Механической чертой мотора именуется зависимость частоты вращения ротора от момента на валу n = f (M2). Потому что при нагрузке момент холостого хода мал, то M2 ≈ M и механическая черта представляется зависимостью n = f (M). Если учитывать связь s = (n1 — n) / n1, то механическую характеристику можно получить, представив ее графическую зависимость в координатах n и М (рис. 1).

Рис. 1. Механическая черта асинхронного мотора

Естественная механическая черта асинхронного мотора соответствует основной (паспортной) схеме его включения и номинальным характеристикам питающего напряжения. Искусственные свойства получаются, если включены какие-либо дополнительные элементы: резисторы, реакторы, конденсаторы. При питании мотора не номинальным напряжением свойства также отличаются от естественной механической свойства.

Механические свойства являются очень комфортным и полезным инвентарем при анализе статических и динамических режимов электропривода.

Пример расчета механической свойства асинхронного мотора

Трехфазный асинхронный движок с короткозамкнутым ротором питается от сети с напряжением = 380 В при = 50 Гц. Характеристики мотора: Pн= 14 кВт, nн= 960 об/мин, cosφн= 0,85, ηн= 0,88, кратность наибольшего момента kм= 1,8.

Найти: номинальный ток в фазе обмотки статора, число пар полюсов, номинальное скольжение, номинальный момент на валу, критичный момент, критичное скольжение и выстроить механическую характеристику мотора.

Решение. Номинальная мощность, потребляемая из сети

P1н =Pн / ηн = 14 / 0,88 = 16 кВт.

Номинальный ток, потребляемый из сети

Число пар полюсов

p = 60 f / n1 = 60 х 50 / 1000 = 3,

где n1 = 1000 – синхронная частота вращения, наиблежайшая к номинальной частоте nн= 960 об/мин.

Номинальное скольжение

sн = (n1 — nн) / n1 = (1000 — 960 ) / 1000 = 0,04

Номинальный момент на валу мотора

Критичный момент

Мк = kм х Мн = 1,8 х 139,3 = 250,7 Н•м.

Критичное скольжение находим подставив М = Мн, s = sн и Мк / Мн = kм.

Для построения механической свойства мотора при помощи n = (n1 — s) определим соответствующие точки: точка холостого хода s = 0, n = 1000 об/мин, М = 0, точка номинального режима sн = 0,04, nн = 960 об/мин, Мн = 139,3 Н•м и точка критичного режима sк = 0,132, nк = 868 об/мин, Мк =250,7 Н•м.

Для точки пускового режима sп = 1, n = 0 находим

По приобретенным данным строят механическую характеристикумотора. Для более четкого построения механической свойства следует прирастить число расчетных точек и для данных скольжений найти моменты и частоту вращения.

Школа для электрика