Асинхронный двигатель

редактировать
Трехфазный полностью закрытый асинхронный двигатель с вентиляторным охлаждением (TEFC ) с торцевой крышкой слева, и без торцевой крышки, чтобы справа был показан вентилятор охлаждения. В двигателях TEFC внутренние тепловые потери косвенно рассеиваются через ребра корпуса, в основном за счет принудительной конвекции воздуха. Вид в разрезе статора асинхронного двигателя TEFC в разрезе, показывающий ротор с лопатками внутренней циркуляции воздуха. Многие такие двигатели имеют симметричный якорь, и раму можно перевернуть, чтобы разместить электрическую соединительную коробку (не показана) на противоположной стороне.

Асинхронный двигатель или асинхронный двигатель представляет собой электродвигатель переменного тока, в котором электрический ток в роторе, необходимый для создания крутящего момента, получается за счет электромагнитной индукции из магнитное поле обмотки статора. Следовательно, асинхронный двигатель может быть изготовлен без электрических соединений с ротором. Ротор асинхронного двигателя может быть типа с обмоткой или с короткозамкнутым ротором.

Трехфазные асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором широко используются в качестве промышленных приводов потому что они самозапускающиеся, надежные и экономичные. Однофазные асинхронные двигатели широко используются для небольших нагрузок, таких как бытовые приборы, такие как вентиляторы. Хотя асинхронные двигатели традиционно используются в системах с фиксированной скоростью, они все чаще используются с преобразователями частоты (VFD) в системах с регулируемой скоростью. ЧРП предлагают особенно важные возможности экономии энергии для существующих и перспективных асинхронных двигателей в приложениях с регулируемым крутящим моментом центробежными вентиляторами, насосами и компрессорами. Асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором очень широко используются как в приводах с фиксированной скоростью, так и в приводах с регулируемой частотой.

Содержание

  • 1 История
  • 2 Принцип работы
    • 2.1 Синхронная скорость
    • 2.2 Скольжение
    • 2.3 Крутящий момент
      • 2.3.1 Стандартный крутящий момент
      • 2.3.2 Запуск
      • 2.3.3 Контроль скорости
        • 2.3.3.1 Сопротивление
        • 2.3.3.2 Каскад
        • 2.3.3.3 Частотно-регулируемый привод
  • 3 Конструкция
  • 4 Реверс вращения
  • 5 Коэффициент мощности
  • 6 КПД
  • 7 Эквивалентная схема Штейнмеца
  • 8 Линейный асинхронный двигатель
  • 9 См. Также
  • 10 Примечания
  • 11 Ссылки
  • 12 Классические источники
  • 13 Внешние ссылки

История

Модель первого асинхронного двигателя Николы Теслы в Музее Тесла в Белграде, Сербия Конструкция ротора с короткозамкнутым ротором, на которой видны только три центральных пластинки

В 1824 году французский физик Франсуа Араго сформулировал существование вращающихся магнитных полей, названных вращениями Араго. Включая и выключая переключатели вручную, Уолтер Бейли продемонстрировал это в 1879 году, фактически создав первый примитивный асинхронный двигатель.

Первый однофазный асинхронный двигатель без коммутатора был изобретен Венгерский инженер Отто Блати ; он использовал однофазный двигатель для продвижения своего изобретения, счетчика электроэнергии.

Первые трехфазные асинхронные двигатели переменного тока без коммутатора были независимо изобретены Галилео Феррари и Никой Тесла, работающая модель двигателя была продемонстрирована первым в 1885 году, а вторым - в 1887 году. Тесла подал заявку на патенты США в октябре и ноябре 1887 года и получил некоторые из этих патентов в мае 1888 года. В апреле 1888 года Королевская академия наук Турина опубликовала исследование Феррариса о его многофазном двигателе переменного тока, в котором подробно описаны основы работы двигателя. В мае 1888 года Тесла представил в Американский институт инженеров-электриков (AIEE) технический доклад «Новая система для двигателей и трансформаторов переменного тока», в котором описывалось три типа четырехстаторных двигателей: один с четырехполюсным ротором. формирование неавтономного реактивного электродвигателя, другого с намотанным ротором, образующего самозапускающийся асинхронный двигатель, и третьего истинного синхронного двигателя с отдельно возбужденным источником постоянного тока на обмотку ротора.

Джордж Вестингауз, который в то время разрабатывал систему переменного тока, в 1888 году получил лицензию на патенты Tesla и приобрел опцион на патент США на концепцию асинхронного двигателя Ferraris. Тесла также работал в течение одного года в качестве консультанта. Сотрудник Westinghouse С. Ф. Скотт был назначен помогать Тесле, а позже взял на себя разработку асинхронного двигателя в Вестингаузе. Стойкий в своем продвижении трехфазной разработки, Михаил Доливо-Добровольский изобрел асинхронный двигатель с ротором в клетке в 1889 году и трехконечный трансформатор в 1890 году. Более того, он утверждал, что двигатель Теслы был непрактичным из-за двухфазные пульсации, которые побудили его продолжать свою трехфазную работу. Хотя Westinghouse создал свой первый практический асинхронный двигатель в 1892 году и разработал линейку многофазных асинхронных двигателей 60 герц в 1893 году, эти ранние двигатели Westinghouse были двухфазными двигателями с намотанными роторами до <95.>Б. Дж. Ламме разработал ротор обмотки с вращающимся стержнем.

General Electric Company (GE) начала разработку трехфазных асинхронных двигателей в 1891 году. К 1896 году General Electric и Westinghouse подписали контракт соглашение о перекрестном лицензировании конструкции стержневой намотки и ротора, позже названной ротором с короткозамкнутым ротором. Артур Э. Кеннелли был первым, кто полностью раскрыл значение комплексных чисел (используя j для представления квадратного корня из минус единицы) для обозначения оператора поворота на 90 ° при анализе проблем переменного тока. Чарльз Протеус Стейнмец компании GE значительно развил применение сложных величин переменного тока, включая модель анализа, теперь широко известную как асинхронный двигатель эквивалентная схема Штейнмеца.

Усовершенствования асинхронного двигателя, вытекающие из этих изобретений и инноваций, были такими, 100- л.с. асинхронный двигатель в настоящее время имеет такие же установочные размеры, как и двигатель мощностью 7,5 л.с. в 1897 году.

