ivanov-ciganov2 (558065), страница 13
Текст из файла (страница 13)
(8(/~ /4а,)/~-+.«~+ 1/г1+ы;(1„,+й пР)']. (4.29) Знак «+» в (4.29) соответствует двигательному режиму работы машины, а знак « — э — генераторному. Максимальный момент не зависит от омического сопротивления ротора и при работе машины генератором получается ббльшим, чем при работе двигателем. Это объясняется тем, что в двигательном режиме потери мощности в сопротивлениях статора и ротора уменьшают мощность, пбтребляемую от сети и преобразуемую в машине в механическую.
При работе машины генератором для обеспечения значения амплитуды напряжения на фазе, раиного (/л, двигатель, вращающий-ротор, должен покрыть и потери мощности в обмотках статора и ротора. Поэтому его момент должен быть больше, а ротор вращаться со скоростью выше, чем синхронная. Пусковой момент асинхронного двигателя, т. е. момент при га« =- о (з = 1), меньше максимального момента, получающегося при з = з . Это обстоятельство в некоторых случаях затрудняет использование таких двигателей. Однако поскольку скольжение з зависит от сопро.
тивления г« = гр+ /7„, то можно подбором сопротивлений резисто. Ров К„ получить максимальный момент и при неподвижном роторе. Для этого г«следует по соотношению (4.28) выбрать таким, чтобы з„= 1. Такому г, соответствует зависимость от скольжения, показанная штриховой линией на рис. 4,8, б. ;-';:,::П~',еле того как двигатель раскрутится, сопротнвлення резисторов уь|еньшают, частота вращения двигателя увеличивается н прн 0 достигает установившейся.
В хорошей машине сопрогнвленне ;*; ~в-сток ротора гр мало, я поэтому она работает малым скольжейнем (а ( 0,05). В тех случаях, когда от асинхронного двн- .:1"''теля не требуется большого пускового мо:;"4ента (прн запуске он отключается муфтой :аь,нагрузкн), пусковые резисторы не нужны. ,~)цше двигатели выполняют с замкнутыми наКоротко обмотками ротора, которые очень удобно Рис. 4.9 :зй)Поднять в виде беличьего колеса (рнс. 4.9). ':;:А1ггнвные проводники обмоток замкнуты боковыми кольцами накоротко. '";:: Двигатели с короткозамкнутым ротором конструктнвпо просты н ':п)хяучнлн нанбольшее распространение.
$4.3. Однофазный асинхронный двигатель К асинхронному двигателю не обязательно подводить ,~ябгофазное напряжение питания. О~ может вращаться, когда ток ::;:~(()абуждення протекает только по одной нз фаз статорных обмоток. ::'ч))ршность, которую он прн этом развнваег, будет меньше номинальной. :йхгГьясняется это тем, что пульсирующий магнитный поток, создава)~й(14й одной фазой обмотки статора', можно представить как результат ::~~яствия двух вращающихся в разные стороны магнитных потоков, )мвйдый нз которых может создавать вращающий момент на валу двн"га(еля. .'",,; На рнс.
4.10, а схематически изображена одна статорная обмотка й,;;Крроткозамкнутый ротор. Магнитный поток, вызванный током ясточ- '-~()(ка'а, == Е соз гав н представленный двумя врагцаюшнмнся векто,:~умн Фт н Ф„наводят токи в активных проводниках обмоткя ротора :~~М. 4.10, б). Векторы Ф, н Ф, вращаются в разные стороны с часто :~~3: гэ. Поэтому прн неподвнжном роторе вращающие моменты, являю::-ам(ЕСя результатом взаимодействия токов ротора н потоков Фг н Ф„ ":.;4РЩВНОВЕШНВаЮт дРУг дРУга.
Если хй раскрутить ротор против часо'тфй стрелки, то токи, наведенные в нем потоками Ф, н Ф,, уже не бу ":А)(т равны. Ток, созданный потоком Ф„будет больше, так как он имеет :~!Йньшую частоту (ротор вращается вслед за вектором Ф1) и, следова'~~аьно, нндуктквное сопротнвленне обмотки ротора для него меньше. „."' Ток, наведенный потоком Ф„уменьшается, так как ротор враша .~йая навстречу этому потоку.
Появившийся разностный момент будет '-ф46~ручнвать ротор до вращения, близкого к синхронному. Прн такой ~явности частота тока, наводимого потоком Ф„будет близка к 2гэ, 1))(ййУктнвное сопротивление, оказываемое ему обмоткой ротора, будет Мвшнм н угол сдвига этого тока по отношению к э. д.
с. ф близок ж,лг,а 'у!то),, Формула (4.26) показывает, что тормозящий в данном случае '~Юмент, создающийся током, наведенным от потока Ф„будет очень (4()~~;,"Еслн раскрутить двигатель по часовой стрелке, то момент будет .абатываться нз-за взаимодействия с потоком Ф,. Таким образом, у однофазного асинхронного двигателя пусковой момент равен нулю, а после начальной раскрутки он работает с небольшим скольжением и развивает заметный вращающий момент, Сказанное иллюстрируется рис. 4.11, на котором представлены зависимости от скольжения моментов Мг и М„создаваемых потоками Ф, и Ф,.
