الخصائص الميكانيكية للمحرك الحثي في أوضاع وجهود وترددات مختلفة
يمكن التعبير عن الخصائص الميكانيكية للمحركات الحثية على أنها n = f (M) أو n = e (I). ومع ذلك ، غالبًا ما يتم التعبير عن الخصائص الميكانيكية للمحركات غير المتزامنة في شكل اعتماد M = f (S) ، حيث C - انزلاق ، S = (nc-n) / nc ، حيث ns - سرعة متزامنة.
في الممارسة العملية ، يتم استخدام صيغة مبسطة تسمى صيغة كلوس للبناء الرسومي للخصائص الميكانيكية:
هنا: Mk - قيمة عزم الدوران الحرجة (القصوى). هذه القيمة اللحظية تتوافق مع الانزلاق الحرج
حيث λm = Mk / Mn
تُستخدم صيغة كلوس لحل المشكلات المتعلقة بالمحرك الكهربائي الذي يتم إجراؤه باستخدام محرك تحريضي. باستخدام صيغة Kloss ، يمكنك إنشاء رسم بياني للخصائص الميكانيكية وفقًا لبيانات جواز السفر للمحرك التعريفي. بالنسبة للحسابات العملية ، يجب مراعاة علامة الجمع فقط في الصيغة عند تحديد اللحظة الحرجة قبل الجذر.
أرز. 1.محرك غير متزامن: أ - رسم تخطيطي ، ب - خاصية ميكانيكية M = f (S) - طبيعية في أوضاع المحرك والمولد ، ج - خاصية ميكانيكية طبيعية n = f (M) في وضع المحرك ، د - الخصائص الميكانيكية لمقاوم متغير صناعي ، ه - الخصائص الميكانيكية للجهود والترددات المختلفة.
محرك تحريضي قفص السنجاب
كما يظهر في الشكل. 1 ، الخصائص الميكانيكية للمحرك التعريفي الموجود في الربعين الأول والثالث. يتوافق جزء المنحنى في الربع الأول مع قيمة انزلاق موجبة ويميز وضع تشغيل المحرك غير المتزامن ، وفي الربع الثالث ، وضع المولد. يعتبر وضع المحرك ذا أهمية عملية كبيرة.
يحتوي الرسم البياني للخصائص الميكانيكية لوضع المحرك على ثلاث نقاط مميزة: A ، B ، C ويمكن تقسيمها شرطيًا إلى قسمين: OB و BC (الشكل 1 ، ج).
تتوافق النقطة أ مع عزم الدوران الاسمي للمحرك ويتم تحديدها بواسطة الصيغة Mn = 9.55 • 103 • (Strn / nn)
تتوافق هذه اللحظة زلة اسمية، والتي لها قيمة في المدى من 1 إلى 7٪ للمحركات ذات التطبيقات الصناعية العامة ، أي Sn = 1-7٪. في الوقت نفسه ، تتميز المحركات الصغيرة بمزيد من الانزلاق والمحركات الكبيرة بها عدد أقل.
المحركات الانزلاقية العالية المخصصة لتحميل الصدمات لها نسبة 15٪. وتشمل هذه ، على سبيل المثال ، سلسلة واحدة من محركات التيار المتردد.
تتوافق النقطة C للخاصية مع قيمة عزم الدوران الأولية التي تحدث على عمود المحرك عند بدء التشغيل. هذه اللحظة تسمى Mp الأولي أو البداية. في هذه الحالة ، الانزلاق يساوي الوحدة والسرعة صفر. ابتداء من عزم الدوران من السهل التحديد من بيانات الجدول المرجعي ، الذي يوضح نسبة عزم الدوران المبدئي إلى Mp / Mn الاسمي.
يعتمد حجم عزم الدوران عند القيم الثابتة للجهد والتردد الحالي على المقاومة النشطة في دائرة الدوار. في هذه الحالة ، مع زيادة المقاومة النشطة مبدئيًا ، تزداد قيمة عزم بدء التشغيل ، لتصل إلى الحد الأقصى عندما تكون المقاومة النشطة لدائرة الدوار مساوية لمقاومة الحث الكلية للمحرك. في وقت لاحق ، مع زيادة المقاومة النشطة للدوار ، تقل قيمة عزم الدوران الأولي ، وتميل إلى الصفر في الحد الأقصى.
تقابل النقطة C (الشكل 1 و b و c) أقصى لحظة يمكنها تطوير المحرك في النطاق الكامل للثورات من n = 0 إلى n = ns ... تسمى هذه اللحظة باللحظة الحرجة (أو الانقلابية) Mk . تتوافق اللحظة الحرجة أيضًا مع الانزلاق الحرج Sk. كلما كانت قيمة الانزلاق الحرج Sk أصغر ، وكذلك قيمة الانزلاق الاسمي Сn ، زادت صلابة الخصائص الميكانيكية.
