Архивы рубрик:Асинхронні машини

Мета: Дослідження трифазної асинхронної машини з короткозамкненим ротором. 1. Зняття механічної характеристики машини в руховому та генераторному режимах. 2. Зняття робочих характеристик машини в руховому режимі.

Напруга , прикладена до фази обмотки статора, врівноважується: ЕРС , наведена в обмотці статора головним (робочим) магнітним потоком, ЕРС розсіювання і падінням напруги на активному опорі обмотки статора : (1.1.15)

Асинхронні машини в наш час являються найбільш розповсюдженими електричними машинами в народному господарстві. В основному вони використовуються як двигуни, але можуть використовуватися: і як генератори. На долю асинхронних двигунів приходиться не менше 80% всіх електродвигунів, які випускаються електропромисловістю. Вони широко використовуються в пристроях автоматики і телемеханіки, побутових і медичних приладах, пристроях звукозапису і т.п. Рис. […]

Обмотки статорів машин змінного струму виготовляють розподіленими. Розподілена обмотка складається з секцій, які можуть бути одновитковими або, як правило, багатовитковими. Секції виготовляють з ізольованого мідного або алюмінієвого провода круглого або прямокутного перерізу. Відстань між активними сторонами кожної секції називається кроком обмотки у. Якщо крок рівний полюсному поділу (у=t), то він називається повним або діаметральним. Крок […]

На статорі трифазної машини є три обмотки (фази), які зміщені в просторі відносно один від одного на 120 ел. град. Струми фаз зміщені відносно один від одного в часі на 1/3 періода (120 град): Щоб зрозуміти принцип утворення обертового магнітного поля в трифазній машині, розглянемо рис.1.1.12, на якому зображені котушки трьох фаз (А, В і […]

Рис. 1.1.13. Модель трифазного асинхронного двигуна Розглянемо принцип дії асинхронного двигуна. На рис. 1.1.13 обертове поле статора умовно зображене у вигляді полюсів постійного магніта, які обертаються з частотою n1. Обмотка ротора короткозамкнена. Поле статора при обертанні перетинає провідники обмотки ротора і наводить в них ЕРС. Так як обмотка ротора замкнена, то в провідниках цієї обмотки […]

Під дією підведеної до фаз обмотки статора напруги U1 в них виникають струми її, що створюють обертове магнітне поле. Більша частина цього поля (потік Ф1) зчіплюється як з обмоткою ротора, так і з обмоткою статора і називається основним потоком обмотки статора. Менша частина поля статора (потік Фs1) зчіплюється лише з витками обмотки статора (рис 1.1.14) […]

Так як основні рівняння асинхронної машини аналогічні рівнянням трансформатора, наванта-женого на активний опір r’2(1-s)/s, то також, як і трансформатор, асинхрон-на машина має електричну схему заміщення (рис. 1.1.16), аналогічну схемі заміщення трансформатора, навантаженого опором r’2(1-s)/s.

Представимо обертове магнітне поле асинхронного двигуна у вигляді поля двох полюсів магніта, що обертаються в просторі з синхронною кутовою швидкістю (рис.1.1.18) В провідниках замкненої обмотки ротора при обертанні полюсів будуть наводитися струми. Від взаємодії поля полюсів з струмами ротора виникнуть електромагнітні сили Fем під дією яких ротор буде обертатися в той же бік, що ї […]

Підставивши у вираз (1.1.44) значення струму I2’ з (1.1.33), знайдемо залежність електромагнітного моменту від параметрів двигуна: (1.1.45) Так як параметри r1, r2’, x1, x2’ асинхронного двигуна при роботі з різними частотами обертання залишаються практично постійними, так же як і синхронна частота обертання ω1, то величина електромагнітного момента М змінюється лише від напруги мережі U1 і […]

На рис.1.1.24 представлені механічна характеристика асинхронного двигуна М=f(n2) і характеристика Мс=f(n2) механізма, що приводиться в обертання. Точки перетину 1 і 2 цих характеристик відповідають рівності обертового моменту двигуна статичному моменту опору механізма, тобто роботі двигуна з постійною частотою обертання. Але робота двигуна в точках 1 і 2 далеко не однакова. Точка 1 відповідає стійкій роботі […]

На рис. 1.1.25 представлені робочі характеристики асинхронного двигуна. Характеристика двигуна n2=f(Р2) являє собою криву, слабо нахилену до вісі абсцис. Пояснюється це тим, що навіть при номінальному навантаженні, як правило, не перевищує 18%. Робота двигуна при невеликому ковзанні досить економічна, так як електричні втрати в роторі пропорційні ковзанню [див. (1.1.40)].

