Induktionsmotorschlupf: Was ist das und wie findet man

Was ist das

Das Funktionsprinzip der dreiphasigen Asynchronmotor ziemlich einfach. An die Statorwicklung wird eine Versorgungsspannung angelegt, die einen magnetischen Fluss erzeugt, der in jeder Phase um 120 Grad verschoben wird. In diesem Fall dreht sich der summierende Magnetfluss.

Die Rotorwicklung ist eine geschlossene Schleife, sie induziert EMF und der resultierende Fluss verleiht dem Rotor eine Drehung in der Bewegungsrichtung des Statorflusses. Das rotierende elektromagnetische Moment versucht, die Rotationsgeschwindigkeiten von Magnetfeldern auszugleichen Stator und Rotor.

Der Wert, der die Drehzahldifferenz der Magnetfelder von Rotor und Stator bestimmt, wird als Schlupf bezeichnet

. Da sich der Rotor eines Induktionsmotors immer langsamer dreht als das Statorfeld, ist es normalerweise kleiner als eins. Sie kann in relativen Einheiten oder Prozentsätzen gemessen werden.

Es wird nach der Formel berechnet:

wo nein₁Ist die Rotationsfrequenz des Magnetfeldes, n₂ - Rotationsfrequenz des Rotormagnetfelds.

Schlupf ist ein wichtiges Merkmal, das den normalen Betrieb eines Induktionsmotors charakterisiert.

Schlupfwert in verschiedenen Betriebsarten

Im Leerlauf ist der Schlupf nahe Null und beträgt 2-3%, da n₁ fast gleich n₂. Er kann nicht gleich Null sein, da in diesem Fall das Statorfeld das Rotorfeld nicht schneidet, einfach ausgedrückt, der Motor dreht sich nicht und die ihn versorgende Spannung wird nicht geliefert.

Selbst im perfekten Leerlauf ist der prozentuale Schlupf nicht Null. S kann auch negative Werte annehmen, wenn der Elektromotor im Generatorbetrieb arbeitet.

Im Generatormodus (die Drehung des Rotors ist der Richtung des Statorfelds entgegengesetzt) ​​liegt der EM-Schlupf in den Werten von -∞

Es gibt auch einen Modus der elektromagnetischen Bremsung (Rotoropposition), in diesem Modus nimmt der Schlupf einen Wert größer als eins mit einem Pluszeichen an.

Der Wert der Stromfrequenz in den Rotorwicklungen ist nur im Moment des Anlaufens gleich der Netzstromfrequenz. Bei Nennlast wird die Stromfrequenz durch die Formel bestimmt:

F₂= S * f₁,

wo f₁ Ist die Frequenz des den Statorwicklungen zugeführten Stroms und S ist der Schlupf.

Die Frequenz des Rotorstroms ist direkt proportional zu seiner induktiven Reaktanz. Somit zeigt sich die Abhängigkeit des Stroms im Rotor vom Schlupf des IM. Das Drehmoment des Elektromotors hängt vom Wert von S ab, da es durch die Werte der Werte des magnetischen Flusses, des Stroms und des Verschiebungswinkels zwischen der EMK und dem Rotorstrom bestimmt wird.

Daher wird für eine detaillierte Untersuchung der Eigenschaften des Blutdrucks die in der obigen Abbildung gezeigte Abhängigkeit festgestellt. Somit kann die Drehmomentänderung (bei unterschiedlichen Schlupfwerten) in einem IM mit einem bewickelten Rotor durch Einbringen eines Widerstands in den Rotorwicklungskreis gesteuert werden. Bei Elektromotoren mit Käfigläufer wird das Drehmoment geregelt oder über Frequenzumrichter oder die Verwendung von Motoren mit variabler Drehzahl.

Bei Nennlast des Elektromotors liegt der Schlupfwert im Bereich von 8% -2% (bei kleinen und mittleren Motoren), dem Nennschlupf.

Mit zunehmender Belastung der Welle (Drehmoment an der Welle) nimmt der Schlupf zu, vereinfacht ausgedrückt wird das Magnetfeld des Rotors dem Magnetfeld des Stators zunehmend nacheilen (verlangsamen). Ein Anstieg des Schlupfes (S) führt zu einem proportionalen Anstieg des Rotorstroms, daher erhöht sich das Drehmoment proportional. Gleichzeitig steigen aber auch aktive Verluste im Rotor (Widerstandserhöhungen), die den Anstieg der Stromstärke reduzieren, sodass das Drehmoment langsamer ansteigt als der Schlupf.

Bei einem bestimmten Schlupf erreicht das Drehmoment seinen Maximalwert und beginnt dann abzunehmen. Der Wert, bei dem der Moment maximal ist, wird als kritisch (Scr) bezeichnet.

In grafischer Form lässt sich die mechanische Eigenschaft eines Induktionsmotors mit der Kloss-Formel ausdrücken:

wo, M_Zu - Dies ist das kritische Moment, das durch den kritischen Schlupf des Elektromotors bestimmt wird.

Der Zeitplan wird auf der Grundlage der im AD-Pass angegebenen Merkmale erstellt. Bei Fragen zum Antrieb dient diese Grafik als Mover mit einem asynchronen Elektromotor.

Das kritische Moment bestimmt den Wert der zulässigen momentanen Überlastung des Elektromotors. Mit der Entwicklung eines kritischeren Drehmoments (also einem kritischeren Schlupf) kommt es zum sogenannten Überdrehen des Elektromotors und der Motor stoppt. Rollover ist einer der Notfallmodi.

Messmethoden

Es gibt mehrere Möglichkeiten, den Schlupf eines Induktionsmotors zu messen. Weicht die Drehzahl deutlich von der synchronen ab, kann sie mit einem an die EM-Welle angeschlossenen Tachometer oder Tachogenerator gemessen werden.

Die stroboskopische Messung mit einer Neonlampe ist geeignet, wenn der Schlupf nicht mehr als 5% beträgt. Dazu wird entweder eine spezielle Schnur mit Kreide auf die Motorwelle aufgetragen oder eine spezielle Stroboskopscheibe verbaut. Sie werden mit einer Neonlampe beleuchtet und die Drehung wird für eine bestimmte Zeit gezählt, dann werden nach speziellen Formeln Berechnungen durchgeführt. Es ist auch möglich, ein vollständiges Blitzgerät wie das unten gezeigte zu verwenden.

Auch die Induktionsspulenmethode eignet sich zur Messung des Schlupfwertes von Maschinen aller Art. Die Spule wird am besten von einem Relais verwendet oder Schütz Gleichstrom, aufgrund der Windungszahl (es gibt 10-20.000), muss die Windungszahl mindestens 3000 betragen. Am Ende der Rotorwelle befindet sich eine Spule, an die ein empfindliches Millivoltmeter angeschlossen ist. Entsprechend den Abweichungen des Pfeils des Geräts (der Anzahl der Schwingungen) für eine bestimmte Zeit wird der Schlupfwert mit der Formel berechnet. Außerdem kann bei einem Induktionsmotor mit gewickeltem Rotor der Schlupf mit einem magnetoelektrischen Amperemeter gemessen werden. Das Amperemeter wird an eine der Phasen des Rotors angeschlossen und entsprechend der Anzahl der Abweichungen der Amperemeternadel werden Berechnungen durchgeführt (gemäß der Formel aus der Methode mit einer Induktionsspule).

Also haben wir untersucht, was der Schlupf eines Induktionsmotors ist und wie man ihn bestimmt. Wenn Sie Fragen haben, stellen Sie diese in den Kommentaren unter dem Artikel!

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