פעולת מנוע אסינכרוני
פעולת מנוע האינדוקציה באה לידי ביטוי גרפי בתלות של מהירות n2, יעילות η, מומנט שימושי (מומנט פיר) M2, גורם ההספק cos φ וזרם הסטטור I1 בהספק שימושי P2 ב-U1 = const f1 = const.
מאפיין מהירות n2 = f (P2). מהירות הרוטור של מנוע האינדוקציה n2 = n1 (1 - s).
שקף s = Pe2 / Rem, כלומר. החלקה של מנוע האינדוקציה ולכן מהירותו נקבעת על פי היחס בין הפסדים חשמליים ברוטור להספק אלקטרומגנטי. בהזנחה של הפסדים חשמליים ברוטור במצב סרק, נוכל לקחת Pe2 = 0 ולכן s ≈ 0 ו n20 ≈ n1.
ככל שעומס הפיר גדל מנוע אסינכרוני היחס s = Pe2 / Pem גדל, ומגיע לערכים של 0.01 - 0.08 בעומס נומינלי. בהתאם לכך, התלות n2 = f (P2) היא עקומה נוטה מעט לציר האבססיס. עם זאת, ככל שההתנגדות הפעילה r2 ' של רוטור המנוע עולה, השיפוע של עקומה זו גדל. במקרה זה, שינויים בתדירות של מנוע האינדוקציה n2 עם תנודות בעומס P2 גדלים.זה מוסבר על ידי העובדה שככל ש-r2 ' גדל, ההפסדים החשמליים ברוטור גדלים.
אורז. 1. מאפייני הפעולה של מנוע האינדוקציה
תלות M2 = f (P2). התלות של המומנט השימושי מהפיר של המנוע האסינכרוני M2 בהספק השימושי P2 נקבעת על ידי הביטוי M2 = P2 / ω2 = 60 P2 / (2πn2) = 9.55P2 / n2,
כאשר P2 - כוח שימושי, W; ω2 = 2πf 2/60 הוא תדר הסיבוב הזוויתי של הרוטור.
מביטוי זה נובע שאם n2 = const, אז הגרף M2 = f2 (P2) הוא קו ישר. אבל במנוע אינדוקציה עם עלייה בעומס P2, מהירות הרוטור יורדת ולכן המומנט השימושי של הציר M2 עם עליית העומס עולה קצת יותר מהר מהעומס ולכן הגרף M2 = f (P2 ) בעל צורה עקומה.
אורז. 2. דיאגרמת וקטור של מנוע אינדוקציה בעומס נמוך
תלות cos φ1 = f (P2). בשל העובדה שלזרם הסטטור של מנוע האינדוקציה I1 יש רכיב תגובתי (אינדוקטיבי) הדרוש ליצירת שדה מגנטי בסטטור, גורם ההספק של מנועי האינדוקציה קטן מאחד. הערך הנמוך ביותר של מקדם ההספק מתאים לסרק. זה מוסבר על ידי העובדה שזרם הסרק של המנוע החשמלי I0 בכל עומס נשאר כמעט ללא שינוי. לכן, בעומסי מנוע נמוכים, זרם הסטטור קטן ותגובתי במידה רבה (I1 ≈ I0). כתוצאה מכך, שינוי הפאזה של זרם הסטטור ביחס למתח הוא משמעותי (φ1 ≈ φ0), רק מעט פחות מ-90 מעלות (איור 2).
מקדם ההספק ללא עומס של מנועי אינדוקציה הוא בדרך כלל פחות מ-0.2.ככל שהעומס על פיר המנוע גדל, הרכיב הפעיל של הזרם I1 גדל ומקדם ההספק עולה, ומגיע לערך הגבוה ביותר (0.80 - 0.90) בעומס קרוב לנומינלי. עלייה נוספת בעומס על ציר המנוע מלווה בירידה ב-cos φ1, אשר מוסברת על ידי עלייה בהתנגדות האינדוקטיבית של הרוטור (x2s) עקב עלייה בהחלקה, ולכן, בתדירות של הזרם ברוטור.
על מנת לשפר את מקדם ההספק של מנועי אינדוקציה, חשוב ביותר שהמנוע יפעל תמיד, או לפחות חלק ניכר מהזמן, עם עומס קרוב לעומס הנקוב. ניתן להשיג זאת רק עם בחירה נכונה של כוח המנוע. אם המנוע פועל תחת עומס במשך חלק ניכר מהזמן, אז כדי להעלות את ה-cos φ1 רצוי להוריד את המתח U1 המסופק למנוע. לדוגמה, במנועים הפועלים כאשר פיתול הסטטור מחובר לדלתא, ניתן לעשות זאת על ידי חיבור מחדש של פיתולי הסטטור בכוכב, מה שיגרום לירידה במתח הפאזה בפקטור. במקרה זה, השטף המגנטי של הסטטור, ומכאן זרם הממגנט, יורד בערך בפקטור. בנוסף, המרכיב הפעיל של זרם הסטטור עולה מעט. כל זה תורם להגדלת גורם ההספק של המנוע.
באיור. 3 מציג את הגרפים של התלות של cos φ1, מנוע אסינכרוני על העומס, כאשר פיתולי הסטטור מחוברים בכוכב (עקומה 1) ובדלתא (עקומה 2).
אורז. 3. תלות של cos φ1 בעומס בעת חיבור פיתול הסטטור של המנוע עם כוכב (1) ודלתא (2)