Принцип работы

Трехфазный источник питания обеспечивает вращающееся магнитное поле в асинхронный двигатель Собственное скольжение - неодинаковая частота вращения поля статора и ротора

Как в асинхронных, так и в синхронных двигателях мощность переменного тока, подаваемая на статор двигателя, создает магнитное поле, которое вращается синхронно с колебаниями переменного тока. В то время как ротор синхронного двигателя вращается с той же скоростью, что и поле статора, ротор асинхронного двигателя вращается с несколько меньшей скоростью, чем поле статора. Следовательно, магнитное поле статора асинхронного двигателя изменяется или вращается относительно ротора. Это индуцирует встречный ток в роторе асинхронного двигателя, фактически во вторичной обмотке двигателя, когда последняя замкнута накоротко или замкнута из-за внешнего импеданса. Вращающийся магнитный поток индуцирует токи в обмотках ротора аналогично токам, индуцированным во вторичной обмотке (-ах) трансформатора.

Индуцированные токи в обмотках ротора, в свою очередь, создают магнитные поля в роторе, которые противодействуют полю статора. Направление создаваемого магнитного поля должно быть таким, чтобы противодействовать изменению тока через обмотки ротора, в соответствии с Законом Ленца. Причиной индуцированного тока в обмотках ротора является вращающееся магнитное поле статора, поэтому, чтобы противодействовать изменению токов обмотки ротора, ротор начинает вращаться в направлении вращающегося магнитного поля статора. Ротор ускоряется до тех пор, пока величина индуцированного тока ротора и крутящего момента не уравновесит приложенную механическую нагрузку на вращение ротора. Поскольку вращение с синхронной скоростью не приведет к возникновению индуцированного тока ротора, асинхронный двигатель всегда работает немного медленнее, чем синхронная скорость. Разница или «проскальзывание» между фактической и синхронной скоростью варьируется от 0,5% до 5,0% для стандартных асинхронных двигателей с кривой крутящего момента конструкции B. Существенная особенность асинхронного двигателя заключается в том, что он создается исключительно за счет индукции, а не отдельно возбуждается, как в синхронных машинах или машинах постоянного тока, или самонамагничивается, как в двигателях с постоянными магнитами.

Для индуцирования токов ротора скорость физический ротор должен быть ниже, чем у вращающегося магнитного поля статора (нс {\ displaystyle n_ {s}}n_ {s} ); в противном случае магнитное поле не перемещалось бы относительно проводников ротора и не возникало бы тока. Когда скорость ротора падает ниже синхронной скорости, скорость вращения магнитного поля в роторе увеличивается, вызывая больший ток в обмотках и создавая больший крутящий момент. Соотношение между скоростью вращения магнитного поля, индуцированного в роторе, и скоростью вращения вращающегося поля статора называется «скольжением». Под нагрузкой скорость падает, а скольжение увеличивается настолько, чтобы создать достаточный крутящий момент для поворота нагрузки. По этой причине асинхронные двигатели иногда называют «асинхронными двигателями».

Асинхронный двигатель можно использовать в качестве индукционного генератора или его можно развернуть, чтобы сформировать линейный асинхронный двигатель, который может напрямую генерировать линейное движение. Генераторный режим для асинхронных двигателей усложняется необходимостью возбуждать ротор, который начинается только с остаточного намагничивания. В некоторых случаях этой остаточной намагниченности достаточно для самовозбуждения двигателя под нагрузкой. Следовательно, необходимо либо защелкнуть двигатель и на мгновение подключить его к сети, находящейся под напряжением, либо добавить конденсаторы, первоначально заряженные остаточным магнетизмом и обеспечивающие требуемую реактивную мощность во время работы. Аналогичным образом работает асинхронный двигатель параллельно с синхронным двигателем, служащим компенсатором коэффициента мощности. Особенностью режима генератора параллельно сети является то, что частота вращения ротора выше, чем в режиме движения. Затем в сеть передается активная энергия. Еще одним недостатком асинхронного двигателя-генератора является то, что он потребляет значительный ток намагничивания I0= (20-35)%.

Синхронная скорость

Синхронная скорость двигателя переменного тока, fs {\ displaystyle f_ {s}}f_{s}в герцах, является вращением скорость магнитного поля статора,

fs = 2 fp {\ displaystyle f_ {s} = {2f \ over p}}{\ displaystyle f_ {s} = {2f \ over p}} ,

, где f {\ displaystyle f}f - это частота источника питания, p {\ displaystyle p}p - количество магнитных полюсов, а fs {\ displaystyle f_ {s}}f_{s}- синхронный скорость машины. Для f {\ displaystyle f}f в герцах и нс {\ displaystyle n_ {s}}n_ {s} синхронная скорость в об / мин., формула принимает следующий вид:

ns = 2 fp ⋅ (60 секунд минута) = 120 fp ⋅ (секунды минута) {\ displaystyle n_ {s} = {2f \ over p} \ cdot \ left ({\ frac { 60 \ \ mathrm {секунды}} {\ mathrm {минута}}} \ right) = {120f \ over {p}} \ cdot \ left ({\ frac {\ mathrm {seconds}} {\ mathrm {minute}} } \ right)}{\ displaystyle n_ {s} = {2f \ over p} \ cdot \ left ({\ frac {60 \ \ mathrm {seconds}} {\ mathrm {минута}}} \ right) = {120f \ over {p}} \ cdot \ left ({\ frac {\ mathrm {seconds}} {\ mathrm {minute}}} \ right)} .

Например, для четырехполюсного трехфазного двигателя p {\ displaystyle p}p = 4 и ns = 120 f 4 {\ displaystyle n_ {s} = {120f \ over 4}}{\ displaystyle n_ {s} = {120f \ over 4}} = 1500 об / мин (для f {\ displaystyle f}f = 50 Гц) и 1800 об / мин (для f {\ displaystyle f}f = 60 Гц) синхронная скорость.

Количество магнитных полюсов, p {\ displaystyle p}p , равно количеству групп катушек на фазу. Чтобы определить количество групп катушек на фазу в трехфазном двигателе, подсчитайте количество катушек, разделите на количество фаз, которое равно 3. Катушки могут занимать несколько пазов в сердечнике статора, что затрудняет их подсчет.. Для трехфазного двигателя, если вы насчитаете в общей сложности 12 групп катушек, у него 4 магнитных полюса. Для 12-полюсной 3-фазной машины будет 36 катушек. Количество магнитных полюсов в роторе равно количеству магнитных полюсов в статоре.

Два рисунка справа и слева над каждой из них иллюстрируют двухполюсную трехфазную машину, состоящую из трех пар полюсов, каждый из которых расположен на расстоянии 60 ° друг от друга.

