Отклонение напряжения U₁ от номинального U_1н на ±5% считается допустимым. При этом двигатель обычно может нести номинальную нагрузку на валу. При больших отклонениях напряжения нагрузка на валу двигателя, как правило, должна быть снижена.

Работа двигателя при U₁  U_1н может быть исследована путем сопоставления его рабочих характеристик при U₁ и при U_1н. Прежде чем переходить к такому сопоставлению, рассмотрим с качественной стороны, как изменятся характеристики двигателя при U₁ > U_1н и при U₁ < U_1н.

Повышение напряжения сверх номинального сравнительно редкое явление на практике, но в отдельных случаях оно может иметь место, например, при неисправностях регулятора напряжения генератора. При этом в машине должен увеличиться магнитный поток Ф, создающий э.д.с. E₁, почти полностью уравновешивающую приложенное напряжение U₁. Увеличение потока вызовет увеличение намагничивающего тока, которое может быть значительным из-за чрезмерного насыщения стальных участков магнитной цепи машины. В результате получим ухудшение cosφ₁ и увеличение тока статора. Поэтому при U₁ > U_1н возрастут не только потери в стали, но и электрические потери в обмотке статора, что может увеличить ее нагрев сверх допустимого.

Если U₁ < U_1н, то вследствие уменьшения магнитного потока уменьшится намагничивающий ток, но возрастут активные составляющие токов ротора и статора В результате при номинальной нагрузке на валу токи ротора и статора будут больше номинальных. При этом усиливаются поля рассеяния, что повлечет за собой увеличение реактивной составляющей тока статора. Таким образом, и здесь мы будем иметь при номинальной нагрузке на валу ухудшение cosφ₁ и увеличение токов статора и ротора сверх допустимого. Следует также иметь в виду, что при U₁ <U_1н может заметно снизиться максимальный момент двигателя М_м, пропорциональный квадрату напряжения (§ 3-13,в).

При более подробном исследовании, когда нужно дать количественную оценку изменениям I₁ c cosφ₁, η, s при отклонении U₁ от U_1н, следует обратиться, как указывалось, к сопоставлению рабочих характеристик при U₁ и при U_1н.

Рассмотрим характеристики при U₁ <U_1н. Они могут быть построены по круговой диаграмме или расчетным путем (§ 3-18). При этом параметры r₁, х₁,  и  остаются без изменения, а для определения тока холостого хода нужно произвести опыт холостого хода при U₁ или выполнить расчет магнитной цепи и потерь в стали при E₁0,97U₁.

На рис. 3-71 представлены рабочие характеристики двигателя на 10 кВт при номинальном фазном напряжении U_1н = 220 В (сплошные кривые) и при фазном напряжении U₁ = 127 В (пунктирные кривые). По оси ординат здесь отложены фазные токи.

Рис. 3-71. Рабочие характеристики двигателя при U_1н = 220 В (сплошные кривые) и при U₁ = 127 В (пунктирные кривые).

Из сопоставления характеристик мы видим, что при малых нагрузках выгодно работать при пониженном напряжении. Этим иногда пользуются на практике для улучшения соsφ₁ и η двигателя: если его номинальное фазное напряжение равно напряжению сети, то при малых нагрузках [примерно при Р₂ < (0,40  0,45)Р_2н] его обмотку статора переключают с треугольника на звезду (для такого случая построены кривые на рис. 3-71).

Вверх

Глава 4