Влияние напряжения питания асинхронного двигателя на его устойчивость

При снижении напряжения Ug питания двигателя пропорционально ему в одинаковой степени уменьшаются индукция Вс магнитного поля и ток Iр обмотки ротора. Следовательно в соответствии с законом Ампера уменьшается и создаваемый двигателем электромагнитный момент. Уменьшение в одинаковой степени индукции Вс и тока Iр означает, что и связанные с ними тенденции в изменении момента двигателя М1 и М2 также изменятся в одинаковой степени и будут равны при прежнем критическом значении скольжения sкр. То есть максимум момента М2m будет достигаться при прежнем значении скольжения sкр (рис. 14.8).

Вышесказанное позволяет сделать вывод об отрицательном влиянии снижения напряжения питания двигателя на его устойчивость.

Влияние параметров элементов электрической системы на устойчивость асинхронного двигателя

При действующих нормах на коэффициент запаса (Кс>70%) двигатель может потерять устойчивость только при снижении напряжения Ug на нем более чем на 30%. Такие снижения напряжения в установившихся режимах в узлах электрической системы, например, напряжения Uc (рис. 2.1) невозможны. Однако двигатель подключен к узлу электрической системы не непосредственно, а, например, через линию Лн и трансформатор Тн (рис. 14.1), имеющих суммарное индуктивное сопротивление хн (рис. 14.2).

При увеличении нагрузки (момента сопротивления Мс) на валу двигателя его скольжение s в соответствии с характеристикой момента М при неизменности напряжения Ug должно возрасти со значения s0 до s1' (рис. 14.9).

Однако, как было показано ранее, с увеличением скольжения s увеличивается ток Iр обмотки ротора, а следовательно и ток I, потребляемый двигателем из сети (рис. 14.2). Ток I на сопротивлении хн создает падение напряжения, которое при неизменности напряжения Uc в узловой точке электрической системы приводит к снижению напряжения Ug на двигателе. Снижение напряжения Ug в соответствии с рис. 14.8 приводит к увеличению скольжения s двигателя и установлению баланса между его моментом и моментом сопротивления Мс1 при скольжении s1>s1'. Снижение момента М двигателя происходит при любых значениях скольжения s, поэтому при критическом скольжении sкр2 с учетом снижения напряжения Ug на двигателе будет достигнут и меньший максимальный момент Mm2.

sкр1 = rp / (c Lp). (14.10).

В случае же Uс=const и прочих равных условиях двигателем создается максимальный момент Мm2 при скольжении.

sкр2 = rp / (c Lp+xн'), (14.11).

где хн' - индуктивное сопротивление хн, приведенное к обмотке ротора. Очевидно, что sкр2 < sкр1.

Таким образом можно сделать вывод о неблагоприятном влиянии на устойчивость двигателя величины индуктивного сопротивления элементов, через которые двигатель подключен к узловой точке электрической системы.