беличьей клетки рис
Работа добавлена на сайт samzan.net:
32.
5.3. Асинхронные двигатели
5.3.1. Принцип действия асинхронного двигателя
Необходимым условием реализации асинхронного двигателя
(АСД) является наличие вращающегося магнитного поля.
Вектор магнитного потока Ф поворачивается и описывает своим
концом круг или эллипс. Ротор АСД выполняется
короткозамкнутым, например в виде «беличьей клетки» (рис.
5.52). В нем наводится ЭДС и течет ток, который
взаимодействует с вращающимся магнитным полем.
Возникающий при этом момент поворачивает ротор вслед за
магнитным полем.
Рис. 5.52
Для получения вращающегося магнитного поля необходимо
иметь по, крайней мере, две обмотки возбуждения или две фазы. На
рис. 5.53 условно показаны две обмотки (фазы) АСД,
расположенные в пространстве под углом β = 90°. На обмотки
подаются переменные напряжения, сдвинутые по фазе на угол ϕ =
=90°
(рис. 5.54, а). На рис. 5.54, б показано положение суммарного
вектора магнитного потока в пространстве в различные моменты
времени. Очевидно, что за один период питающего напряжения
вектор магнитного потока повернется на 2π радиан, т.е. он будет
вращаться с частотой сети ωС.
Из этих рассуждений можно сделать следующие выводы:
231
угловая скорость вращения магнитного поля ωФ равна частоте
питающей сети ωС;
ωФ не зависит от амплитуды напряжения питающей сети Um;
направление вращения поля определяется последовательностью
фаз. Для изменения направления вращения нужно поменять
местами фазы I и II.
Количество фаз возбуждения n может быть и более двух.
Условие получения кругового магнитного поля для n > 2
записывается в виде:
1) Фm1 = Фm2 = ... = Фmn;
2) ϕ n-1,n =n2π;
3) β n-1,n =n2π, (5.47)
где Фmn − амплитуда магнитного потока от n-й фазы; ϕ n-1,n − сдвиг
фаз напряжений, питающих (n-1)-ую и n-ую фазу (обмотку возбуждения); β n-1, n − пространственный сдвиг между (n-1)-й и n-й фазами (обмотками возбуждения).
Данное условие не выполняется только для двухфазного
двигателя (n = 2). В этом случае в формулы (5.47) нужно
подставлять n = 4.
В рассмотренном выше двухфазном двигателе мы
предполагали, что каждая фаза имеет одну пару полюсов (p = 1).
Расположение полюсов для этого случая показано на рис. 5.55, а.
Однако количество пар полюсов p может быть большим. Так при
p = 2 для двухфазного АСД расположение полюсов и направление
магнитных силовых линий будет таким, как показано на
рис. 5.55, б. При этом магнитное поле за один период питающей
сети повернется на 180°, т. е. фазовая скорость вращения
магнитного поля ωФ будет в два раза меньше, чем ωс. В общем
случае ωФ =pс ω.
5.3.2. Структурная схема АСД
Структурная схема АСД представлена на рис. 5.56. На рисунке
приняты следующие обозначения:
n − число фаз возбуждения;
Ui − напряжение, подаваемое на i-ю фазу; Ui = Um sin(ωСt−ϕi);
ϕi − сдвиг фазы питающего напряжения для i-й фазы (обмотки);
Zi − полное сопротивление i-й фазы;
Ii − ток в i-й фазе;
wi − число витков в обмотке i-й фазы;
Fi − намагничивающая сила i-й фазы;
Gi − магнитная проводимость для i-й фазы;
Фi − магнитный поток для i-й фазы;
Ф0− суммарный магнитный поток от всех фаз − вращающееся
магнитное поле с частотой ωФ;
S − скольжение;
K − конструктивный коэффициент;
EР − ЭДС ротора;
Rр − активное сопротивление ротора;
Iр − ток ротора;
Fр − намагничивающая сила ротора;
Фр − магнитный поток ротора из-за тока Iр;
wр − число витков ротора (обычно 1);
Gр − магнитная проводимость для потока Фр;
ωд − угловая скорость вращения ротора;
EФ − ЭДС, возникающая в обмотках статора (фазах) от
магнитного поля ротора.
