Задачи данной группы относятся к теме 1.8. «Электрические машины переменного тока. Для их ранения нужно знать устройство и принцип работы асинхронного двигателя и зависимости между, электрическими величинами, характеризующими его работу.

Ряд возможных синхронных частот вращения магнитного поля n ₁ при частоте f₁= 50 Гц: 3000, 1500, 1000, 750 ^об/_мин.

Если частота вращения ротора n ₂ = 960 ^об/_мин, то ближайшая к ней частота вращения магнитного поля n ₁ = 1ООО ^об/_мин, тогда скольжение:

Из формулы для скольжения можно определить частоту вращения ротора:

где

 - частота сети,

 - число пар полюсов магнитного поля.

Действующее значение э.д.с. одной фазы неподвижного ротора Е₂. При вращении ротора Е_{2 S} :

Е_{2 S} = Е₂ * S

Частота з.д.с. в обмотке ротора равна:

Индуктивное сопротивление обмотки вращающегося ротора равно:

где Х₂ - индуктивное сопротивление обмотки неподвижного ротора.

Ток в обмотке ротора при пуске:

а при вращении ротора со скольжением S определяется по формуле:

В настоящее время промышленность выпускает асинхронные двигатели серии 4А (взамен двигателей серии А02) мощностью от 0,06 до 400 кВт, в исполнении 1Р44 (закрытом обдуваемом) и 1Р23 (защищенном) (таблица 2).

Обозначение типа электродвигателя расшифровывается следующим образом: 4 - порядковый номер серии; А - асинхронный;

Х - алюминиевая оболочка и чугунные щиты ( отсутствие буквы Х означает, что корпус полностью выполнен из чугуна); В - двигатель встроен в оборудование; исполнение 1Р2З; Р - двигатель с повышенным пусковым моментом; С - сельскохозяйственного назначения, цифра после буквенного обозначения показывает высоту оси вращения в мм (100, 112 и т.д.); буквы S, M, L после цифр - установочные размеры по длине корпуса (S - самая короткая, М – промежуточная, L - самая длинная); А - длина сердечника, приводится в том случае, если для одного установочного размера предусмотрены две мощности; цифра после установочного размера - число полюсов; буква У - климатическое исполнение (для умеренного климата); последняя цифра - категория размещения: 1 — для работы на открытом воздухе; 3 — для закрытых неотапливаемых помещений.

Пример 6. Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором типа 4А1З2М4СУ1 имеет номинальные характеристики: мощность Р_ном = 11 кВт; напряжение U _ном = 380 В; частота вращения ротора n ₂ = 1450 ^об/_мин; КПД  = 0,875; cosj_ном = 0,87; кратность пускового тока I_n / I _ном = 7,5; перегрузочная способность М _max / М_ном = 2,2; кратность пускового момента М _n /М_ном =2,0.

Определить:

1) потребляемую мощность;

2) номинальный, пусковой и максимальный моменты;

3) пусковой ток и номинальное скольжение.

Решение

1. Потребляемая двигателем мощность:

2. Номинальный момент, развиваемый двигателем:

3. Максимальный и пусковой моменты:

4. Номинальный и пусковой токи:

5. Номинальное скольжение:

6. Условное обозначение двигателя расшифровывается следующим образом: двигатель четвертой серии, асинхронный, корпус полностью чугунный; высота оси вращения 132 мм; размеры корпуса по длине М (промежуточная); сельскохозяйственного назначения; четырехполюсный; для умеренного климата и работы на открытом воздухе.

Ответ: Р₁ = 12,6 кВт, М_ном = 72,4 Нм, М _n = 144,8 Нм, М _max = ‘150,3 Нм, I _n = 165, S _ном= 0,033.

Таблица 2. Технические данные некоторых асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором серии 4А.