Шпоры ТОЭ

35. Способы регулирования ДПТ

3 способа:

1. Изменение сопротивления якорной цепи, путём внесения регулируемого добавочного сопротивления в цепь якоря (неэкономично).

2. Изменение тока в обмотке возбуждения, в результате изменяется Ф, путём введения в сопрт. реостата в обмотку возбуждения (экономично т.к. I_возб мал и потери малы)

3. Изменение напряжения у сети (система генератор – двигатель) (экономично)

-механическая харка

-скорость при х х . -изменение ск-ти вращ вызванное действием нагрузки.

37. Асинхронные электрические машины.

АМ наз. машины у кот. скорость вращения зависит вращательного момента. АМ используются как двигатели. Недостаток АМ – невозможность плавной регулировки скорости в широких пределах.

Устройство:

Неподвижная часть (статор) и вращ. (ротор), возд. зазором (0,1..0,3 мм). В машинах малой мощности в пазах статора размещены 3-фаз. обмотка, причём, угол развала 120°. Сердечники статора и ротора собираются из листов электромеханической стали для уменьшения вихревых токов.

В зависимости от типа обмотки ротора АМ разделяются на: короткозамкнутый ротор и фазный ротор.

АМ малой мощности обычно исполняют с короткозамкнутым ротором. В пазах таких роторов расположены неизолированные Cu или Al стержни. Концы их с обеих сторон соединены с Cu или Al кольцами, т.е. получена короткозамкнутая обмотка.

Фазный ротор: В тех случаях когда большой М_пуск и широкий диапазон регулировки скорости вращения в АМ больш. и сред. мощности прим. фазные роторы. В их пазы укладываются 3-фаз. обмотки; концы фаз соед. в звезду ими ∆-к, присоединены к изолирован. друг от друга и от вала 3-м контактным кольцам; по ним скользит щетки с помощью кот. обмотку ротора соед. с пусковым и регул. реостатом.

Принцип действия:

При подключении 3-фаз. обмотки статора к сети 3-фаз. тока возникает вращательное магн. поле (поле ось кот. равномерно вращ.). Скорость его вращения:

38. Принцип действия АД, режимы его работы.

Принцип действия:

При подключении 3-фаз. обмотки статера к сети 3-фаз. тока возникает вращательное магн. поле (поле ось кот. равномерно вращ.). Скорость его вращения:

В росточке статора размещён ротор с замкнутой обмоткой.

В ращ. магн. поле пересек пров ротора и наводит в них ЭДС: e=Blv. Кот. обуславливает появление токов в пров. ротора. В результате возникновения токов в пр. ротора с вращ. магн. полем воник. ЭМ силы: F_эм=BlI , созд. ЭМ вращательный момент.

Под действием вращ. момента ротор начинает вращаться в направлении перпендикулярном полю, однако скорость вращения ротора n меньше чем скорость вращения поля n₁, даже при отсутствии нагрузки на валу (если бы этого не было не навод. ЭДС, т.к. МП было бы неподвижно относительно ротора). Степень отставания скор. вращ. ротора от скор. вращ. оцениваем величиной скольжения:s=(n₁-n)/n₁. У современных АД 3-фаз. перемен. тока скольжение при номинальной нагрузке: s=1..6%

При изм. скорости вращ. ротора от n=0 до n=n₁ (теор. случай) S изменяется от 1 до 0.

Навод. в обмотке ротора ЭДС и токи имеют частоту f_α=pn_s/60 f_α=p(n₁-n)/60

39. Магнитные поля, ЭДС и индуктивности обмоток АД. Схеме замещения фазы обмотки статора и ротора АД без учёта потерь мощности в стали.

40. Замещение вращающего ротора АД неподвижным, схемы замещения.

1. Уравнение эл. равновесия обмотки статера:

Осн. урав. АД аналогичны уравнениям тр-ра в расчётном смысле. Для тр-ра:

Акт. сопротивление цепи экв. неподв. ротора можно представить как сумму двух слагаемых:

член r₂(1-S)/S эквивалентен z_н тр-ра.

Схема уравн. приведённого АД:

42. Механические характеристики АД.

МП статора вращ. с угл. скоростью ω₁, развив. ЭМ мощность P_ЭМ=Мω₁ перед. от статора к ротору.

