482 (6)

482 _ 12. Prądy i elektromagnetyczny moment obrotowy maszyny indukcyjnej

Rys. 12.9. Statyczny elektromagnetyczny moment obrotowy rozruchowy = f(s) z uwzględnieniem momentów obrotowych

M,i — podstawowej; M,_s — piątej; M,₇ — siódmej harmonicznej; I, — prąd rozruchowy

w uzwojeniu stojana

Zjawiska wywołane w maszynie indukcyjnej wyższymi harmonicznymi przestrzennego rozkładu pola magnetycznego są już dobrze rozpoznane, a na podstawie ich teorii są opracowane min. metody obliczania momentów obrotowych poszczególnych harmonicznych [4; 11.5; 12.5].

W silnikach indukcyjnych o wirniku pierścieniowym unika się szkodliwych momentów obrotowych synchronicznych przez odpowiedni dobór liczby żłobków na biegun i fazę q, ? q„ a wpływ momentów asynchronicznych likwiduje się przez włączenie rozrusznika podczas rozruchu.

Ryt 12.10. Statyczny elektromagnetyczny moment obrotowy rozruchowy silnika indukcyjnego o wirniku klatkowym i parametrach: P. ^m 1S kW, U. - 380 V, f - JO Hz, 2y» — 4, fi,-36,

fi,-28

W silnikach o wirniku klatkowym natomiast na podstawie przesłanek teoretycznych dobiera się liczbę żłobków Q, stojana oraz Q, wirnika tak, żeby minimalny elektromagnetyczny moment obrotowy M_(ala (rys. 1110) był nie mniejszy niż wymagany w założeniach projektowych — p. 6.1.2, zależności (6.19)+(6.21) oraz tabl. 7.9. Nie ma natomiast opracowanej metody obliczania minimalnego momentu obrotowego przydatnej w projektowaniu maszyny. W celu wprowadzenia odpowiednich zmian w projekcie maszyny, zmierzających do zwiększenia minimalnego momentu obrotowego wykrytego podczas badań prototypu, pomocna jest metoda obliczania asynchronicznego momentu obrotowego M„ pojedynczej v-tej harmonicznej [4; 11.5; 115].

Moment obrotowy asynchroniczny M_n oblicza się na podstawie schematu zastępczego — rys. 12.11. Przede wszystkim należy określić prąd I, w uzwojeniu stojana, dla którego oblicza się moment M„(s). W obliczeniach dokładnych należałoby wyznaczyć funkcję I,(s) w zakresie zmian poślizgu, w którym zamierza się obliczyć charakterystykę momentu wybranej v-tej harmonicznej. Poprzestaje się jednak na obliczeniach przybliżonych, zakładając, że prąd I, ma wartość stałą równą prądowi ustalonemu w uzwojeniu stojana przy poślizgu s = 1 — a więc prądowi rozruchowemu początkowemu. Takie uproszczenie jest uzasadnione, ponieważ prąd I, zmienia się tylko w niewielkim stopniu w za-

kresie poślizgu 0,7 < s < 1,3 — rys. 12.9.

cyjnej dla Mej harmonicznej pola magnetycznego

Jak wynika ze schematu zastępczego, prąd wirnika Mej harmonicznej sprowadzony do uzwojenia stojana

przy czym: X_m¥ — reaktancja główna dla pola magnetycznego Mej harmonia* nej, wynikająca z indukcyjności wzajemnej uzwojeń stojana i wirnika dla tej harmonicznej; s, — poślizg pola wirującego Mej harmonicznej względem stojana; R'_n — rezystancja uzwojenia wirnika dla prądów Mej harmonicznej o częstotliwości f„ z uwzględnieniem zjawiska wypierania prądu, sprowadzona do uzwojenia stojana; X'_m — reaktancja rozproszeniowa uzwojenia wirnika dla Mej harmonicznej dla częstotliwości/,, sprowadzona do uzwojenia stojana.