Funcionament del motor asíncron

El funcionament del motor d'inducció s'expressa gràficament en dependències de la velocitat n2, l'eficiència η, el parell útil (parell de l'eix) M2, el factor de potència cos φ i el corrent de l'estator I1 sobre la potència útil P2 a U1 = const f1 = const.

Característica de la velocitat n2 = f (P2). La velocitat del rotor del motor d'inducció n2 = n1 (1 — s).

Slide s = Pe2 / Rem, és a dir. el lliscament del motor d'inducció i, per tant, la seva velocitat està determinat per la relació entre les pèrdues elèctriques del rotor i la potència electromagnètica. Sense tenir en compte les pèrdues elèctriques del rotor en ralentí, podem prendre Pe2 = 0 i, per tant, s ≈ 0 i n20 ≈ n1.

A mesura que augmenta la càrrega de l'eix motor asíncron la relació s = Pe2 / Pem augmenta, arribant a valors de 0,01 a 0,08 a càrrega nominal. En conseqüència, la dependència n2 = f (P2) és una corba lleugerament inclinada a l'eix d'abscisses. Tanmateix, a mesura que augmenta la resistència activa del rotor del motor r2 ', augmenta el pendent d'aquesta corba. En aquest cas, augmenten els canvis en la freqüència del motor d'inducció n2 amb fluctuacions en la càrrega P2.Això s'explica pel fet que a mesura que augmenta r2 ', augmenten les pèrdues elèctriques al rotor.

Arròs. 1. Característiques de funcionament del motor d'inducció

Dependència M2 = f (P2). La dependència del parell útil de l'eix del motor asíncron M2 de la potència útil P2 ve determinada per l'expressió M2 = P2 / ω2 = 60 P2 / (2πn2) = 9,55P2 / n2,

on P2 — potència útil, W; ω2 = 2πf 2/60 és la freqüència angular de gir del rotor.

D'aquesta expressió es dedueix que si n2 = const, aleshores la gràfica M2 = f2 (P2) és una recta. Però en un motor d'inducció amb un augment de la càrrega P2, la velocitat del rotor disminueix i, per tant, el moment útil de l'eix M2 amb un augment de la càrrega augmenta una mica més ràpid que la càrrega i per tant la gràfica M2 = f (P2 ) té una forma curvilínia.

Arròs. 2. Esquema vectorial d'un motor d'inducció a baixa càrrega

Dependència cos φ1 = f (P2). A causa del fet que el corrent de l'estator del motor d'inducció I1 té un component reactiu (inductiu) necessari per crear un camp magnètic a l'estator, el factor de potència dels motors d'inducció és inferior a la unitat. El valor més baix del factor de potència correspon al ralentí. Això s'explica pel fet que el corrent de ralentí del motor elèctric I0 a qualsevol càrrega es manté pràcticament sense canvis. Per tant, a baixes càrregues del motor, el corrent de l'estator és petit i en gran part reactiu (I1 ≈ I0). Com a resultat, el canvi de fase del corrent de l'estator respecte a la tensió és significatiu (φ1 ≈ φ0), només lleugerament inferior a 90 ° (Fig. 2).

El factor de potència sense càrrega dels motors d'inducció sol ser inferior a 0,2.A mesura que augmenta la càrrega a l'eix del motor, la component activa del corrent I1 augmenta i el factor de potència augmenta, assolint el valor més alt (0,80 — 0,90) a una càrrega propera a la nominal. Un augment addicional de la càrrega a l'eix del motor va acompanyat d'una disminució del cos φ1, que s'explica per un augment de la resistència inductiva del rotor (x2s) a causa d'un augment del lliscament i, per tant, de la freqüència de el corrent al rotor.

Per tal de millorar el factor de potència dels motors d'inducció, és molt important que el motor funcioni sempre, o almenys una part important del temps, amb una càrrega propera a la càrrega nominal. Això només es pot aconseguir amb l'elecció correcta de la potència del motor. Si el motor funciona sota càrrega durant una part important del temps, llavors per augmentar el cos φ1 és recomanable disminuir la tensió U1 subministrada al motor. Per exemple, en els motors que funcionen quan el bobinat de l'estator està connectat en triangle, això es pot fer tornant a connectar els bobinats de l'estator en estrella, la qual cosa farà que la tensió de fase disminueixi en un factor. En aquest cas, el flux magnètic de l'estator, i per tant el corrent de magnetització, disminueix aproximadament un factor. A més, el component actiu del corrent de l'estator augmenta lleugerament. Tot això contribueix a augmentar el factor de potència del motor.

A la fig. La figura 3 mostra els gràfics de la dependència del cos φ1, motor asíncron de la càrrega, quan els bobinatges de l'estator estan connectats en estrella (corba 1) i en triangle (corba 2).

Arròs. 3. Dependència del cos φ1 de la càrrega en connectar el bobinatge de l'estator del motor amb estrella (1) i triangle (2)