Частота обертання ротора асинхронного двигуна визначається виразом n2=60f1(1-s)/p, з якого випливає, що частоту обертання асинхронних двигунів можна регулювати зміною будь-якої з трьох величин: ковзання, частоти струму в статорі або кількості пар полюсів в обмотці статора.

Однофазні асинхронні двигуни – це звичайні двигуни невеликої потужності, які широко використовуються в пристроях автоматики і різних побутових приладах. За конструкцією вони майже не відрізняються від трифазних асинхронних двигунів з короткозамкненим ротором. Різниця полягає в тому, що на сердечнику статора однофазного двигуна укладена однофазна обмотка, яка займає 2/3 пазів сердечника. Рис 2.1 Однофазна обмотка статора

Для створення пускового момента в однофазному асинхронному двигуні необхідно, щоб обмотка статора створювала обертове магнітне поле, яке можна отримати, якщо на статорі двигуна крім головної (робочої) обмотки А, що займає 2/3 пазів сердечника, в решта 1/3 пазів розташувати допоміжну (пускову) обмотку В. При цьому вісі обмоток повинні бути зміщені в просторі відносно один від одного […]

На рис. 2.6. зображені схема ввімкнення і векторна діаграма струмів однофазного двигуна, з якої видно, що якщо робоча і пускова обмотки однакові, то при відсутності якого-небудь фазозміщуючого елемента в колі пускової обмотки струми співпадають по фазі, так як різниця кутів здвигу фаз jА і jB цих струмів відносно напруги b = jА – jB = […]

Асинхронний конденсаторний двигун має на статорі двохфазну обмотку. Вона являє собою дві однофазні обмотки, які займають однакову кількість пазів зсунуті в просторі відносно один одного на кут 90 ел.град. Ротор двигуна виготовляється короткозамкненим. Якщо обмотку статора цього двигуна ввімкнути в мережу з симетричною двохфазною напругою , то вона створить кругове обертове поле і ротор двигуна […]

Однофазний асинхронний двигун з екранованими полюсами (рис. 2.15) складається з шихтованого статора 1, на явно виражених полюсах 3 якого розташовується однофазна обмотка у вигляді послідовно з’єднаних катушок 2, і короткозамкненого ротора 5. Кожний полюс двигуна поділяється на дві нерівні частини повздовжним пазом. Як правило, меншу частину полюса займає мідний короткозамкнений виток 4 (екран). Для створення […]

Трифазні асинхронні двигуни можуть бути використані для роботи від однофазної мережі. На рис. 2.17 і 2.18 представлені найбільш розповсюджені схеми ввімкнення трифазних двигунів. В схемах, приведених на рис. 2.17, дві фази обмотки статора з’єднані послідовно, їх використовують в якості головної обмотки А, а третю фазу – в якості допоміжної пускової обмотки В. Рис 2.17 Схеми […]

При необхідності отримати невеликі частоти обертання (без механічних редукторів) можна використати тихохідний двигун з ротором, що котиться. Для пояснення принципу дії цього двигуна представимо, що всередині статора розташований феромагнітний циліндричний ротор, який доторкається до поверхні статора в точці А (рис. 2.20, а). Припустимо, що магнітне поле в проміжку між статором і ротором Вd=f(a) несиметричне і […]

В наш час в якості виконавчих двигунів змінного струму використовують переважно асинхронні двигуни. Рис.3.1. Схема асинхронного виконавчого двигуна За конструкцією асинхронні виконавчі двигуни являються двофазними (рис.3.1). Двигуни мають на статорі дві обмотки, зсунуті в просторі на 90 ел. град, одна з яких при роботі двигуна постійно знаходиться під напругою і називається обмоткою збудження ОЗ; на […]