Скольжение

Типичная кривая крутящего момента как функция скольжения, представленная здесь как "g"

Скольжение, s {\ displaystyle s}s , определяется как разница между синхронной скоростью и рабочей скоростью на той же частоте, выраженная в об / мин, или в процентах или соотношении синхронной скорости. Таким образом,

s = ns - nrns {\ displaystyle s = {\ frac {n_ {s} -n_ {r}} {n_ {s}}} \,}s = {\ frac {n_ {s} -n_ {r}} {n_ {s}}} \,

где ns {\ displaystyle n_ {s}}n_ {s} - электрическая скорость статора, nr {\ displaystyle n_ {r}}n_r - механическая скорость ротора. Скольжение, которое изменяется от нуля при синхронной скорости до 1 при остановке ротора, определяет крутящий момент двигателя. Поскольку короткозамкнутые обмотки ротора имеют небольшое сопротивление, даже небольшое скольжение вызывает большой ток в роторе и создает значительный крутящий момент. При полной номинальной нагрузке скольжение изменяется от более 5% для двигателей малого или специального назначения до менее 1% для двигателей большой мощности. Эти колебания скорости могут вызвать проблемы с распределением нагрузки при механическом соединении двигателей разных размеров. Доступны различные методы для уменьшения скольжения, частотно-регулируемые приводы часто предлагают лучшее решение.

Крутящий момент

Стандартный крутящий момент

Кривые скорости-момента для четырех типов асинхронных двигателей: A) Однофазный, B) Многофазная клетка, C) Полифазная клетка, глубокая планка, D) Многофазная двойная клетка Типичная кривая скорость-крутящий момент для двигателя NEMA Design B Файл: AC Induction motor transient.webm Воспроизведение носителя Переходное решение для асинхронного двигателя переменного тока от полного останова до его рабочая точка при переменной нагрузке.

Типичное соотношение скорости и момента стандартного многофазного асинхронного двигателя NEMA конструкции B показано на кривой справа. Двигатели конструкции B, подходящие для большинства низкопроизводительных нагрузок, таких как центробежные насосы и вентиляторы, ограничены следующими типичными диапазонами крутящего момента:

  • момент пробоя (пиковый крутящий момент), 175–300% от номинального крутящего момента
  • заблокирован- крутящий момент ротора (крутящий момент при 100% скольжении), 75–275% от номинального крутящего момента
  • Тяговый момент, 65–190% от номинального крутящего момента.

В нормальном диапазоне нагрузки двигателя крутизна крутящего момента составляет приблизительно линейно или пропорционально скольжению, поскольку значение сопротивления ротора, деленное на скольжение, R r '/ s {\ displaystyle R_ {r}' / s}{\displaystyle R_{r}'/s}, линейно доминирует над крутящим моментом. По мере увеличения нагрузки выше номинальной, коэффициенты реактивного сопротивления утечки статора и ротора постепенно становятся более значимыми по отношению к R r '/ s {\ displaystyle R_ {r}' / s}{\displaystyle R_{r}'/s}, так что крутящий момент постепенно изменяется к моменту пробоя. Когда крутящий момент нагрузки увеличивается сверх крутящего момента, двигатель глохнет.

Пуск

Существует три основных типа небольших асинхронных двигателей: однофазные с расщепленными полюсами, однофазные с расщепленными полюсами и многофазные.

В двухполюсных однофазных двигателях крутящий момент стремится к нулю при 100% скольжении (нулевая скорость), поэтому для этого требуются изменения статора, такие как затененные полюса для обеспечения пуска. крутящий момент. Однофазный асинхронный двигатель требует отдельной пусковой цепи для обеспечения вращающегося поля на двигатель. Нормально работающие обмотки в таком однофазном двигателе могут вызвать вращение ротора в любом направлении, поэтому пусковая схема определяет рабочее направление.

Магнитный поток в двигателе с экранированными полюсами.

В некоторых однофазных двигателях меньшего размера запуск осуществляется путем поворота медной проволоки вокруг части полюса; такой полюс называется заштрихованным полюсом. Ток, индуцированный в этом витке, отстает от тока питания, создавая запаздывающее магнитное поле вокруг заштрихованной части лицевой стороны полюса. Это обеспечивает достаточную энергию вращательного поля для запуска двигателя. Эти двигатели обычно используются в таких приложениях, как настольные вентиляторы и проигрыватели грампластинок, поскольку требуемый пусковой крутящий момент невелик, а низкая эффективность является допустимой по сравнению со сниженной стоимостью двигателя и метода запуска по сравнению с другими конструкциями двигателей переменного тока.

Более крупные однофазные двигатели - это двухфазные двигатели, у которых вторая обмотка статора питается противофазным током; такие токи могут быть созданы, пропуская обмотку через конденсатор или получая разные значения индуктивности и сопротивления от основной обмотки. В конструкциях с конденсаторным пуском вторая обмотка отключается, как только двигатель набирает обороты, обычно либо центробежным переключателем, воздействующим на груз на валу двигателя, либо термистором , который нагревается и увеличивает его сопротивление, уменьшая ток через вторую обмотку до незначительного уровня. Конденсаторные конструкции поддерживают вторую обмотку во время работы, улучшая крутящий момент. В схеме запуска с сопротивлением используется пускатель, включенный последовательно с обмоткой запуска, создавая реактивное сопротивление.

Самозапускающиеся многофазные асинхронные двигатели создают крутящий момент даже в состоянии покоя. Доступные методы пуска асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором включают прямой пуск, пуск реактора пониженного напряжения или автотрансформатора, пуск звезда-треугольник или, все чаще, новые твердотельные мягкие сборки и, конечно же, регулируемая частота приводы (частотно-регулируемые приводы).

Многофазные двигатели имеют стержни ротора, форма которых обеспечивает различные характеристики скорости и момента. Распределение тока в стержнях ротора зависит от частоты индуцированного тока. В состоянии покоя ток ротора имеет ту же частоту, что и ток статора, и имеет тенденцию проходить по наиболее удаленным частям стержней ротора сепаратора (за счет скин-эффекта ). Различные формы стержней могут дать полезные различные характеристики скорости-момента, а также некоторый контроль над пусковым током при запуске.

Хотя многофазные двигатели по своей природе самозапускаются, их расчетные пределы пускового момента и пускового момента должны быть достаточно высокими, чтобы преодолевать условия реальной нагрузки.

В двигателях с фазным ротором соединение цепи ротора через контактные кольца с внешними сопротивлениями позволяет изменять характеристики скорости-момента для управления ускорением и регулированием скорости.

Регулирование скорости

Сопротивление
Типичные кривые скорость-крутящий момент для различных входных частот двигателя, как, например, используемые с частотно-регулируемыми приводами

До появления полупроводников силовая электроника, было трудно изменять частоту, и асинхронные двигатели с сепаратором в основном использовались в установках с фиксированной скоростью. В таких приложениях, как электрические мостовые краны, используются приводы постоянного тока или двигатели с фазным ротором (WRIM) с контактными кольцами для подключения цепи ротора к переменному внешнему сопротивлению, что позволяет регулировать скорость в широком диапазоне. Однако потери в резисторах, связанные с низкоскоростной работой WRIM, являются серьезным недостатком стоимости, особенно для постоянных нагрузок. Приводы двигателей с большими токосъемными кольцами, называемые системами рекуперации энергии скольжения, некоторые из которых все еще используются, рекуперируют энергию из контура ротора, выпрямляют ее и возвращают в систему питания с помощью частотно-регулируемого привода.