С др. стороны:

Р_ЭМ=Р₁-∆Р_1Э-∆Р_СТ, где Р₁=3U₁I₁cosφ₁

∆Р_1Э – эл. потери в обмотке статора

∆Р_СТ – потери в стали статора

Потери в стали ротора~f₂ и ими принеб. (f₂<<f₁)

∆Р_ст=3I₁²r₁

Ротор двиг. развивает мощность:

Р₂′=Мω₂=Мω₁(1-S)=Р_ЭМ(1-S)=Р_ЭМ-Р_ЭМS

Р_ЭМS обусл. эл. потерями в обм. ротора

Р_ЭМS=∆P_2Э=3I₂²r₂

Выход. (полезн.) мощ. на валу двиг. меньше за счёт механических потерь в двигателе:

Р₂=Р₂′-∆Р_2Э-∆Р_мех

КПД для маломощ. АД - 55%, для мощн. – 95%

Срав. соотношения Р_ЭМS=3I₂²r₂ и Р_ЭМ=Мω₁:

Из упрощ. схемы замещ. (см. 40):

При U₁=const и f₁=const

При S=1 (пуск двиг.):

М_ПУСК/М_Н=0,8..1,4 max при S_кр=0,12..0,2

Пуск: n=0 s=1 под действием нач. пускового момента, если он достаточен для преодаления М_СТАТ, ротор двиг. начинает вращаться и его скорость увеличивается пока вращ. момент не станет равн. М_СТ. По мере разгона двиг. S

В зависимости от величины и знака скольжения АМ ротора в режимах двигателя 1sгенератора s<0, электромагн. тормоз s>1.

вВ росточке статера размещён ротор с замкнутой обмоткой.

В ращ. магн. поле пересек пров ротора и наводит в них ЭДС: e=Blv. Кот. обуславливает появление токов в пров. ротора. В результате возникновения токов в пр. ротора с вращ. магн. полем воник. ЭМ силы: F_эм=BlI , созд. ЭМ вращательный момент. Под действием вращ. момента ротор начинает вращаться в направлении перпендикулярном полю, однако скорость вращения ротора n меньше чем скорость вращения поля n₁, даже при отсутствии нагрузки на валу (если бы этого не было не навод. ЭДС, т.к. МП было бы неподвижно относительно ротора). Степень отставания скор. вращ. ротора от скор. вращ. оцениваем величиной скольжения:s=(n₁-n)/n₁. У современных АД 3-фаз. перемен. тока скольжение при номинальной нагрузке: s=1..6%

При изм. скорости вращ. ротора от n=0 до n=n₁ (теор. случай) S изменяется от 1 до 0.

Навод. в обмотке ротора ЭДС и токи имеют частоту f_α=pn_s/60 f_α=p(n₁-n)/60

В зависимости от величины и знака скольжения АМ ротора в режимах двигателя 1sгенератора s<0, электромагн. тормоз s>1.

Велечина крит. и мех. момента не зависит от сопрот. цепи ротора r₂, однако r₂ оказ. влияние на величину крит. скольж. S_КР => на хар. кривой f(S), измен. величину r₂ можно измен. мех. хар. АД. Знач. M_max или М_КР ~U₁²=> если у АД увел. акт. сопрот. ротора r₂, то М_МЕХ сохр. своё знач. будет смещ. в сторону больш. скольж. – получ. реост. хар.

Мех. хар. наз. естественной, если она постр. для случая U₁=U_1НОМ, в цепях двиг. отсутствует какие-либо добав. соедин. Мех. хар., полученные при введение реост. в цепь фазного ротора наз реостатными:

На основе этой с.у. сост. схему замещения:

Т-образная:

Упрощённая:

I₀=0 I₁=-I₂′

Согласно упрощ. схеме замещения:

43. Способы регулирования вращения ротора АД.

ω=ω₁(1-s) n=n₁(1-s)

Частоту вращения ротора можно регулировать изменением частоты вращения поля или изменением скольжения s. Частота вращения поля статора n₁=60f₁/p зависит от частоты подводимого напряжения и числа пар полюсов p. Изменение скольжения s может быть получено или за счёт увеличения Эл. потерь в цепи ротора или путём введения добавочного ЭДС в цепь.