Що таке ковзання і які існують способи його вимірювання.

Ковзання асинхронного двигуна - відносна різниця швидкостей обертання ротора і магнітного потоку, створюваного обмотками статора двигуна змінного струму. Ковзання може вимірюватися у відносних одиницях і у відсотках.

,

де - швидкість обертання ротора асинхронного двигуна.

- швидкість обертання магнітного потоку, називається синхронної швидкістю двигуна.

,

де f - частота мережі змінного струму

p - число пар полюсів обмотки статора (число пар котушок на фазу).

З останньої формули видно, що швидкість обертання двигуна n практично визначається значенням його синхронної швидкості, а остання при стандартній частоті 50 Гц залежить від числа пар полюсів: при одній парі полюсів - 3000 об / хв, при двох парах - 1500 об / хв, при трьох парах - 1000 об / хв і т. д.

Известен способ амперметра постоянного тока, предполагающий для измерения частоты тока ротора применение амперметра постоянного тока и шунта, введенного в одну из фаз ротора применяемые только для АД с фазным ротором и постоянно налегающими щетками. Частота ротора f2 вычисляется как отношение числа полных колебаний стрелки прибора к промежутку времени, за Который эти колебания совершались

Вимірювання ковзання зручно проводити стробоскопічним методом. Для цього на торці вала електродвигуна зміцнюється відповідний диск (рис. 190), освітлюваний лампою розжарювання потужністю 15 - 25 Вт, а ще краще неонової, яка харчується змінним струмом тієї ж частоти, що і обмотки статора, і підраховується позірна число обертів диска Ля за час Д, виражене в секундах

Для вимірювання ковзання найбільш вживаним є спосіб неонової лампи з використанням стробоскопічного ефекту. Крім лампи необхідно мати секундомір.

3. Режими роботи АМ (руховий, генераторний, електромагнітного гальма), Енергетична діаграма АМ в цих режимах, діапазони зміни швидкості (ковзання).

Якщо ротор нерухомий або частота його обертання менше синхронної, то обертове магнітне поле перетинає провідники обмотки ротора і індукує в них ЕРС, під дією якої в обмотці ротора виникає струм. На провідники із струмом цієї обмотки (а точніше, на зубці сердечника ротора), діють електромагнітні сили; їх сумарне зусилля утворює електромагнітний момент, що обертає, захопливий ротор слідом за магнітним полем. Якщо цей момент достатній для подолання сил тертя, ротор приходить в обертання, і його встановилася частота обертання [об / хв] відповідає рівності електромагнітного моменту гальмівного, створюваного навантаженням на валу, силами тертя в підшипниках, вентиляцією і т. д. Частота обертання ротора НЕ може досягти частоти обертання магнітного поля, так як в цьому випадку кутова швидкість обертання магнітного поля відносно обмотки ротора стане рівною нулю, магнітне поле перестане індукувати в обмотці ротора ЕРС і, у свою чергу, створювати поводить момент; таким чином, для рухового режиму роботи асинхронної машини справедливо нерівність:

.

Відносна різниця частот обертання магнітного поля і ротора називається ковзанням: .

Очевидно, що при руховому режимі .

 

Якщо ротор розігнати за допомогою зовнішнього моменту (наприклад, яких-небудь двигуном) до частоти, більшої частоти обертання магнітного поля, то зміниться напрямок ЕРС в обмотці ротора і активної складової струму ротора, тобто асинхронна машина перейде у генераторний режим. При цьому змінить напрямок і електромагнітний момент, який стане гальмівним. У генераторному режимі роботи ковзання .

Для роботи асинхронної машини в генераторному режимі потрібно джерело реактивної потужності, що створює магнітне поле. За відсутності початкового магнітного поля в обмотці статора потік створюють за допомогою постійних магнітів, або при активному навантаженні за рахунок залишкової індукції машини і конденсаторів, паралельно підключених до фаз обмотки статора.

Якщо змінити напрямок обертання ротора або магнітного поля так, щоб вони оберталися в протилежних напрямках, то ЕРС і активна складова струму в обмотці ротора будуть спрямовані так само, як в руховому режимі, і машина буде споживати з мережі активну потужність. Однак електромагнітний момент буде спрямований зустрічно моменту навантаження, будучи гальмуючим. Для режиму справедливі нерівності:

.

Цей режим застосовують короткочасно, оскільки при ньому в роторі виділяється багато тепла, яке двигун не здатний розсіяти, що може вивести його з ладу.

Для більш м'якого гальмування може застосовуватися генераторний режим, але він ефективний тільки при оборотах, близьких до номінальних.