Ных характеристик

В качестве примера рассмотрим основную эксплуатационную характеристику асин

хронного электродвигателя – механическую ω (М), т.е. зависимость угловой скорости двигателя от его электромагнитного момента (рис. 8.10, б)..

На этой характеристике выделим два участка – рабочий 9-3 и нерабочий 3-6.

На участке 9-3 двигатель работает устойчиво, на участке 3-6 – неустойчиво.

Объясним сказанное более подробно.

Вначале рассмотрим участок 9-3.

Пусть двигатель устойчиво работает в точке 4, т.е. со скоростью ω и электромаг-

нитным моментом М = М .

Внесем в работу двигателя внешнее возмущение, а именно: с помощью сторонних

(например, механических) сил разгоним двигатель до точки 7, после чего уберем эти силы.

Как после этого поведет себя двигатель?

Чтобы ответить на этот вопрос, надо сравнить величину двух моментов – вращаю-

щего электромагнитного двигателя М и тормозного статического механизма М .

Если в точке 4 оба момента были одинаковы (это обеспечивало установившийся режим работы привода с постоянной скоростью), то в точке 7 электромагнитный момент М двигателя уменьшился, а тормозной статический М не изменился.

Иначе говоря, в точке 7 тормозной момент М оказался больше вращающего М.

В результате двигатель начнет тормозиться по участку 7-4, причем по мере прибли-

жения к точке 4 электромагнитный момент двигателя возрастает и в точке 4 снова уравня-

ется со статическим.

В точке 4 вновь наступит установившийся режим.

Таким образом, на участке 4-7 двигатель, выведенный внешним возмущением из установившегося режима, вернулся в прежнее состояние после прекращения действия внешнего возмущения.

Значит, на участке 4-7 асинхронный двигатель работает устойчиво.

Рассуждая аналогично, можно показать, что так же устойчиво двигатель работает на участке 4-8. На этом участке сторонними силами надо тормозить ротор двигателя до точки 8, в которой момент двигателя М станет больше статического М . В результате,

после прекращения действия внешнего возмущения, двигатель станет разгоняться и вер-

нется в точку 4.

Теперь рассмотрим работу двигателя на участке 3-6.

Пусть двигатель устойчиво работает в точке 1, т.е. со скоростью ω ' и электромаг-

нитным моментом М = М .

Внесем в работу двигателя внешнее возмущение, а именно: с помощью сторонних

(например, механических) сил разгоним двигатель до точки 2, после чего уберем эти си-

лы.

Сравним в точке 2 величину двух моментов – вращающего электромагнитного дви

гателя М и тормозного статического механизма М .

В этой точке электромагнитный момент М двигателя увеличился, а тормозной ста-

тический М не изменился.

Иначе говоря, в точке 2 вращающий момент М оказался больше тормозного момен

та М .

В результате двигатель начнет разгоняться по участку 2-3-8-4 до точки 4, в которой наступит установившийся режим.

Таким образом, в результате действия внешнего возмущения двигатель не вернулся в старое, исходное состояние (точка 1), а перешел в новое установившееся (точка 4).

Значит, работа двигателя на участке 1-3 – неустойчива.

Рассуждая аналогично, можно показать, что так же не устойчиво двигатель работа

ет на участке 1-6.

Если двигатель перевести из точки 1 в точку 5, принудительно затормозив ротор сторонними силами, то в точке 5 электромагнитный момент двигателя станет меньше ста-

тического. Поэтому, если убрать внешние силы, двигатель станет тормозиться и остановит

ся в точке 6. В этой точке наступит установившийся режим стоянки под током.

Таким образом, в результате действия внешнего возмущения двигатель не вернулся в старое, исходное состояние (точка 1), а перешел в новое установившееся (точка 6).

Значит, работа двигателя на участке 1-6 – неустойчива.

Получим условие устойчивой и неустойчивой работы асинхронного двигателя.

На участке 9-3 (устойчивая работа) жесткость механической характеристики

α = < 0,

т.е. при увеличении момента М (Δ М > 0), например, при переходе из точки 7 в точку 4, скорость падает (Δ ω < 0), и наоборот.

На участке 3-6 (неустойчивая работа) жесткость механической характеристики

α = > 0,

т.е. при увеличении момента М (Δ М > 0), например, при переходе из точки 1 в точку 2 скорость также увеличивается, (Δ ω > 0), и наоборот.

Таким образом, двигатель работает устойчиво на участке механической характери

стики, где жесткость отрицательна (α < 0) и неустойчиво на участке, где жесткость поло-

жительна (α > 0).