Основные характеристики двигателя

К основным техническим характеристикам трехфазного асинхронного электрического двигателя относятся мощность, частота вращения, коэффициент полезного действия, коэффициент мощности (cos φ), масса. Есть и другие важные характеристики двигателя, о которых будет сказано ниже.

Относительное отставание ротора от вращающегося магнитного поля характеризуется скольжением, которое определяется по формуле:

,

где s - скольжение;

п1 - частота вращения магнитного поля статора;

п - частота вращения ротора.

Учитывая, что частота вращения магнитного поля , можно определить частоту вращения двигателя по формуле:

.

Меняя число пар полюсов обмотки статора, можно регулировать частоту вращения магнитного поля, а следовательно, и частоту вращения асинхронного двигателя.

Важной характеристикой асинхронного двигателя служит вращающий момент. Он создается благодаря действию сил, обусловленных взаимодействием магнитных полей статора и ротора. Значение вращающего момента зависит от скольжения. Устойчивая работа двигателя возможна лишь при скольжении, которому соответствует возрастание вращающего момента, например, при скольжении SAи вращающем моменте МА.При скольжении же SБ и моменте МБ частота вращения двигателя станет уменьшаться и может дойти до нуля.

При пуске асинхронного электродвигателя вращающееся магнитное поле пересекает обмотку ротора с большей скоростью, чем при работе двигателя, так как в момент его пуска ротор неподвижен. Вследствие этого в обмотке ротора индуцируется большая по сравнению с номинальной ЭДС, а значит, по обмотке проходит и больший ток. Увеличение силы тока в обмотке ротора вызывает соответствующее увеличение силы тока в обмотке статора (это можно объяснить, опираясь на правило Ленца и закон сохранения энергии). Таким образом, при пуске асинхронного двигателя по обмотке статора проходит ток, в 5-7 раз превышающий номинальный. Поэтому пусковой вращающий момент больше номинального. Номинальный вращающий момент, как было сказано выше, меньше максимального вращающего момента. Вследствие этого пользуются следующими тремя характеристиками двигателя: кратность пускового тока, кратность пускового момента и кратность максимального момента.

До середины 70-х гг. у нас в стране выпускали трехфазные асинхронные электрические двигатели серии А2 (защищенное исполнение) и А02 (закрытое обдуваемое исполнение). Эти двигатели и сейчас широко распространены в различных отраслях народного хозяйства. В обозначении типа двигателей данной серии число, стоящее после дефиса (черточки) за буквами, условно указывает габаритные размеры (длину и ширину) двигателя, после второго дефиса ставят цифру, указывающую число полюсов, например А2-61-8, А2-92-8, А02-52-4. В паспорте данных двигателей указываются и другие сведения, которые нужно учитывать при эксплуатации двигателей.

Электрические двигатели серии А2 и А02 рассчитаны на работу при напряжении 220 В (соединение звездой) и 380 В (соединение треугольником).

На базе двигателей серии А2 и А02 созданы и выпускаются в настоящее время двигатели единой серии 4А. Они рассчитаны на номинальные напряжения 220, 380, 660 В и мощность от 0,12 до 400 кВт (при частоте вращения 1500 об/мин). Двигатели серии 4А отличаются от серии А2 и А02 главным образом следующим: меньшие габаритные размеры, повышенная нагревостойкость и механическая прочность изоляции, меньший уровень шума и вибраций, большее удобство монтажа и эксплуатации, повышенная надежность.

Основные технические данные трехфазных асинхронных электрических двигателей серии 4А (мощность от 0,12 до 11 кВт)