10-9. Вращающий момент двигателя

Вращающий момент любого электродвигателя переменного тока определяется его потоком Ф и активной слагающей тока:

(10-11)

где — постоянная величина, зависящая от конструктивных данных двигателя.

На рис. 10-17 приведена схема включения короткозамкнутого асинхронного двигателя. При включении рубильника ток ротора будет вначале максимален, так как э. д. с. неподвижного ротора наибольшая.

Рис. 10-17. Схема короткозамкнутого асинхронного двигателя.

Рис. 10-18. Векторная диаграмма для цепи ротора.

Однако пусковой вращающий момент оказывается в раза меньше максимального. Причина этого в том, что при пуске и угол между близок к 90°. Вследствие этого активная слагающая тока очень мала (рис. 10-18). В современных асинхронных двигателях кратность пускового момента при кратности пускового тока .

В процессе пуска двигателя по мере увеличения скорости уменьшаются скольжение , что вызывает уменьшение тока ротора но так как индуктивное сопротивление ротора тоже уменьшается, то при неизменном угол сдвига уменьшается, а активная слагающая растет. Значит, растет и момент М. Так продолжается до тех пор, пока не станет равным .

Прямоугольный треугольник падений напряжения становится равнобедренным (рис. 10-18) и активная слагающая тока наибольшей, а следовательно, максимальным и вращающий момент ). При дальнейшем увеличении частоты сопротивление становится меньше и последнее на величину тока оказывает большее влияние, так что при дальнейшем уменьшении происходит уже уменьшение а значит, и момента М. Отношение MJMB обычно равно и называется способностью двигателя к перегрузке.

Рис. 10-19. Зависимость вращающего момента двигателя от скольжения.

Рис. 10-20. Механические характеристики двигателя.

Как видим, электромагнитный вращающий момент является функцией скольжения при (рис. 10-19). Номинальный момент двигатель развивает при номинальном скольжении

Наибольший (максимальный) момент двигатель развивает при скольжении, называемом критическим При скольжении двигатель развивает пусковой вращающий момент

Известно, что магнитный поток Ф приближенно пропорционален напряжению и так как то

(10-12)

Таким образом, вращающий момент асинхронного двигателя при данном скольжении пропорционален квадрату подведенного к статору напряжения. Эта зависимость имеет большое значение для эксплуатации асинхронных двигателей, так как падение напряжения в сети, например до вызовет уменьшение максимального момента до и двигатель не сможет преодолеть даже незначительной перегрузки, т. е. остановится.

Зависимость при называется механической характеристикой (рис. 10-20). Эта характеристика построена в осях Рабочая ее часть в пределах от 0 до показана сплошной линией. Кривая 1, полученная при замкнутом накоротко роторе, называется естественной характеристикой. Эта характеристика такая же жесткая, как у двигателя постоянного тока параллельного возбуждения (рис. 4-26).

Кривая 2 называется искусственной характеристикой. Эта характеристика более мягкая, чем первая, и получается при включении добавочного сопротивления в цепь ротора с фазной обмоткой, что можно использовать для регулирования частоты вращения двигателя (крановые и подъемные устройства).