يتم تحديد لحظات البداية والحرجة من خلال اللحظات الاسمية. وفقًا لـ GOST للآلات الكهربائية ذات محرك قفص السنجاب ، يجب تلبية الشرط Mn / Mn = 0.9 - 1.2 ، Mk / Mn = 1.65 - 2.5.
وتجدر الإشارة إلى أن قيمة اللحظة الحرجة لا تعتمد على المقاومة النشطة لدائرة الدوار ، في حين أن الانزلاق الحرج Сk يتناسب طرديًا مع هذه المقاومة.هذا يعني أنه مع زيادة المقاومة النشطة لدائرة الدوار ، تظل قيمة اللحظة الحرجة دون تغيير ، ولكن يتحول الحد الأقصى لمنحنى عزم الدوران إلى زيادة قيم الانزلاق (الشكل 1 ، د).
يتناسب حجم عزم الدوران الحرج طرديًا مع مربع الجهد المطبق على الجزء الثابت ويتناسب عكسًا مع مربع تردد الفولتية وتردد التيار في الجزء الثابت.
على سبيل المثال ، إذا كان الجهد الموفر للمحرك يساوي 85٪ من القيمة المقدرة ، فإن حجم العزم الحرج سيكون 0.852 = 0.7225 = 72.25٪ عزم الدوران الحرج عند الجهد المقنن.
ويلاحظ العكس عند تغيير التردد. إذا ، على سبيل المثال ، لمحرك مصمم للعمل بتردد تيار = 60 هرتز ، تيار إمداد بتردد = 50 هرتز ، فإن اللحظة الحرجة ستأتي عند (60/50) 2 = 1.44 مرة أكبر من القيمة الرسمية ترددها (الشكل 1 ، هـ).
تميز اللحظة الحرجة قدرة الحمولة الزائدة اللحظية للمحرك ، أي أنها توضح لحظة (في بضع ثوان) من الحمل الزائد الذي يمكن للمحرك تحمله دون أي عواقب ضارة.
يسمى قسم الخاصية الميكانيكية من الصفر إلى القيمة القصوى (الحرجة) (انظر الشكل 1 ، biv) بالجزء الثابت من الخاصية ، والقسم BC (الشكل 1 ، ج) - الجزء غير المستقر.
يفسر هذا التقسيم بحقيقة أنه في الجزء المتزايد من خصائص OF مع زيادة الانزلاق ، أي مع انخفاض السرعة ، يزداد عزم الدوران الذي يولده المحرك.هذا يعني أنه مع زيادة الحمل ، أي مع زيادة عزم الكبح ، تقل سرعة دوران المحرك ، ويزداد عزم الدوران بواسطته. عندما ينخفض الحمل ، على العكس من ذلك ، تزداد السرعة ويقل عزم الدوران. مع تغير الحمل في جميع أنحاء نطاق الجزء الثابت للخاصية ، تتغير سرعة الدوران وعزم دوران المحرك.
لا يمكن للمحرك أن يطور أكثر من عزم الدوران الحرج ، وإذا كان عزم الكبح أكبر ، يجب أن يتوقف المحرك حتماً. يحدث انقلاب المحرك ، كما يقولون.
تسمى الخاصية الميكانيكية عند الثابتين U و I وغياب المقاومة الإضافية في الدائرة الدوارة بالخاصية الطبيعية (سمة من سمات محرك تحريضي قفص السنجاب مع دوار الجرح دون مقاومة إضافية في الدائرة الدوارة). تسمى الخصائص الاصطناعية أو المقاومة المتغيرة لتلك التي تتوافق مع المقاومة الإضافية في دائرة الدوار.
تختلف جميع قيم عزم بدء التشغيل وتعتمد على المقاومة النشطة لدائرة الدوار. منزلقات بأحجام مختلفة تتوافق مع نفس عزم الدوران الاسمي Mn. مع زيادة مقاومة الدائرة الدوارة ، يزداد الانزلاق وبالتالي تقل سرعة المحرك.
نظرًا لإدراج المقاومة النشطة في دائرة الدوار ، فإن الخاصية الميكانيكية في الجزء الثابت تتمدد في اتجاه الانزلاق المتزايد ، بما يتناسب مع المقاومة.هذا يعني أن سرعة المحرك تبدأ في التغير بشكل كبير اعتمادًا على حمل العمود وتصبح الخاصية الصلبة ناعمة.