Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Работа АМ с вращающимся ротором
ЭДС и ток в обмотке ротора. Рассмотрим общий случай индуцирования ЭДС в обмотке ротора, увлекаемого вращающимся магнитным полем. Так как эта обмотка пересекается магнитным потоком с частотой пs = п 1 - п 2 , частота индуцируемой в ней ЭДС f2 = pпs /60 = p(п1 — п2 )/60. (4.12) Учитывая, что pп1 /60 = f1 и (п1 - п2 )/п1 = s, представим (4.12) в ином виде: f2 = f1s (4.12a) При вращении ротора ЭДС в его обмотке Е 2 s = 4,44f2 w2 k об 2 Ф m = 4,44f1 sw2 k об 2 Ф m. (4.13) Учитывая, что ЭДС при заторможенном роторе Е 2 = 4,44 f1 w2 kоб2 Фm, получаем Е2S = E2S. (4.13a) Если обмотка ротора замкнута, по ней проходит ток с частотой f2 , который создает бегущую волну МДС F 2; вращающуюся относительно ротора с частотой nF2 = 60f2 / р = 60f1 s/p = n1s = n1 - п 2 . Направление вращения МДС ротора определяется порядком чередования максимумов тока в фазах, т. е. МДС ротора вращается в ту же сторону, что и магнитное поле статора (см. § 3.4). Легко заметить, что частота вращения МДС ротора относительно статора равна сумме частот п2+ nF2 = п1. Следовательно, при вращении ротора МДС cтamopa F 1 и МДС ротора F 2 вращаются в пространстве с одинаковой частотой, т. е. относительно друг друга они неподвижны. Таким образом, полученные выше для заторможенного ротора выводы о взаимодействии токов в первичной и вторичной обмотках применимы и для вращающегося ротора. Из изложенного следует, что в асинхронной машине магнитное поле, вращающееся с частотой n 1, возникает в результате совместного действия бегущих волн МДС ротора и статора. Оно служит связующим звеном между статором и ротором, обеспечивая обмен энергией между ними, точно так же, как переменное магнитное поле в трансформаторе осуществляет передачу энергии из первичной обмотки во вторичную. Энергетическая диаграмма. При работе асинхронной машины в двигательном режиме (рис. 4.12) к статору из сети подводится мощность P1 = m1 U1 I1 cos φ1. (4.14) Часть этой мощности затрачивается на покрытие электрических потерь Δ Р эл1 в активном сопротивлении обмотки статора и магнитных потерь Δ Р м1 в статоре. В ротор посредством вращающегося магнитного поля передается электромагнитная мощность Рэм = P1 - Δ Рэл1 - Δ Рм1 . (4.15) Часть электромагнитной мощности, полученной ротором, тратится на покрытие электрических потерь Δ Р эл2 в его обмотке. В машинах с фазным ротором возникают также потери в щеточных контактах на кольцах, которые обычно включают в потери Δ Р эл2. Оставшаяся часть мощности Р эм превращается в механическую мощность
Р мех = Р эм - Δ Р эл2. (4.16) Магнитные потери Δ Р м2 в стали ротора из-за малой частоты перемагничивания практически отсутствуют. Механическая мощность, за исключением небольших потерь на трение, является выходной полезной мощностью двигателя: Р2 = Рмех - Δ Рт - Δ Рдоб, (4.17) где Δ Р т и Δ Р доб — соответственно потери на трение (механи-ческие) и добавочные потери. Выразим электромагнитную и механическую мощности через электромагнитный вращающий момент М: Рис. 4.12. Энергетическая диаграмма асинхронной машины Р эм = М ω1 ; Р мех = Мω 2 , (4.18) где ω1 = 2πn1 /60 и ω2 = 2πn2 /60 — угловые скорости магнитного поля и ротора. Из энергетической диаграммы (рис. 4.12) следует, что Δ Рэл2 = Рэм - Рмех (4.19) или Δ Рэл2 = Мω1 - Мω2 = Мω1 (ω1 - ω2 )/ω1 = Мω1 s. (4.20) Из формулы (4.20) имеем М = Δ Рэл2/(ω1 s); (4.21) s = Δ Рэл2 /(Мω1 ) = Δ Рэл2 /Рэм . (4.22) Формулы (4.21) и (4.22) позволяют произвести анализ важнейших свойств асинхронного двигателя, а именно - установить связь между скольжением и КПД, а также зависимость электромагнитного момента от параметров машины и режима ее работы. Связь между скольжением и КПД. Представим КПД асинхронного двигателя в виде η = Р2 /Р1 = (Рэм /Р1)(P2 /Pэм) = η1 η2, (4.23) где η 1 и η 2 — КПД статора и ротора. Поскольку η2 = Р2 /Рэм = (Рэм - Δ Рэл2 - Δ Рт - Δ Рдоб )/Рэм, (4.24) справедливо неравенство η2 < (Рэм - Δ Рэл2 )/Рэм < (1 - Δ Рэл2 /Рэм) < (1 - s). (4.25) Следовательно, η < η2 < (1 — s). Таким образом, для работы асинхронного двигателя в номинальном режиме с высоким КПД необходимо, чтобы в этом режиме он имел небольшое скольжение. Обычно sном = 0,01 ÷ 0,06, при этом обмотку ротора выполняют с He6oльшим активным сопротивлением. Номинальную частоту вращения ротора n2ном = n1 (1 - sном ) (4.26) можно принять равной приблизительно 0,97 n 1. Значения частоты вращения n 1 и приближенные значения n 2 для асинхронных двигателей общепромышленного применения при f 1 = 50 Гц в зависимости от числа полюсов 2 р приведены ниже.
Незначительное отклонение частоты вращения ротора от синхронной частоты вращения магнитного поля позволяет в технических документах указывать не величину n 2ном, а величину n 1или число полюсов. Электромагнитный момент. Формулу (4.21), полученную из энергетической диаграммы, преобразуем к более удобному для анализа виду, подставив в нее значения ω 1 = 2 π n1 /60 = 2 π f1 /p; (4.27) Δ Рэл 2 = m2 I2 E2s cos ψ 2 , (4.28) где ψ2 —угол сдвига фаз между ЭДС и током ротора. При этом с учетом (4.13) получаем М = (рт 2 k об 2 /√2) Ф m I2 cos ψ 2 = с M Ф m I2 cos ψ 2, (4.29) где с M = рm2 kоб2 /√2 - постоянная. Формула (4.29) справедлива не только для асинхронных машин, но и для электрических машин всех типов. Во всех этих машинах электромагнитный момент пропорционален произведению магнитного потока на активную составляющую тока ротора.
|
|||||||
Последнее изменение этой страницы: 2021-11-27; просмотров: 42; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.144.71.142 (0.007 с.) |