Е ° 6$ ~г а)" б) Рис. 4.10 Рис. 4.!1 При неподвижном роторе скольжение по отношению к обоим потокам Ф, и Ф, равно единице. При достижении синхронной скорости и вращении против часовой стрелки скольжение по отношению к потоку Ф,— э, станет равным нулю, а скольжение по отношению к потоку Ф, — эг — двойке. При вращении по часовой стрелке увеличивается скольжение э, и уменьшается и,. Кривая результирующего момента Ма — — М, + М, на валу двигатели ля проходит через нуль при и = и, = и, = 1, ито и показывает отсутствие пускового момента у такого О двигателя. Для того чтобы однофазный двигатель самостоя- тельно запускался и имел.
лучшие характеристики, Рис. 4.12 применяют дополнительную обмотку возбуждения, смещенную пространственно по отношению к основной (рис. 4.12). Ток дополнительной обмотки отличается по фазе от гока основной обмотки, ибо в цепь первой включен конденсатор С. Магнитное поле, создаваемое этими обмотками, также получается вращающимся, но не круговым, как в симметричной системе, а эллиптическим. Конец вектора Ф описывает в пространстве эллипс.
Но этого достаточно для создания двигателем некоторого пускового момента. Такие двигатели называют ко н де н с а то р н ы м и. $4А Асинхронные исполнительные двигатели и тахогеиераторы В устройствах автоматического управления нашли ши. роков применение асинхронные исполнительные двигатели, отличигельной особенностью которых является возможность управленя~, 4астотой вращения его ротора и малая инерционность.
Самыми хоро шими характеристиками управления и небольшой инерцией обладаю~ исинхронные двигатели с немагнитным полым ротором (рис. 4.1З гп ротор; 2 — обмотка статара; д — внешний статор; 4 — внутренйий статар; б — выходной вал). Такой двигатель имеет две смещенные ~тносятельно друг друга на 90 в пространстве обмотки статора, короткозамкнутый ротор, представляющий собой легкий металлический полый цилиндр. Одна из обмоток статора называется о б ма т к о й в о з б у ж д е«и я, а другая — о б м от к о й у п р а в л е н и я.
К этим обмоткам зодводятся напряжения, отличающиеся сдвигом по фазе в 90'. При оди«аковых намагничивающих ..илах обмоток в магнитапро- х х юде машины возбуждается «ращающееся круговое маг«нтное поле, точно такое же, .Гауфе чЩ" «ак и в трехфазной машине. !!« 1ри изменении намагничи- ,'й1! И ~., иэя« ', »ающей силы, создаваемой Й1в . 1«й1Щ юзбуждения машины стано»вяся эллиптическим. Ротор эллиптическом поле вра- «, Й=-""-'-'*-'и,)«д л дается со скоростью, тем п«льнее отличающейся от син- ю сронной, чем меньше вели«яна малой полуоси эллипса. ,:1 При токе в обмотке упра- «ления, равном нулю, эллипс с «ытягивается в линию и поле г а л ' ~ г пановится пульсирующим.
'г ' «я ' Ъ» — = 14тобы двигатель не имел «саяпхода», т. е. останавливался три нулевом токе в обмотке !правления, даже имея не- Ф «старую начальную скорость„ Рис. 4.13 «айиси масть моментов, разФпваемых двумя составляющими пульсирующего магнитного поля от л«опыления, должна отличаться от зависимости, характерной для зднафизнаго двигателя и приведенной на рис.
4.11. . Добиться остановки двигателя в отсутствие сигнала управления иажно, выбрав большим омическое сопротивление его ротора, чтобы иаксимальный момент достигался при скольжении а, равном 2 — 4. з этом случае зависимость результирующего момента от скольжения Рис 4.13, б) меняет знак в сравнении с рис. 4.11 и этот момент оказы«ается тормозящим для любого направления вращения ротора. , При подаче небольшого по величине сигнала управления магнит«Ое поле в двигателе превращается из пульсирующего во вращающееся »ллиптическое. Такому полю соответствуют два вектора, вращаю!»Ихся в разные стороны и имеющих различные амплитуды. М аксимапьный момент М „ пропорционален амплитуде сост- ';.гствующего вращающегося вектора. Если в результате подачи угнала управления увеличится амплитуда вектора Ф, и уменьшится амплитуда вектора Ф„ то возрастет момент М, и упадет момент М,.
Эти моменты станут равными М„, и Мд (см. рис. 4.13, б). Суммарный вращающий момент при таком сигнале управления М а будет равен нулю, если в двигателе установится скорость вращения„соответствующая некоторому скольжению з, = з, ( 1. При частоте ротора, меньшей, чем (1 — зи)ем развиваемый двигателем момент положителен, т. е. ротор вращается с ускорением, а при скорости, большей (! — з,)вм — тормозя- щий, что замедляет его вращение. При увеличении сигнала управления вращающееся магнитное поле из эллиптического превращается в круговое и величина скольжения з„соответствующая установившейся частоте вращения, т.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
