Ных характеристик
Влияние на устойчивость работы электродвигателя его эксплуатацион-
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 Мне изменился.
Иначе говоря, в точке 7 тормозной момент Моказался 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 Мне 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 ( ΔМ > 0 ), например, при переходе из точки 7 в точку 4, скорость падает ( Δω < 0 ), и наоборот.
На участке 3-6 ( неустойчивая работа ) жесткость механической характеристики
α = > 0,
т.е. при увеличении момента М ( ΔМ > 0 ), например, при переходе из точки 1 в точку 2 скорость также увеличивается, ( Δω > 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 ).