Двигун має самохід, якщо його ротор обертається при відсутності сигналу керування (aе=0, sinb=0, a=0). На практиці зустрічаються два види самоходів: принциповий параметричний самохід, причиною якого являється неправильний розрахунок при проектуванні двигуна, і технологічний самохід, який з’являється внаслідок неякісного виготовлення двигуна. Параметричний самохід, як правило, проявляється при знятті сигналу керування у двигуна, що працює з малим […]

Двигуни з порожнистим немагнітним ротором в наш час являються досить розповсюдженими виконавчими двигунами змінного струму. Головна перевага їх – малоінерційність, що досягається особливістю конструкції ротора. Порожнистий немагнітний ротор виконується у вигляді тонкостінного алюмінієвого стакана і не має сердечника. Така конструкція володіє малим моментом інерції і забезпечує досить важливу властивість – швидкодію. Двигуни з порожнистим немагнітним […]

Про робочі властивості асинхронних виконавчих двигунів з порожнистим ротором прийнято судити по їх характеристикам, головними з яких являються: 1. Механічні характеристики – залежності обертового моменту М від частоти обертання n2 при постійному сигналі керування: M = f(n2) при Uк = const або b = const . 2. Регулюючі характеристики – залежності частоти обертання n2 від […]

В схемах автоматики, механізм, що приводиться в обертання, володіє значним моментом інерції і швидкодія системи не грає важливої ролі, не має необхідності в малоінерційних виконавчих двигунах. В цих системах з успіхом використовується асинхронні виконавчі двигуни з короткозамкненим ротором (рис. 3.9, а). Постійна часу цих двигунів складає 0,2 ¸ 1,5 с. Рис.3.9. Асинхронний виконавчий двигун наскрізної […]

В схемах автоматики асинхронні тахогенератори виконують такі ж функції, як і тахогенератори постійного струму. Вони також діляться на точні, призначені для роботи в диференційних і інтегруючих схемах, і менш точні, призначені для слідкуючих систем в колах зворотнього зв’язку за швидкістю. На відміну від тахогенераторів постійного струму асинхронні тахогенератори являються безконтактними (не мають ковзаючих контактів), а […]

Поряд з двигунами, що мають порожнисті немагнітні і короткозамкнені ротори, в якості виконавчих, а також силових двигунів використовуються асинхронні двигуни з порожнистими феромагнітними роторами. Рис.3.12. Шляхи потоку в двигуні з порожнистим феромагнітним ротором

Електромехенічна постійна часу асинхронних виконавчих двигунів може бути визначена аналогічно електромеханічній постійній часу (с) виконавчих двигунів постійного струму: Тмех = JW0 / Mпуск. (3.5)

Обертові (поворотні) трансформатори (ОТ) призначені для одержання перемінної напруги, що залежить від кута повороту ротора по призначенню ОТ ставляться до інформаційних електричних машин і застосовуються в системах автоматичного регулювання в якості вимірювальних елементів (датчиків кута) для виміру розбіжностей між двома обертовими осями. У обчислювальних пристроях обертовий трансформатори використовують при вирішенні різноманітних математичних задач, пов’язаних із […]

Синусно-косинусний обертовий трансформатор у синусному режимі. У цьому режимі роботи використовується тільки одна обмотка ротора – синусна w2 ( рис.2.3, а). При включенні в мережу обмотки збудження w1 у ній з’являється струм І1, що створює магнітний потік збудження ФВ.

Залежність вихідної напруги U2 лінійного обертового трансформатора від кута повороту ротора a має вигляд U2 = , (2.18) де m – постійна величина, обумовлена магнітними й електричними параметрами ЛОТ.

Обертові трансформатори, аналогічно сельсинам, можна використовувати в трансформаторній системі дистанційної передачі кута. На рис.2.6 показана принципова схема такої передачі. В якості датчика Д і приймача /7 застосовані обертові трансформатори СКОТ. При подачі напруги U1 на обмотку збудження w1Д у ОТ – давачі виникає пульсуючий магнітний потік Ф1. Становище обмоток ротора ОТ-давача залежить від кута aД […]