Каскад

Скорость пары электродвигателей с контактными кольцами может регулироваться каскадным соединением или конкатенацией. Ротор одного двигателя соединен со статором другого. Если два двигателя также соединены механически, они будут работать с половинной скоростью. Эта система когда-то широко использовалась в железнодорожных локомотивах трехфазного переменного тока, таких как FS класса E.333.

частотно-регулируемый привод
частотно-регулируемый привод

Во многих промышленных применениях с регулируемой скоростью, постоянным током и Приводы WRIM заменяются асинхронными двигателями с частотно-регулируемым приводом. Наиболее распространенный эффективный способ управления скоростью асинхронного двигателя многих нагрузок - это частотно-регулируемые приводы. Барьеры для внедрения частотно-регулируемых приводов из-за соображений стоимости и надежности были значительно уменьшены за последние три десятилетия, так что, по оценкам, приводная технология применяется в 30–40% всех вновь установленных двигателей.

Преобразователи частоты реализуют скалярное или векторное управление асинхронным двигателем.

При скалярном управлении контролируются только величина и частота напряжения питания без контроля фазы (отсутствие обратной связи по положению ротора). Скалярное управление подходит для приложений, где нагрузка постоянна.

Векторное управление обеспечивает независимое управление скоростью и крутящим моментом двигателя, что позволяет поддерживать постоянную скорость вращения при изменении момента нагрузки. Но векторное управление дороже из-за стоимости датчика (не всегда) и потребности в более мощном контроллере.

Конструкция

Типовая схема обмотки для трехфазного (U, W, V)), четырехполюсный двигатель. Обратите внимание на чередование полюсных обмоток и результирующее квадрупольное поле.

Статор асинхронного двигателя состоит из полюсов, по которым проходит ток питания, чтобы индуцировать магнитное поле, пронизывающее ротор. Чтобы оптимизировать распределение магнитного поля, обмотки распределены в пазах вокруг статора, при этом магнитное поле имеет одинаковое количество северных и южных полюсов. Асинхронные двигатели чаще всего работают от однофазного или трехфазного питания, но существуют двухфазные двигатели; Теоретически асинхронные двигатели могут иметь любое количество фаз. Многие однофазные двигатели с двумя обмотками можно рассматривать как двухфазные, поскольку конденсатор используется для генерации второй фазы мощности под углом 90 ° от однофазного источника питания и подачи ее на вторую обмотку двигателя. Однофазным двигателям требуется какой-то механизм для создания вращающегося поля при запуске. Токопроводящие шины ротора асинхронного двигателя с сепаратором обычно перекошены, чтобы избежать магнитной блокировки.

Стандартные размеры корпуса двигателя NEMA и IEC во всей отрасли приводят к взаимозаменяемым размерам для вала, крепления на лапах, общих аспектов, а также некоторых аспектов фланца двигателя. Поскольку открытая конструкция двигателя с защитой от капель (ODP) допускает свободный воздухообмен извне к внутренним обмоткам статора, этот тип двигателя имеет тенденцию быть немного более эффективным, поскольку обмотки более холодные. При заданной номинальной мощности для более низкой скорости требуется рама большего размера.

Реверс вращения

Метод изменения направления вращения асинхронного двигателя зависит от того, трехфазный он или однофазный. -фазный автомат. В случае трехфазного тока реверс легко реализуется путем переключения местами любых двух фазных проводов.

В однофазном двигателе с расщепленной фазой реверсирование достигается путем изменения соединения между первичной обмоткой и цепью пуска. Некоторые однофазные двигатели с расщепленной фазой, разработанные для конкретных применений, могут иметь внутреннее соединение между первичной обмоткой и цепью пуска, так что вращение нельзя изменить. Кроме того, однофазные двигатели с расщепленными полюсами имеют фиксированное вращение, и направление не может быть изменено, кроме как путем разборки двигателя и поворота статора в противоположную сторону относительно исходного направления ротора.

Коэффициент мощности

Коэффициент мощности асинхронных двигателей варьируется в зависимости от нагрузки, обычно от 0,85 или 0,90 при полной нагрузке до примерно 0,20 при холостом ходу, из-за утечки статора и ротора и реактивных сопротивлений намагничивания. Коэффициент мощности можно улучшить, подключив конденсаторы либо к отдельному двигателю, либо, предпочтительно, к общей шине, охватывающей несколько двигателей. По экономическим и другим соображениям в энергосистемах коэффициент мощности редко корректируется до единичного коэффициента мощности. Применение силовых конденсаторов с гармоническими токами требует анализа энергосистемы, чтобы избежать гармонического резонанса между конденсаторами и реактивными сопротивлениями трансформатора и цепи. Для минимизации резонансного риска и упрощения анализа энергосистемы рекомендуется коррекция коэффициента мощности по общей шине.

КПД

Сверлильный станок с асинхронным двигателем

КПД двигателя при полной нагрузке составляет около 85–97%, что связано с потерями в двигателе разбиваются примерно следующим образом:

  • трение и парусность, 5–15%
  • потери в железе или сердечнике, 15–25%
  • Потери статора, 25–40%
  • Потери в роторе, 15–25%
  • Потери паразитной нагрузки, 10–20%.

Различные регулирующие органы во многих странах приняли и внедрили законы поощрять производство и использование электродвигателей с более высоким КПД. Существует действующее и готовящееся к рассмотрению законодательство об обязательном использовании в будущем высокоэффективных асинхронных двигателей в определенном оборудовании. Для получения дополнительной информации см.: Высокоэффективный.

Эквивалентная схема Штейнмеца

Многие полезные взаимосвязи между двигателями между временем, током, напряжением, скоростью, коэффициентом мощности и крутящим моментом можно получить из анализа схемы Штейнмеца эквивалентная схема (также называемая Т-эквивалентной схемой или эквивалентной схемой, рекомендованной IEEE), математическая модель, используемая для описания того, как входная электрическая мощность асинхронного двигателя преобразуется в полезную выходную механическую энергию. Эквивалентная схема представляет собой однофазное представление многофазного асинхронного двигателя, действующего в установившихся условиях сбалансированной нагрузки.