На фазы АСД подаются переменные напряжения, сдвинутые на
угол ϕi. При симметричности фаз и выполнении условий (5.47)
переменные магнитные потоки Фi в сумме дают вращающееся
круговое поле с магнитным потоком Ф0, который наводит в роторе
ЭДС EР. По проводникам ротора протекает ток Iр, который
взаимодействует с магнитным полем, в результате чего создается
вращающий момент MД. Для объяснения возникновения момента
MД обратимся к рис. 5.57. На рис. 5.57, а изображен разрез ротора
типа «беличьей клетки» и магнитный поток Ф0. Вектор Ф0
вращается с угловой скоростью ωС (считаем p = 1) по часовой
стрелке. Ротор вращается со скоростью ωД < ωС в том же
направлении. Относительно вектора Ф0 он вращается со скоростью
Δω = ωС − ωД в обратном направлении (против часовой стрелки).
Ротор можно представить в виде отдельных замкнутых рамок
(рис.5.57, а). При повороте ротора относительно магнитного поля
изменяется магнитный поток, пронизывающий рамки, в них
возникает ЭДС и ток, условно показанный острием и оперением
стрелы. Вращающие моменты, которые создаются каждой рамкой,
в сумме дают вращающий момент MД, направленный в сторону
вращения магнитного поля. На рис. 5.57, б тот же ротор
представлен в виде отдельных рамок, расположенных под разными
углами. Однако ход рассуждений от этого не изменяется, и мы
приходим к тому же результату.
Из рис. 5.57 видно, что из-за токов в роторе возникает магнитный поток ротора Фр , который вращается в направлении
вращения поля с той же угловой скоростью ωС. В обмотках статора (фазах) наводится ЭДС EФ, пропорциональная потоку Фр, частоте ωС и конструктивному коэффициенту cЕ, учитывающему такие параметры, как число витков в обмотках статора, геометрические
размеры и т.п. Применительно к структурной схеме АСД сE ≠ сM,
так как они относятся к разным частям конструкции АСД в отличие
от ИДПТ, где подобные коэффициенты учитывали конструктивные
особенности одной детали − якоря ИДПТ.
ЭДС EФ, возникающая в обмотках возбуждения (фазах),
сдвинута по фазе относительно напряжения, подаваемого на эту
обмотку, поэтому знак суммирования следует понимать условно, с
учетом этого сдвига фаз. При этом следует иметь ввиду, что при
ωС=ωД EФ=0, так как ротор неподвижен относительно
ращающегося поля и ЭДС в роторе не возникает__
2. По конструкции и применяемым схемам работ рабочих органов лесопогрузчики можно разделить на три основных
3. как может человек родиться будучи стар Неужели может он в другой раз войти в утробу матери своей и родить
4. . Порядок відрядження в межах України працівників підприємств усіх форм власності Пункт 1.
5. ПСИХОЛОГІЯ ВПЛИВУ Питання на екзамен- Поняття ldquo;вплив психологічнийrdquo; і ldquo;вплив психічнийrdq
6. Типовые промышленные технологии и системы
7. Устройства защитного отключения как одно из наиболее эффективных средств предотвращения пожаров
8. КОНТРОЛЬНА РОБОТА з дисципліни ldquo;Основи філософських знаньrdquo; Виконала-
9. тематичних наук Київ2002 р
10. і Антигемофільний глобулін ~ АГГ Рівень тиреоїдних гормонів в крові Бактеріальне дослідження калу
11. Характеристика мышления как высшего познавательного процесса
12. Идея Про Сп орт городской федер ации футбола Смирнов С1
13. Витамины
14. на тему- Определение центра тяжести составного плоского сечения для студентов заочного отделения
15. Исследование свойств ортогональности сигналов
16. курсовой проект 2
17. ЕКОНОМІКА денна форма навчання Економічна теорія- предмет метод і функції Виникнення й основ
18. Фундаментальный анализ акций на примере акций ОАО «Роснефть»
19. реферату- Організація та діяльність Острозької академіїРозділ- Історія України Організація та діяльність
20. Тема Правила складання номенклатури справ Мета- З~ясувати поняття номенклатури справ структуру; охарактер