Mechanische Eigenschaften eines Induktionsmotors
Die mechanischen Eigenschaften des Motors werden als Abhängigkeit der Rotordrehzahl vom Wellenmoment bezeichnet n = f (M2)... Da unter Last das Leerlaufmoment klein ist, dann M2 ≈ M und die mechanische Eigenschaft wird durch die Abhängigkeit dargestellt n = f (M)... Unter Berücksichtigung der Beziehung s = (n1 — n) / n1 kann die mechanische Kennlinie durch Darstellung ihrer grafischen Abhängigkeit in den Koordinaten n und M ermittelt werden (Abb. 1).
Reis. 1. Mechanische Eigenschaften eines Induktionsmotors
Eine natürliche mechanische Eigenschaft eines Asynchronmotors entspricht dem grundlegenden (Pass-)Schema seines Einschlusses und den Nennparametern der Versorgungsspannung. Künstliche Eigenschaften werden erhalten, wenn zusätzliche Elemente einbezogen werden: Widerstände, Drosseln, Kondensatoren. Bei Versorgung des Motors mit Nennspannung weichen auch die Eigenschaften von den natürlichen mechanischen Eigenschaften ab.
Mechanische Eigenschaften sind ein sehr praktisches und nützliches Werkzeug zur Analyse statischer und dynamischer Modi eines Elektroantriebs.
Ein Beispiel für die Berechnung der mechanischen Eigenschaften eines Induktionsmotors
Ein dreiphasiger Käfigläufermotor wird aus einem Netz mit einer Spannung von = 380 V bei = 50 Hz gespeist. Motorparameter: Pn = 14 kW, nn = 960 U/min, cosφn= 0,85, ηn= 0,88, Vielfaches des maximalen Drehmoments km = 1,8.
Bestimmen Sie: Nennstrom der Statorwicklung, Anzahl der Polpaare, Nennschlupf, Nennwellendrehmoment, kritisches Drehmoment, kritischer Schlupf und konstruieren Sie die mechanischen Eigenschaften des Motors.
Antworten. Vom Netz aufgenommene Nennleistung
P1n =Pn / ηn = 14 / 0,88 = 16 kW.
Vom Netzwerk verbrauchter Nennstrom
Anzahl der Polpaare
p = 60 f / n1 = 60 x 50/1000 = 3,
wobei n1 = 1000 – Synchrondrehzahl, die der Nennfrequenz am nächsten kommt, n = 960 U/min.
Nomineller Schlupf
сн = (n1 – нн) / n1 = (1000 – 960 ) / 1000 = 0,04
Nenndrehmoment der Motorwelle
Kritischer Moment
Mk = km x Mn = 1,8 x 139,3 = 250,7 N • m.
Wir ermitteln den kritischen Schlupf, indem wir M = Mn, s = sn und Mk / Mn = km einsetzen.
Um die mechanischen Eigenschaften des Motors zu zeichnen, bestimmen Sie mit n = (n1 — s) charakteristische Punkte: Leerlaufpunkt s = 0, n = 1000 U/min, M = 0, Nennmoduspunkt сn = 0,04, n = 960 U/min, Mn = 139,3 N • m und der kritische Moduspunkt сk = 0,132, ðk = 868 U/min, Mk = 250,7 N • m.
Für den Betätigungspunkt mit n = 1 gilt n = 0
Auf Basis der gewonnenen Daten wird eine mechanische Charakteristik des Motors aufgebaut. Für eine genauere Konstruktion der mechanischen Eigenschaften ist es notwendig, die Anzahl der Konstruktionspunkte zu erhöhen und die Momente und die Rotationsfrequenz für die gegebenen Schlitten zu bestimmen.
