Stan zwarcia maszyny indukcyjnej. Stan, w którym wirnik jest unieruchomiony, a do stojana jest doprowadzone napięcie. Rezystancja zwarcia: Rk=Rs+Rr'; Reaktancja zwarcia: Xk=Xs+Xr; Impedancja zwarcia: Zk=Rk+jX , Zk=|Rk+jXk| ;. Prąd zwarcia:
Napięcie zwarcia - wartość napięcia zasilającego maszynę pod wpływem, której w uzwojeniu stojana będzie płyną prąd zwarciowy. Uk=Uk/Un=(0,1÷0,25) -wartości względne;ik*=Ik*/ IN=(4÷10)JSN -zwarcie awaryjne(przy napięciu znamionowy).W trakcie rozruchu silników indukcyjnych prąd rozruchowy nie przekracza ośmiokrotnej wartości prądu znamionowego. W przypadku maszyny indukcyjnej zmiany prądu Ik jak również zmiany cosϕk wynikają z nasycenia się części zębów umieszczonych w pobliżu szczeliny pod wpływem strumieni rozproszonych. Maleje wówczas przewodność magnetyczna (rośnie opór magnetyczny) dla strumieni rozproszonych, w rezultacie czego mamy spadek reaktancji rozproszenia. Można założyć, że XS≈Xr'=Xk/2;Straty jakie powstają w trakcie próby zwarcia w głównej mierze są stratami w uzwojenach. Pk=3Ik2*Rk⇒ Rk=Pk/3Ik2(dla prądu przemiennego)
; Rezystancja ta będzie się różniła od rezystancji wyznaczonej przy prądzie stałym wskutek występowania strat dodatkowych: - straty dodatkowe w uzwojeniach wywołane wypieraniem prądu; - straty w częściach konstrukcyjnych wywołane istnieniem strumienia rozproszonych; - straty pulsacji i powierzchniowe; Można przyjąć że straty dodatkowe obciążeniowe przyjmują podobne wartości w stojanie i wirniku. PaLs=PaLs- PaL/2
Stan obciążenia - charakterystyki: Najczęściej interesuje nas praca maszyny indukcyjnej przy stałym napięciu zasilania (U1=U1N=const) i stałej częstotliwości (f1=f1N=const).
Moment elektromagnetyczny: W stanie obciążenia maszyny indukcyjnej; Moment elektromagnetyczny: Te=Pδ/δS= Pδ/2πus. Pδ- moc pola magnetycznego w szczelinie. Moc pola (w szczelinie): Pδ=msUir'cosϕr ; ϕr- kąt przesunięcia miedzy fazorem napięcia i prądem wirnika; Uir'- napięcie indukowane w uzwojeniu wirnika sprowadzone na stronę stojana; ms- liczba faz stojana;Prąd wirnika:
Współczynnik mocy wirnika cosϕr
Po przekształceniu
τs -współczynnik Heylanda, rozproszenia pierwotnego
Wyrażenie na moment:
Zależność ta odnosi się dla silnika, dla którego założono RS=0 i XS=0
Moment elektromagnetyczny jest funkcją kwadratu napięcia jak i poślizgu. Tb/TN=1,6÷2,5 przeciążalność momentu; dTb/dTN⇒moment krytyczny
Z wyrażenia wynika, że moment krytyczny jest proporcjonalny do kwadratu napięcia zasilającego, nie zależy od rezystancji uzwojeń wirnika, zależy od wartości reaktancji rozproszenia stojana i wirnika. Poślizg krytyczny jest funkcją rezystancji uzwojenia wirnika. W przypadku dołączenia rezystancji dodatkowej do uzwojenia wirnika można wpłynąć na wartość tego poślizgu.Tb∼k'U2
- wzór Klossadla małych poślizgów
,
dla dużych poślizgów
,
T=2Tb*2Sb/S (hiperbola)