Асинхронный двигатель с фазным ротором схема замещения

Конспект лекций по курсу “Электрический привод” , страница 46

К таким машинам можно отнести многоскоростные асинхронные электродвигатели. Они используются в тех случаях, когда достаточно ступенчатое изменение скорости двигателя, требуется минимальная стоимость оборудования и простота эксплуатации.

В электроприводах небольшой мощности находят применение также однофазные асинхронные двигатели.

§ 8.2. Схемы замещения асинхронных двигателей с фазным ротором и пуск с использованием сопротивлений

При подключении к фазной обмотке ротору асинхронного двигателя активных сопротивлений сохраняется математическое описание машины, приведенное в предыдущих разделах. При этом отличием является только увеличенное активное сопротивление обмотки ротора. Г-образная схема замещения машины, изображенной на рис.8.1.1 а), представлена на рис.8.2.1. В схеме замещения учтены коммутационные аппараты K1 и K2, шунтирующие активные сопротивления в цепи ротора.

Рис.8.2.1 Схема замещения асинхронного двигателя с фазным ротором

В соответствии со схемой замещения и формулой (4.4.1), дополнительные сопротивления в цепи ротора, в частности Rд1 и Rд2, позволяют ограничить пусковой ток двигателя

, (8.2.1)

где K1 и K2 – функции состояния коммутационных аппаратов (0 – замкнут, 1– разомкнут).

В соответствии с формулой (4.4.6) дополнительные сопротивления не влияют на критический момент двигателя.

Если активные сопротивления цепей ротора существенно меньше индуктивных сопротивлений, то увеличение активных сопротивлений в роторе приводит к увеличению критического скольжения

(8.2.2)

и к увеличению пускового момента

. (8.2.3)

В процессе пуска асинхронного двигателя с фазным ротором по мере изменения частоты вращения ротора изменяются ток, момент и скольжение и изменяются состояния коммутационных аппаратов, шунтирующих сопротивления в цепи ротора. Эти изменения отражены на рис.8.2.2.

В начале процесса пуска коммутационные аппараты K1 и K2 разомкнуты и в цепи ротора включены добавочные сопротивления Rд1 и Rд2. Разгон двигателя осуществляется по реостатной механической характеристике с начальным пусковым моментом двигателя, равным M2 на рис.8.2.2.

Рис.8.2.2 Диаграмма пуска асинхронного двигателя с фазным ротором при использовании коммутируемых активных сопротивлений

На некоторой частоте вращения ротора, на которой двигатель развивает момент M1, замыкаются коммутационные аппараты K2 и шунтируют сопротивления R2. При этом двигатель переключается на другую реостатную характеристику, момент двигателя скачкообразно увеличивается до значения M2 и разгон продолжается с большим моментом двигателя. В процессе разгона момент двигателя уменьшается и снова достигает величины M1. В этой точке замыкаются контакты аппарата K1, которые шунтируют сопротивления R1. При этом происходит скачкообразный переход на естественную механическую характеристику двигателя. По этой характеристике разгон осуществляется до точки, в которой момент двигателя равен моменту сопротивления Mс. Переключения коммутационных аппаратов могут осуществляться по заданным временам работы ступеней сопротивлений, по частоте вращения ротора, по величине пускового тока. При выборе сопротивлений R1 и R2 и способа переключений следует стремиться к тому, чтобы на искусственных и естественной механических характеристиках в точках переключения моменты M1 были одинаковы. Моменты M2 на этих характеристиках также должны быть одинаковы.

