращения режим работы двигателя является неустойчивым.

В рабочем диапазоне частот регулирование частоты вращения напряжением является неэффективным (особенно при малых моментах нагрузки).

Режим запуска двигателя с фазным ротором при наличии момента нагрузки превышающего пусковой момент можно осуществить с использованием пусковых реостатов, которые позволяют уменьшить значение критической частоты вращения вплоть до нулевого значения и по мере разгона ротора выводить эти реостоты до нулевого значения их сопротивлений.

Очевидно, что для асинхронных двигателей лучшим вариантом управления является частотное, когда чатота вращения магнитного поля статора меняется пропорционально управляющему сигналу. То есть необходимо для управления иметь частотный преобразователь, который преобразует частоту управляемого напряжения в зависимости от величины управляющего сигнала.