Возбуждение главного магнитного поля возможно с помощью либо электромагнитов, либо постоянных магнитов.

Все рабочие характеристики машин постоянного тока при работе как в режиме генератора, так и в режиме двигателя зависят от спосо­ба включения цепи возбуждения по отношению к цепи якоря. Со­единение этих цепей может быть параллельным, последовательным, смешанным.

У машин с параллельным возбуждением цепь обмотки возбужде­ния соединяется параллельно с цепью якоря.

У машин с последовательным возбуждением ток якоря /_я равен току обмотки возбуждения, поэтому она выполняется проводом большого сечения.

В машинах со смешанным возбуждением на каждом полюсном сер­дечнике расположены две обмотки. Одна из этих обмо­ток с числом витков w_uap подключена параллельно якорю, вторая об­мотка с числом витков w_uoc — последовательно

Вопрос 2 Конденсаторные АД.

Статор асинхронного конденсаторного двигателя имеет в своей конструкции две обмотки с равным количеством пазов и сдвинутых относительно друг друга на 90 градусов. Одну из обмоток является главной и включается непосредственно в однофазную сеть, а вторая обмотка является в данном случае вспомогательной и включают в эту же сеть через рабочий конденсатор Сраб.

,

· где С_раб – емкость рабочего конденсатора, Ф,

· I_A — ток обмотки A, А,

· I_B — ток обмотки B, А,

· - угол фазового сдвига между током I_A и напряжением питания U при круговом вращающемся поле, градусов,

· U - напряжение питания сети, В,

· f - частота сети, Гц,

· k - коэффициент, определяемый отношением эффективных чисел витков в обмотках фаз статора B и A.

Более широкое распространение получили асинхронные конденсаторные двигатели, работающие от однофазной сети переменного тока. В этом двигателе одна из обмоток статора, называемая главной, включается непосредственно в однофазную сеть, а другая — вспомогательная, включается в эту же сеть, но через рабочий конденсатор.

 

а — с рабочей емкостью,

б — с рабочей и пусковой емкостями,

в — механические характеристики;

1 — при рабочей емкости,

2 — при рабочей и пусковой емкостях

 

Асинхронные конденсаторные двигатели обладая достаточно высокими коэффициентом полезного действия и коэффициентом мощности (соs φ = 0,80 ÷ 0,95) имеют неудовлетворительные пусковые свойства, так как емкость Сраб обеспечивает круговое поле лишь при расчетной нагрузке, а при пуске двигателя поле статора эллиптическое. Пусковой момент при этом не превышает 0,5 Нм.

Конденсаторные двигатели иногда называют двухфазными, так как обмотка статора этого двигателя содержит две фазы. Двухфазные двигатели могут работать и без конденсатора или другого ФЭ, если к фазам обмотки статора подвести двухфазную систему напряжений.

Пусковой момент конденсаторного двигателя может быть значительно повышен, если параллельно рабочей емкости С_раб кратковременно включить пусковую емкость С_пуск.

Емкость пускового конденсатора намного больше емкости рабочего конденсатора. Выбор величины пусковой емкости зависит от необходимой кратности пускового момента, которая может быть доведена до двух и более.

Значительные габариты конденсаторов, используемых в качестве пусковой емкости, иногда ограничивают применение конденсаторных двигателей с пусковой емкостью.

           

 

Вопрос 3 Определение рабочих характеристик АД по круговой диаграмме.

При изменении нагрузки асинхронной машины, но при и постоянных параметрах конец вектора тока перемещается по окружности. Эту окружность, являющуюся геометрическим местом концов векторов тока , вместе с дополнительными построениями, необходимыми для ее исследования, называют круговой диаграммой асинхронной машины. Круговая диаграмма может быть использована для определения рабочих характеристик асинхронной машины при условии, что ее параметры в исследуемых режимах остаются постоянными.

а) Построение круговой диаграммы по опытным данным производится на основании двух опытов - холостого хода и короткого замыкания.
Для построения круговой диаграммы асинхронного двигателя, соответствующей Г-образной схеме замещения,, необходимы следующие данные: фазные токи холостого хода () и короткого замыкания (); разность между потерями холостого хода и механическими потерями (); потери короткого замыкания ();При построении предполагается, что токи идеального (s = 0) и реального холостого хода одинаковы.

Круговая диаграмма строится в следующем порядке:
Выбирается масштаб тока , А/мм, из соображений удобства построения диаграммы/

Определяется масштаб мощности , Вт/мм.
Вертикально вверх откладывают вектор , cтроят точку идеального холостого хода (s=0) по току и потерям . Строят точку короткого замыкания (s=1) по току и потерям Рк. Из точки N - середины отрезка - восстанавливают к нему перпендикуляр, который пересекает в точке Ок линию проведенную через точку под углом к горизонтали;
Точка Ok является центром окружности токов, радиус которой равен .
Для определения точки Н, соответствующей , проводят прямую под углом a к диаметру ;

где - диаметр круговой диаграммы в амперах.
Точки Аx, Ак и Н делят окружность токов на три части, соответствующие режимам работы двигателем, генератором и тормозом.
Точка R реального холостого хода расположена на диаграмме несколько выше точки Ах идеального холостого хода.
б) Построение круговой диаграммы по расчетным данным (рис. 16-43) производится на основании известных параметров , определенных с учетом вытеснения тока, и параметров , определенных без учета насыщения и вытеснения тока.
Диаметр окружности токов , где .
Ток холостого хода при s=0

Коэффициент мощности при s=0

в) Определение по круговой диаграмме величин, характеризующих режим нагрузки машины.
Линия первичной мощности .
Линия электромагнитной мощности (Рэм) или линия электромагнитного момента .
Линия механической мощности .
Линия вторичной мощности .
Масштабы: тока , А/мм; мощности , Вт/мм; момента (или ).
Для режима нагрузки, соответствующего некоторой точке А на круговой диаграмме:
ток статора , А;
ток ротора , А;
первичная мощность , Вт;
электромагнитная мощность , Вт;
электромагнитный момент ;
механическая мощность ,Вт;
полезная (вторичная) мощность , Вт;
коэффициент мощности
КПД
скольжение
г) Определение по круговой диаграмме максимального момента, максимальной мощности, перегрузочной способности и кратности пускового момента (рис. 16-43).
Максимальный электромагнитный момент , где - отрезок перпендикуляра к диаметру , опущенного из точки К касания окружности касательной, проведенной параллельно линии электромагнитного момента .