Эквивалентная схема Штейнмеца выражается просто в терминах следующих компонентов:

Перефразируя слова Алжира в Knowlton, асинхронный двигатель - это просто электрический трансформатор, магнитная цепь которого разделена воздушным зазором между обмоткой статора и движущейся обмоткой ротора. Соответственно, эквивалентная схема может быть показана либо с компонентами эквивалентной схемы соответствующих обмоток, разделенных идеальным трансформатора или с компонентами ротора, относящимися к стороне статора, как показано в следующей схеме и соответствующем оборудовании. Таблицы значений и определения параметров.

Эквивалентная схема Штейнмеца
Определения параметров цепи
Единицы
f {\ displaystyle f}f статора частота источникаГц
fs {\ displaystyle f _ {\ text {s}}}{\ displaystyle f _ {\ text {s}}} статора синхронная частотаГц
nr {\ displaystyle n _ {\ text {r}}}{\ displaystyle n_ { \ text {r}}} ротор скорость в оборотах в минуту об / мин
нс {\ displaystyle n _ {\ text {s}}}{\ displaystyle n _ {\ текст {s}}} синхронная скорость в оборотах в минутуоб / мин
I s {\ displaystyle I _ {\ text {s}}}I _ {{\ text {s}}} статор или первичный ток A
I r ′ {\ displaystyle I _ {\ text {r}} '}{\displaystyle I_{\text{r}}'}ротор или вторичный ток, относящийся к стороне статораA
I m {\ displaystyle I _ {\ text {m}}}{\ displaystyle I _ {\ text {m}}} ток намагничиванияA
j = - 1 {\ displaystyle j = {\ sqrt {-1}}}j = {\ sqrt {-1}} мнимое число, или 90 ° поворот, оператор
K TE {\ displaystyle K _ {\ text {TE}}}{\ displaystyle K _ {\ text {TE}}} = X m / (X s + X m) {\ displaystyle = X_ {m} / \ left (X_ {s} + X_ {m} \ right)}{\ displaystyle = X_ {m} / \ left (X_ {s} + X_ {m} \ right)} Thévenin коэффициент реактивного сопротивления
m {\ displaystyle m}m число фаз двигателя
p {\ displaystyle p}p количество полюсов двигателя
P em {\ displaystyle P _ {\ text {em}}}{\ displaystyle P _ {\ text {em}}} электромеханическая мощность Вт или л.с.
P gap {\ displaystyle P _ {\ text {gap}}}{\ displaystyle P _ {\ text {gap}}} мощность воздушного зазораW
P r {\ displaystyle P _ {\ text {r}}}{\ displaystyle P _ {\ text {r}}} ротор потери в меди W
P о {\ displaystyle P _ {\ text {o}}}{\ displaystyle P _ {\ text {o}}} входная мощностьW
P h {\ displaystyle P _ {\ text {h}}}{\ displaystyle P _ {\ text {h}}} потери в сердечникеW
P f {\ displaystyle P_ { \ text {f}}}{\ displaystyle P _ {\ text {f}}} потеря на трение и сопротивление ветруW
P rl {\ displaystyle P _ {\ text {rl}}}{\ displaystyle P _ {\ text {rl}}} потребляемая мощность в ваттах для бегового светаW
P sl {\ displaystyle P _ {\ text {sl}}}{\ displaystyle P _ {\ text {sl}}} потеря паразитной нагрузкиW
R s, X s {\ displaystyle R _ {\ text {s}}, X _ {\ text {s}}}{\ displaystyle R _ {\ text {s}}, X _ {\ text {s}}} сопротивление статора или первичной обмотки и реактивное сопротивление утечки Ω
R r ', X r' {\ displaystyle R _ {\ text {r}} ', X _ {\ text {r}}'}{\displaystyle R_{\text{r}}',X_{\text{r}}'}сопротивление ротора или вторичной обмотки и реактивное сопротивление утечки, относящиеся к Сторона статораΩ
R o, X o {\ displaystyle R _ {\ text {o}}, X _ {\ text {o}}}{\ displaystyle R _ {\ text {o}}, X_ { \ текст {о}}} сопротивление и реактивное сопротивление утечки на входе двигателяΩ
R TE, X TE { \ Displaystyle Р _ {\ текст {Т E}}, X _ {\ text {TE}}}{\ displaystyle R _ {\ text {TE}}, X _ {\ text {TE}}} Эквивалентное сопротивление Тевенина и реактивное сопротивление утечки, объединяющее R s, X s {\ displaystyle R _ {\ text {s}}, X _ {\ text {s} }}{\ displaystyle R _ {\ text {s}}, X _ {\ text {s}}} и X m {\ displaystyle X_ {m}}X_ {m} Ω
s {\ displaystyle s}s slip
T em {\ displaystyle T _ {\ text {em} }}{\ displaystyle T _ {\ text {em}}} электромагнитный момент Нм или фут-фунт
T max {\ displaystyle T _ {\ text {max}}}{\ displaystyle T _ {\ text {max}}} момент пробояНм или фут-фунт
V s {\ displaystyle V _ {\ text {s}}}{\ displaystyle V _ {\ text {s}}} сжатая фаза статора напряжение V
X m {\ displaystyle X _ {\ text {m}}}{\ displaystyle X _ {\ tex t {m}}} намагничивание реактивное сопротивление Ω
X {\ displaystyle X}X X s + X r ′ {\ displaystyle X_ {s} + X_ {r} '}{\displaystyle X_{s}+X_{r}'}Ω
Z s {\ displaystyle Z _ {\ text {s} }}{\ displaystyle Z _ {\ text { s}}} статор или первичный импеданс Ω
Z r ′ {\ displaystyle Z _ {\ text {r}} '}{\displaystyle Z_{\text{r}}'}импеданс ротора или вторичный импеданс относительно первичногоΩ
Z o {\ displaystyle Z _ {\ text {o}}}{\ displaystyle Z _ {\ text {o}}} полное сопротивление статора двигателя или первичного входаΩ
Z {\ displaystyle Z}Z комбинированный ротор или вторичный и намагничивающий импедансΩ
Z TE {\ displaystyle Z _ {\ text {TE}}}{\ displaystyle Z _ {\ text {TE}}} Импеданс эквивалентной схемы Тевенина, R TE + X TE {\ displaystyle R _ {\ text {TE}} + X _ {\ text {TE}}}{\ displaystyle R _ {\ text {TE}} + X _ {\ text {TE}}} Ω
ω r {\ displaystyle \ omega _ {\ text {r}}}{\ displaystyle \ omega _ {\ текст {r}}} скорость роторарад / с
ω s {\ displaystyle \ omega _ {\ text {s}}}\ omega _ {{\ text {s}}} синхронная скоростьрад / с
Y {\ displaystyle Y}Y = G - j B = 1 Z = 1 R + j X = RZ 2 - j XZ 2 {\ displaystyle = G-jB = {\ frac {1} {Z}} = {\ frac {1} {R + jX}} = {\ frac {R} {Z ^ {2}}} - {\ frac {jX} {Z ^ {2}}}}{\ displaystyle = G-jB = {\ frac {1} {Z}} = {\ frac {1} {R + jX}} = {\ frac {R} {Z ^ {2}}} - {\ frac {jX} {Z ^ {2}}}} mho
| Z | {\ displaystyle \ left \ vert Z \ right \ vert}\ left \ vert Z \ right \ vert R 2 + X 2 {\ displaystyle {\ sqrt {R ^ {2} + X ^ {2}}}}{\ displaystyle {\ sqrt {R ^ {2} + X ^ {2}}}} Ω