  • АлтГТУ 419
  • АлтГУ 113
  • АмПГУ 296
  • АГТУ 267
  • БИТТУ 794
  • БГТУ «Военмех» 1191
  • БГМУ 172
  • БГТУ 603
  • БГУ 155
  • БГУИР 391
  • БелГУТ 4908
  • БГЭУ 963
  • БНТУ 1070
  • БТЭУ ПК 689
  • БрГУ 179
  • ВНТУ 120
  • ВГУЭС 426
  • ВлГУ 645
  • ВМедА 611
  • ВолгГТУ 235
  • ВНУ им. Даля 166
  • ВЗФЭИ 245
  • ВятГСХА 101
  • ВятГГУ 139
  • ВятГУ 559
  • ГГДСК 171
  • ГомГМК 501
  • ГГМУ 1966
  • ГГТУ им. Сухого 4467
  • ГГУ им. Скорины 1590
  • ГМА им. Макарова 299
  • ДГПУ 159
  • ДальГАУ 279
  • ДВГГУ 134
  • ДВГМУ 408
  • ДВГТУ 936
  • ДВГУПС 305
  • ДВФУ 949
  • ДонГТУ 498
  • ДИТМ МНТУ 109
  • ИвГМА 488
  • ИГХТУ 131
  • ИжГТУ 145
  • КемГППК 171
  • КемГУ 508
  • КГМТУ 270
  • КировАТ 147
  • КГКСЭП 407
  • КГТА им. Дегтярева 174
  • КнАГТУ 2910
  • КрасГАУ 345
  • КрасГМУ 629
  • КГПУ им. Астафьева 133
  • КГТУ (СФУ) 567
  • КГТЭИ (СФУ) 112
  • КПК №2 177
  • КубГТУ 138
  • КубГУ 109
  • КузГПА 182
  • КузГТУ 789
  • МГТУ им. Носова 369
  • МГЭУ им. Сахарова 232
  • МГЭК 249
  • МГПУ 165
  • МАИ 144
  • МАДИ 151
  • МГИУ 1179
  • МГОУ 121
  • МГСУ 331
  • МГУ 273
  • МГУКИ 101
  • МГУПИ 225
  • МГУПС (МИИТ) 637
  • МГУТУ 122
  • МТУСИ 179
  • ХАИ 656
  • ТПУ 455
  • НИУ МЭИ 640
  • НМСУ «Горный» 1701
  • ХПИ 1534
  • НТУУ «КПИ» 213
  • НУК им. Макарова 543
  • НВ 1001
  • НГАВТ 362
  • НГАУ 411
  • НГАСУ 817
  • НГМУ 665
  • НГПУ 214
  • НГТУ 4610
  • НГУ 1993
  • НГУЭУ 499
  • НИИ 201
  • ОмГТУ 302
  • ОмГУПС 230
  • СПбПК №4 115
  • ПГУПС 2489
  • ПГПУ им. Короленко 296
  • ПНТУ им. Кондратюка 120
  • РАНХиГС 190
  • РОАТ МИИТ 608
  • РТА 245
  • РГГМУ 117
  • РГПУ им. Герцена 123
  • РГППУ 142
  • РГСУ 162
  • «МАТИ» — РГТУ 121
  • РГУНиГ 260
  • РЭУ им. Плеханова 123
  • РГАТУ им. Соловьёва 219
  • РязГМУ 125
  • РГРТУ 666
  • СамГТУ 131
  • СПбГАСУ 315
  • ИНЖЭКОН 328
  • СПбГИПСР 136
  • СПбГЛТУ им. Кирова 227
  • СПбГМТУ 143
  • СПбГПМУ 146
  • СПбГПУ 1599
  • СПбГТИ (ТУ) 293
  • СПбГТУРП 236
  • СПбГУ 578
  • ГУАП 524
  • СПбГУНиПТ 291
  • СПбГУПТД 438
  • СПбГУСЭ 226
  • СПбГУТ 194
  • СПГУТД 151
  • СПбГУЭФ 145
  • СПбГЭТУ «ЛЭТИ» 379
  • ПИМаш 247
  • НИУ ИТМО 531
  • СГТУ им. Гагарина 114
  • СахГУ 278
  • СЗТУ 484
  • СибАГС 249
  • СибГАУ 462
  • СибГИУ 1654
  • СибГТУ 946
  • СГУПС 1473
  • СибГУТИ 2083
  • СибУПК 377
  • СФУ 2424
  • СНАУ 567
  • СумГУ 768
  • ТРТУ 149
  • ТОГУ 551
  • ТГЭУ 325
  • ТГУ (Томск) 276
  • ТГПУ 181
  • ТулГУ 553
  • УкрГАЖТ 234
  • УлГТУ 536
  • УИПКПРО 123
  • УрГПУ 195
  • УГТУ-УПИ 758
  • УГНТУ 570
  • УГТУ 134
  • ХГАЭП 138
  • ХГАФК 110
  • ХНАГХ 407
  • ХНУВД 512
  • ХНУ им. Каразина 305
  • ХНУРЭ 325
  • ХНЭУ 495
  • ЦПУ 157
  • ЧитГУ 220
  • ЮУрГУ 309
Читайте также:  Как проверить подушку двигателя авео т300

Полный список ВУЗов

Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).

Источник

Физический принцип работы и схемы замещения

Электромеханические свойства трехфазных асинхронных двигателей

Физический принцип работы и схемы замещения

Трехфазный асинхронный двигатель является основным типом асинхронных машин. Статор двигателя служит для создания основного магнитного потока. В пазы статора укладывают три фазных обмотки, смещенные в пространстве на 120 °. Обмотки соединяются в звезду или треугольник и подключаются к трехфазной системе переменного синусоидального тока.

Ротор обычно выполняется как короткозамкнутый; в его пазах размещаются стержни обмотки, которые замыкаются кольцами на его торцах.

