Momentové charakteristiky při různých kmitočtech

Zjišťujeme závislost točivého momentu na otáčkách, avšak v tomto případě napájíme motor z měniče frekvence a charakteristiky zjišťujeme např. pro frekvence 20, 30, 40, 50 a 60 Hz. Je třeba, s ohledem na magnetické využití asynchronního motoru, současně se změnou frekvence měnit napájecí napětí, aby byl zachován poměr U1/f1=konst.

Z těchto důvodů je i závislost mezi výstupním napětím frekvenčního měniče a jeho frekvencí dána průběhem podle obr. Jak je za zjednodušujících předpokladů v uvedené literatuře odvozeno ( zanedbání odporu statorového vinutí a přesunutí rozptylové reaktance statorového vinutí za hlavní reaktanci), měly by být maximální momenty pro jednotlivé kmitočty na frekvenci nezávislé. Ve skutečnosti maximální moment poněkud klesá. Je to způsobeno vlivem úbytku napětí na rozptylově impedanci statoru (R1+jX1s ), neboť pro stálé U1/f1=konst. místo dříve uvedeného U1/f1=konst.

Schéma zapojení i postup měření je stejný jako v předešlé kapitole. V chodu naprázdno postupným zvyšováním frekvence zdroje (což je nejmodernější způsob spouštění asynchronního motoru) rozbíháme motor až přibližně na 95% synchronních otáček, které vypočteme ze známého vztahu n1=60f1/p. Potom postupným snižováním zatěžovacího odporu v obvodu kotvy cejchovaného stroje měříme momentovou charakteristiku. Čteme postupným snižováním a otáčky přibližně ve 12ti bodech, vyhledáme maximální moment a měření při jedné frekvenci ukončíme, dosáhneme-li proud měřeného motoru hodnoty 110% jmenovitého proudu. Naměřené hodnoty vyneseme do grafu podle obr. Pro frekvenci 60Hz je maximální moment menší než při frekvenci 50Hz, protože podle obr. pro frekvenci 60Hz není splněna podmínka U1/f1=konst.

Naměřené hodnoty

f=60Hz, U=105V

n [ot]

1184

1170

1150

1130

1100

1050

1000

950

900

M [N.m]

0

0,25

0,57

0,8

1,18

1,6

1,84

1,95

2,03

Mkor [N.m]

-0,28416

-0,0308

0,294

0,5288

0,916

1,348

1,6

1,722

1,814

f=50Hz, U=83V

n [ot]

987

960

930

910

880

850

750

630

M [N.m]

0

0,41

0,78

1

1,27

1,45

1,78

1,84

Mkor [N.m]

-0,23688

0,1796

0,5568

0,7816

1,0588

1,246

1,6

1,6888

f=30Hz, U=50V

n [ot]

590

570

555

540

520

500

420

230

M [N.m]

0

0,32

0,49

0,6

0,77

0,91

1,24

1,21

Mkor [N.m]

-0,1416

0,1832

0,3568

0,4704

0,6452

0,79

1,1392

1,1548

f=20Hz, U=33V

n [ot]

390

320

300

270

200

150

93

-160

M [N.m]

0

0,6

0,7

0,75

0,8

0,81

0,82

0,9

Mkor [N.m]

-0,0936

0,5232

0,628

0,6852

0,752

0,774

0,79768

0,9384

f=10Hz, U=15V

n [ot]

192

170

150

100

50

-150

-300

M [N.m]

0

0,15

0,23

0,4

0,45

0,52

0,45

Mkor [N.m]

-0,04608

0,1092

0,194

0,376

0,438

0,556

0,522

 

Grafy

Závěr

Momentové charakteristiky vyšly podle předpokladu. U 60Hz je patrné, že oproti předpokladu není koleno charakteristiky posazeno níže, což je způsobeno dodržením poměru U1/f1=konst frekvenčního měniče (viz graf). U nižších kmitočtů dovoloval proud měření i v oblasti záporných otáček.