Следующее правило К схеме применяются приблизительные значения:

  • Максимальный ток возникает в условиях тока заторможенного ротора (LRC) и несколько меньше V s / X {\ displaystyle V _ {\ text {s}} / X}{\ displaystyle V _ {\ text {s}} / X} , при этом LRC обычно в 6-7 раз превышает номинальный ток для двигателей стандартной конструкции B.
  • Пробойный момент T max {\ displaystyle T _ {\ text {max}}}{\ displaystyle T _ {\ text {max}}} происходит, когда s ≈ R r ′ / X {\ displaystyle s \ приблизительно R _ {\ text {r}} '/ X}{\displaystyle s\approx R_{\text{r}}'/X}и I s ≈ 0,7 LRC {\ displaystyle I _ {\ text {s}} \ приблизительно 0,7 \; LRC}{\ displaystyle I _ {\ text {s}} \ приблизительно 0,7 \; LRC} так, чтобы T max ≈ KV s 2/2 X {\ displaystyle T _ {\ text {max}} \ приблизительно KV_ {\ text {s}} ^ {2} / 2X}{\ displaystyle T _ {\ text {max}} \ около КВ _ {\ текст {s}} ^ {2} / 2X} и, таким образом, при постоянном входном напряжении максимальный крутящий момент асинхронного двигателя с малым скольжением составляет примерно половину от его LRC, установленного в процентах.
  • Относительное реактивное сопротивление утечки статора к ротору асинхронных двигателей стандартной конструкции B с клеткой составляет
    X s X r ′ ≈ 0,4 0,6 {\ displaystyle {\ frac {X _ {\ text {s}}} {X _ {\ text {r}} '}} \ приблизительно {\ frac {0,4} {0,6}}}{\displaystyle {\frac {X_{\text{s}}}{X_{\text{r}}'}}\approx {\frac {0.4}{0.6}}}.
  • Если пренебречь сопротивлением статора, кривая крутящего момента асинхронного двигателя сводится к уравнению Клосса
    T em ≈ 2 T max ss max + s max s {\ displaystyle T _ {\ text {em}} \ приблизительно {\ frac {2T _ {\ text {max}}} {{\ frac {s} {s _ {\ text {max}}}} + {\ frac {s _ {\ text {max}}} {s}}}}}{\ displaystyle T _ {\ text {em}} \ приблизительно {\ frac {2T _ {\ text {max}}} {{\ frac {s} {s _ {\ text {max}}}} + {\ frac {s _ {\ text {max}}} {s}}}}} , где s max {\ displaystyle s _ {\ text {max}}}{\ displaystyle s _ {\ text {max}}} - это сдвиг при T max {\ displaystyle T _ {\ text {max}}}{\ displaystyle T _ {\ text {max}}} .
Basic электрические уравнения
ω s = 2 π ns 60 = 2 π fs = 4 π fp {\ displaystyle \ omega _ {\ text {s}} = {\ frac {2 \ pi n _ {\ text {s}}} {60}} = 2 \ pi f _ {\ text {s}} = {\ frac {4 \ pi f} {p}}}{\ displaystyle \ omega _ {\ text {s}} = {\ frac {2 \ pi n _ {\ text {s}}} {60}} = 2 \ pi f _ {\ text {s}} = {\ fra c {4 \ pi f} {p}}}

Эквивалентный импеданс двигателя на входе

Z m = R s + j X s + ( 1 s R r ′ + j X r ′) ( j X m) 1 s R r ′ + j ( X r ′ + X m) {\displaystyle Z_{\text{m}}=R_{\text{ s}}+jX_{\text{s}}+{\frac {\left({\frac {1}{s}}R_{\text{r}}'+jX_{r}'\right)(jX_ {\text{m}})}{{\frac {1}{s}}R_{\text{r}}'+j\left(X_{\text{r}}'+X_{\text{m }}\right)}}}{\displaystyle Z_{\text{m}}=R_{\text{s}}+jX_{\text{s}}+{\frac {\left({\frac {1}{s}}R_{\text{r}}'+jX_{r}'\right)(jX_{\text{m}})}{{\frac {1}{s}}R_{\text{r}}'+j\left(X_{\text{r}}'+X_{\text{m}}\right)}}}

Stator curre nt

I s = V s / Z m = V s / ( R s + j X s + ( 1 s R r ′ + j X r ′) ( j X m) 1 s R r ′ + j ( X r ′ + X m)) {\displaystyle I_{\text{s}}=V_{\text{s}}/Z_{\text{m}}=V_{\text{s}}/\left(R_{\text{s}}+jX_{\text{s}}+{\frac {\left({\frac {1}{s}}R_{\text{r}}'+jX_{\text{r}}'\right)(jX_{\text{m}})}{{\frac {1}{s}}R_{\text{r}}'+j\left(X_{\text{r}}'+X_{m}\right)}}\right)}{\displaystyle I_{\text{s}}=V_{\text{s}}/Z_{\text{m}}=V_{\text{s}}/\left(R_{\text{s}}+jX_{\text{s}}+{\frac {\left({\frac {1}{s}}R_{\text{r}}'+jX_{\text{r}}'\right)(jX_{\text{m}})}{{\frac {1}{s}}R_{\text{r}}'+j\left(X_{\text{r}}'+X_{m}\right)}}\right)}

Rotor current referred to the stator side in terms of stator current

I r ′ = j X m 1 s R r ′ + j ( X r ′ + X m) I s {\displaystyle I_{\text{r}}'={\frac {jX_{m}}{{\frac {1}{s}}R_{\text{r}}'+j\left(X_{\text{r}}'+X_{\text{m}}\right)}}I_{\text{s}}}{\displaystyle I_{\text{r}}'={\frac {jX_{m}}{{\frac {1}{s}}R_{\text{r}}'+j\left(X_{\text{r}}'+X_{\text{m}}\right)}}I_{\text{s}}}
Power equations