В двигателях нормального исполнения обмотка ротора обычно выполняется заливкой пазов расплавленным алюминием. Одновременно отливаются кольца, замыкающие стержни. Форма паза ротора влияет на вид механической характеристики.

Кроме двигателей с короткозамкнутым ротором имеются двигатели с фазным ротором, в которых обмотка ротора выполняется аналогично обмотке статора. Обмотка такого ротора обычно соединяется в звезду, и три ее свободных конца присоединяют к трем медным кольцам, расположенным на валу ротора и изолированным от него и друг от друга. К кольцам через неподвижные щетки подключают внешние устройства для получения искусственных механических характеристик. Магнитопроводы статора и ротора выполняются шихтованными из электротехнической стали. Для снижения намагничивающего тока воздушный зазор между статором и ротором должен быть как можно меньше.

Три фазных обмотки статора, по которым протекает трехфазный переменный ток, создают вращающееся магнитное поле. Это поле взаимодействует с токами, индуцированными в проводниках обмотки ротора.

При вращении магнитного поля в направлении, указанном стрелкой (рис. 3.14), направление эдс в проводнике ротора будет соответствовать указанному точкой. Такое же направление будет иметь и активная составляющая тока ротора I.

Читайте также:  Из за чего может закипать двигатель в гольфе 3

Рис. 3.14. К определению направления электромагнитного момента

Электромагнитный момент стремится повернуть ротор в направлении вращения магнитного поля, т.е. асинхронная машина работает двигателем.

Величина электромагнитного момента определяется магнитным потоком и активной составляющей тока ротора:

, (3.25)

где сМ – постоянная двигателя.

Скорость вращения магнитного поля в воздушном зазоре

,

где f1 – частота переменного тока;

р – число пар полюсов.

Принципиально важно, что в асинхронном двигателе скорость вращения ротора ω не может быть равна скорости вращения магнитного
поля ω.

Разность скоростей ω ω называется абсолютным скольжением асинхронного двигателя. Отношение абсолютного скольжения к скорости магнитного поля называется скольжением:

.

При неподвижном роторе асинхронный двигатель представляет собой трансформатор и отличается от обычного трансформатора только воздушным зазором, наличие которого в магнитной системе ведет к увеличению тока холостого хода (тока намагничивания).

Если пренебречь падением напряжения в обмотке статора от тока холостого хода, то эдс обмотки приблизительно уравновешивает

приложенное к ней напряжение: , где E1 и U1 соответственно фазные эдс и напряжение.

Эдс обмотки статора

,

где w1 – число витков обмотки статора;

– обмоточный коэффициент; его величина Kw

Источник

Схема замещения асинхронного двигателя

При практических расчетах вместо реального асинхронного двигателя, на схеме его заменяют эквивалентной схемой замещения, в которой электромагнитная связь заменена на электрическую. При этом параметры цепи ротора приводятся к параметрам цепи статора.

По сути, схема замещения асинхронного двигателя аналогична схеме замещения трансформатора. Различие в том, что у асинхронного двигателя электрическая энергия преобразуется в механическую энергию (а не в электрическую, как это происходит в трансформаторе), поэтому на схеме замещения добавляют переменное активное сопротивление r2 ‘ (1-s)/s, которое зависит от скольжения. В трансформаторе, аналогом этого сопротивления является сопротивление нагрузки Z н .

Читайте также:  На холодном двигателе масло из выхлопной трубы

Величина скольжения определяет переменное сопротивление, например, при отсутствии нагрузки на валу, скольжение практически равно нулю s≈0, а значит переменное сопротивление равно бесконечности, что соответствует режиму холостого хода. И наоборот, при перегрузке двигателя, s=1, а значит сопротивление равно нулю, что соответствует режиму короткого замыкания.

Как и у трансформатора, у асинхронного двигателя есть Т-образная схема замещения.

Более удобной при практических расчетах является Г-образная схема замещения.

В Г-образной схеме, намагничивающая ветвь вынесена к входным зажимам. Таким образом, вместо трех ветвей получают две ветви, первая – намагничивающая, а вторая – рабочая. Но данное действие требует внесение дополнительного коэффициента c1, который представляет собой отношение напряжения подводимого к двигателю, к ЭДС статора.

Величина c1 приблизительно равна 1, поэтому для максимального упрощения, на практике принимают значение c1≈1. При этом следует учитывать, что значение коэффициента c1 уменьшается с увеличением мощности двигателя, поэтому более точное приближение будет соответствовать более мощному двигателю.

Параметры схемы замещения рассматриваются подробнее в статье векторная диаграмма асинхронного двигателя

Источник

Adblock
detector