From Steinmetz equivalent circuit, we have

1 s R r ′ = R r ′ 1 − s s + R r ′ {\displaystyle {\frac {1}{s}}R_{\text{r}}'=R_{\text{r}}'{\frac {1-s}{s}}+R_{\text{r}}'}{\displaystyle {\frac {1}{s}}R_{\text{r}}'=R_{\text{r}}'{\frac {1-s}{s}}+R_{\text{r}}'}

That is, air gap power is equal to electromechanical power output plus rotor copper losses

P gap = P em + P r P r = 3 R r ′ I r ′ 2 P gap = 3 R r ′ I r ′ 2 s P em = 3 R r ′ I r ′ 2 1 − s s P em = P gap ( 1 − s) {\displaystyle {\begin{aligned}P_{\text{gap}}=P_{\text{em}}+P_{r}\\P_{r}=3R_{\text{r}}'I_{\text{r}}^{\prime 2}\\P_{\text{gap}}={\frac {3R_{\text{r}}'I_{\text{r}}^{\prime 2}}{s}}\\P_{\text{em}}=3R_{\text{r}}'I_{\text{r}}^{\prime 2}{\frac {1-s}{s}}\\P_{\text{em}}=P_{\text{gap}}(1-s)\end{aligned}}}{\displaystyle {\begin{aligned}P_{\text{gap}}=P_{\text{em}}+P_{r}\\P_{r}=3R_{\text{r}}'I_{\text{r}}^{\prime 2}\\P_{\text{gap}}={\frac {3R_{\text{r}}'I_{\text{r}}^{\prime 2}}{s}}\\P_{\text{em}}=3R_{\text{r}}'I_{\text{r}}^{\prime 2}{\frac {1-s}{s}}\\P_{\text{em}}=P_{\text{gap}}(1-s)\end{aligned}}}

Expressing electromechanical power output in terms of rotor speed

P em = 3 R r ′ I r ′ 2 n r s n s {\displaystyle P_{\text{em}}={\frac {3R_{\text{r}}'I_{\text{r}}^{\prime 2}n_{\text{r}}}{sn_{\text{s}}}}}{\displaystyle P_{\text{em}}={\frac {3R_{\text{r}}'I_{\text{r}}^{\prime 2}n_{\text{r}}}{sn_{\text{s}}}}}(watts)
P em = 3 R r ′ I r ′ 2 n r 746 s n s {\displaystyle P_{\text{em}}={\frac {3R_{\text{r}}'I_{\text{r}}^{\prime 2}n_{\text{r}}}{746\;sn_{\text{s}}}}}{\displaystyle P_{\text{em}}={\frac {3R_{\text{r}}'I_{\text{r}}^{\prime 2}n_{\text{r}}}{746\;sn_{\text{s}}}}}(hp)

Expressing T em {\displaystyle T_{\text{em}}}{\ displaystyle T _ {\ text {em}}} in ft-lb:

P em = T em n r 5252 {\displaystyle P_{\text{em}}={\frac {T_{\text{em}}n_{\text{r}}}{5252}}}{\ displaystyle P _ {\ text {em}} = {\ frac {T_ { \ text {em}} n _ {\ text {r}}} {5252}}} (hp)
Torque equations
T em = P em ω r = P r s ω s = 3 I r ′ 2 R r ′ ω s s {\displaystyle T_{\text{em}}={\frac {P_{\text{em}}}{\omega _{r}}}={\frac {\frac {P_{\text{r}}}{s}}{\omega _{s}}}={\frac {3I_{\text{r}}^{\prime 2}R_{\text{r}}'}{\omega _{\text{s}}s}}}{\displaystyle T_{\text{em}}={\frac {P_{\text{em}}}{\omega _{r}}}={\frac {\frac {P_{\text{r}}}{s}}{\omega _{s}}}={\frac {3I_{\text{r}}^{\prime 2}R_{\text{r}}'}{\omega _{\text{s}}s}}}(newton-meters)

In order to be able to express T em {\displaystyle T_{\text{em}}}{\ displaystyle T _ {\ text {em}}} directly in terms of s {\displaystyle s}s , IEEE recommends that R s, X s {\displaystyle R_{\text{s}},X_{\text{s}}}{\ displaystyle R _ {\ text {s}}, X _ {\ text {s}}} and X m {\displaystyle X_{\text{m}}}{\ displaystyle X _ {\ tex t {m}}} be converted to the Thévenin equivalent circuit

IEEE recommended Thévenin equivalent circuit

where

V TE = X m R s 2 + ( X s + X m) 2 V s {\displaystyle V_{\text{TE}}={\frac {X_{\text{m}}}{\sqrt {R_{\text{s}}^{2}+(X_{\text{s}}+X_{\text{m}})^{2}}}}V_{\text{s}}}{\ displaystyle V _ {\ text {TE}} = {\ frac {X _ {\ text {m}}} {\ sqrt {R _ {\ text {s}} ^ {2} + (X _ {\ text {s}} + X_ {\ text {m}}) ^ {2}}}} V _ {\ text {s}}}
Z TE = R TE + j X TE = j X m ( R s + j X s) R s + j ( X s + X m) {\displaystyle Z_{\text{TE}}=R_{\text{TE}}+jX_{\text{TE}}={\frac {jX_{\text{m}}\left(R_{\text{s}}+jX_{\text{s}}\right)}{R_{\text{s}}+j\left(X_{\tex t{s}}+X_{\text{m}}\right)}}}{\ displaystyle Z _ {\ text {TE}} = R _ {\ text {TE}} + jX _ {\ text {TE}} = {\ frac {jX _ {\ text {m} } \ left (R _ {\ text {s}} + jX _ {\ text {s}} \ right)} {R _ {\ text {s}} + j \ left (X _ {\ text {s}} + X_ { \ text {m}} \ right)}}}

Since R s 2 ≫ ( X s + X m) 2 {\displaystyle R_{\text{s}}^{2}\gg {\left(X_{\text{s}}+X_{\text{m}}\right)^{2}}}{\ displaystyle R _ {\ text {s}} ^ {2} \ gg {\ left (X _ {\ text {s}} + X _ {\ text {m}} \ right) ^ {2 }}} and X s ≪ X m {\displaystyle X_{\text{s}}\ll X_{\text{m}}}{\ displaystyle X _ {\ text {s}} \ ll X _ {\ text { m}}} , and letting K TE = X m X s + X m {\displaystyle K_{\text{TE}}={\frac {X_{\text{m}}}{X_{\text{s}}+X_{\text{m}}}}}{\ displaystyle K _ {\ text {TE}} = {\ frac {X _ {\ text {m}}} {X _ {\ text {s}} + X _ {\ text {m}}}}}

V TE ≈ Z TE V s {\displaystyle V_{\text{TE}}\approx Z_{\text{TE}}V_{\text{s}}}{\ displaystyle V _ {\ text {TE}} \ приблизительно Z _ {\ text {TE}} V _ {\ text {s}}} and Z TE ≈ K TE 2 R s + j X s {\displaystyle Z_{\text{TE}}\approx K_{\text{TE}}^{2}R_{\text{s}}+jX_{\text{s}}}{\ displaystyle Z _ {\ text {TE}} \ приблизительно K _ {\ text {TE}} ^ {2} R _ {\ text {s}} + jX _ {\ text {s}}}
T em = 3 V TE 2 ( R TE + 1 s R r ′) 2 + ( X TE + X r ′) 2 ⋅ 1 s R r ′ ⋅ 1 ω s {\displaystyle T_{\text{em}}={\frac {3V_{\text{TE}}^{2}}{\left(R_{\text{TE}}+{\frac {1}{s}}R_{\text{r}}'\right)^{2}+\left(X_{\text{TE}}+X_{r}'\right)^{2}}}\cdot {\frac {1}{s}}R_{\text{r}}'\cdot {\frac {1}{\omega _{\text{s}}}}}{\displaystyle T_{\text{em}}={\frac {3V_{\text{TE}}^{2}}{\left(R_{\text{TE}}+{\frac {1}{s}}R_{\text{r}}'\right)^{2}+\left(X_{\text{TE}}+X_{r}'\right)^{2}}}\cdot {\frac {1}{s}}R_{\text{r}}'\cdot {\frac {1}{\omega _{\text{s}}}}}(N·m)

For low values of slip:

Поскольку R TE + R r ′ ≫ R TE + X r ′ {\ displaystyle R _ {\ text {TE}} + R _ {\ text {r}} '\ gg R _ {\ text {TE} } + X _ {\ text {r}} '}{\displaystyle R_{\text{TE}}+R_{\text{r}}'\gg R_{\text{TE}}+X_{\text{r}}'}и R r ′ ≫ R TE {\ displaystyle R _ {\ text {r}}' \ gg R _ {\ text {TE}} }{\displaystyle R_{\text{r}}'\gg R_{\text{TE}}}
T em ≈ 1 ω s ⋅ 3 V TE 2 R r ′ s {\ displaystyle T _ {\ text {em}} \ приблизительно {\ frac {1} {\ omega _ {\ text {s}}} } \ cdot {\ frac {3V _ {\ text {TE}} ^ {2}} {R _ {\ text {r}} '}} s}{\displaystyle T_{\text{em}}\approx {\frac {1}{\omega _{\text{s}}}}\cdot {\frac {3V_{\text{TE}}^{2}}{R_{\text{r}}'}}s}(Н · м)

Для высоких значения скольжения

Так как R TE + R r ′ ≪ R TE + X r ′ {\ displaystyle R _ {\ text {TE}} + R_ {r} '\ ll R _ {\ text {TE}} + X_ {r} '}{\displaystyle R_{\text{TE}}+R_{r}'\ll R_{\text{TE}}+X_{r}'}
T em ≈ 1 ω s ⋅ 3 V TE 2 (X s + X r') 2 ⋅ R r '2 s {\ displaystyle T _ {\ text {em}} \ приблизительно { \ frac {1} {\ omega _ {\ text {s}}}} \ cdot {\ frac {3V _ {\ text {TE}} ^ {2}} {\ left (X _ {\ text {s}} + X _ {\ text {r}} '\ right) ^ {2}}} \ cdot {\ frac {R _ {\ text {r}} ^ {\ prime 2}} {s}}}{\displaystyle T_{\text{em}}\approx {\frac {1}{\omega _{\text{s}}}}\cdot {\frac {3V_{\text{TE}}^{2}}{\left(X_{\text{s}}+X_{\text{r}}'\right)^{2}}}\cdot {\frac {R_{\text{r}}^{\prime 2}}{s}}}(Н · м)

Для максимального крутящего момента или момента пробоя, который не зависит от сопротивления ротора

T max = 1 2 ω s ⋅ 3 V TE 2 R TE + R TE 2 + (X TE + X r ′) 2 {\ displaystyle T _ {\ text {max}} = {\ frac {1} {2 \ omega _ {s}}} \ cdot {\ frac {3V _ {\ text {TE}} ^ {2} } {R _ {\ text {TE}} + {\ sqrt {R _ {\ text {TE}} ^ {2} + (X _ {\ text {TE}} + X _ {\ text {r}} ') ^ { 2}}}}}}{\displaystyle T_{\text{max}}={\frac {1}{2\omega _{s}}}\cdot {\frac {3V_{\text{TE}}^{2}}{R_{\text{TE}}+{\sqrt {R_{\text{TE}}^{2}+(X_{\text{TE}}+X_{\text{r}}')^{2}}}}}}(Н · м)

Соответствующее скольжение при максимальном или пробивном крутящем моменте составляет

s = R r ′ R TE 2 + (X TE + X r ′) 2 {\ displaystyle s = {\ frac {R _ {\ text {r}} '} {\ sqrt {R _ {\ text {TE}} ^ {2} + \ left (X _ {\ text {TE}} + X_ { \ text {r}} '\ right) ^ {2}}}}}{\displaystyle s={\frac {R_{\text{r}}'}{\sqrt {R_{\text{TE}}^{2}+\left(X_{\text{TE}}+X_{\text{r}}'\right)^{2}}}}}

В фут-фунтах

T em = 21,21 I r ′ 2 R r ′ nrs {\ displaystyle T _ {\ text {em }} = {\ frac {21.21 \; I_ {r} ^ {\ prime 2} R _ {\ text {r}} '} {n _ {\ text {r}} s}}}{\displaystyle T_{\text{em}}={\frac {21.21\;I_{r}^{\prime 2}R_{\text{r}}'}{n_{\text{r}}s}}}( фут-фунт)
T em = 7,04 P разрыв нс {\ displaystyle T _ {\ text {em}} = {\ frac {7.04 \; P _ {\ text {gap}}} {n _ {\ text {s} }}}}{\ displaystyle T _ {\ text {em}} = {\ frac {7.04 \; P _ {\ text {gap}}} {n _ {\ text {s}}}}} (фут-фунт)

Линейный асинхронный двигатель

Линейные асинхронные двигатели, которые работают по тем же общим принципам, что и вращающиеся асинхронные двигатели (часто трехфазные), являются предназначен для движения по прямой. Области применения: магнитная левитация, линейная тяга, линейные приводы и перекачка жидкого металла.

См. Также

Примечания

Ссылки

Классические источники

Внешние ссылки

На Викискладе есть материалы по теме Асинхронные двигатели.
Последняя правка сделана 2021-05-24 14:22:14
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте