В 40Объясните особенности устройства трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутой обмоткой ротора и двигателя с фазной обмоткой ротора

Асинхронный двигатель состоит из неподвижной части – статора и вращающейся – ротора. Роторы бывают двух типов: короткозамкнутые и фазные.

В пазы короткозамкнутого ротора укладывают обмотку в виде беличьей клетки, выполняемую из медных или алюминиевых стержней, которые с торцовых сторон замыкают двумя кольцами. Стержни этой обмотки вставляют в пазы сердечника ротора. Беличью клетку от стали ротора не изолируют, так как проводимость проводников обмотки в десятки раз больше проводимости стали. Зачастую пазы ротора или статора делают скошенными для уменьшения высших гармонических ЭДС, вызванных пульсациями магнитного потока из-за наличия зубцов, магнитное сопротивление которых существенно ниже магнитного сопротивления обмотки, а также для снижения шума, вызываемого магнитными причинами. Для улучшения пусковых характеристик асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором, а именно, увеличения пускового момента и уменьшения пускового тока, на роторе применяют специальную форму паза. При этом внешняя от оси вращения часть паза ротора имеет меньшее сечение чем внутренняя. Это позволяет использовать эффект вытеснения тока, за счет которого увеличивается активное сопротивление обмотки ротора при больших скольжениях (при пуске).

В пазы фазного ротора укладывают трехфазную обмотку, выполняемую по типу обмотки статора. Эту обмотку ротора соединяют в звезду. При этом концы обмотки соединяют вместе, а начала присоединяют к контактным кольцам, на которые устанавливают щетки, соединенные с пусковым реостатом, выполняющий роль добавочного активного сопротивления, одинакового для каждой фазы.

В 41 Расскажите способы определения выводов начала и конца обмоток статора трехфазного асинхронного двигателя

Обмотки двигателя могут быть соединены в звезду или в треугольник. Для удобства соединения обмоток в треугольник выводы обмоток присоединены к доске зажимов. При присоединении в звезду концы обмотки соединяют вместе, а начала присоединяют к контактным кольцам, на которые устанавливают щетки, соединенные с пусковым реостатом.Если на паспорте двигателя написано 220/380 и стоит обозначение , что это значит, что при линейном напряжении в сети 220 В обмотки нужно соединить в треугольник, а при линейном напряжении 380 В – в звезду.

 

№42Получ вращ магн поля АД 3-х фаз маш

АД:

Предположим, что ротор АД неподвижен и к его валу не приложен тормозной момент. Если на 3-хфазную обмотку статора подключить к 3-хфазной сети, то токи, протекающие по обмотке, создадут вращающееся магнитное поле. Угловая скорость этого поля, называется синхронной. Магнитное поле при своем вращении пересекает проводники обмотки ротора и индуцирует в них ЭДС.

Синхронные машины:

Рассмотрим принцип действия синхронного генератора. Если через обмотку возбуждения(обмотка ротора) протекает постоянный ток, то полюсы создадут постоянное магнитное поле чередующейся полярности. При вращении полюсов, а следовательно, и поля относительно проводников обмотки якоря в них будет индуцироваться переменная ЭДС, причем ЭДС отдельных проводников фазы суммируются. Если на якоре(обмотке статора) уложены 3 одинаковые обмотки, сдвинутые в пространстве на электрический угол =120 градусов, то в этих обмотках будет индуцироваться 3-хфазная система фазных ЭДС.

В-43 Уранвие магнитдвиж сил

АД:

Процессы, протекающие в АД с эквивалентным неподвижным ротором, описываются системой уравнений, подобной    системе уравнений для трансформатора.Уравнение МДС(магнитодвижущей силы):

W=I1*W1-I2s*W2=I0*W1

I0- ток хх или намагничиванияТок ротора.

Запишем уравнение равновесия для одной фазы короткозамкнутого ротора.

При неподвижном роторе.

R2 – активное сопротивление обмотки ротора, связанное с потерями на нагрев обмотки.

X2 – индуктивное сопротивление обмотки ротора, связанное с потоком рассеяния.

где: x2 = 2 π f L2 – индуктивное сопротивление обмотки неподвижного ротора, связанное с потоком рассеяния;

R2 – активное сопротивление обмотки ротора, связанное с потерями на нагрев обмотки.При вращающемся роторе.

где:  – индуктивное сопротивление обмотки вращающегосяротора.

Для тока ротора в общем случае можно получить такое соотношение:

Отсюда следует, что ток ротора зависит от скольжения и возрастает при его увеличении, но медленнее, чем ЭДС.

Ток статора

Так как результирующее магнитное поле асинхронной машины не зависит от её режима работы, можно составить для одной фазы уравнение магнитодвижущих сил, приравняв магнитодвижущую силу в режиме холостого хода к сумме магнитодвижущих сил в режиме нагрузки.

İ0 w1 k1 = İ1 w1 k1 + İ2 w2 k2, где

k1=0.92÷0.98 – обмоточный коэффициент;

w1 – число витков одной фазы обмотки статора;

Отсюда İ1 = İ0 + İ'2.

Здесь I0 – ток в обмотке статора в режиме идеального холостого хода,

– составляющая тока статора, которая компенсирует действие магнитодвижущей силы обмотки ротора. Полученное выражение для тока статора отражает свойство саморегулирования асинхронной машины. Чем больше ток ротора, тем больше ток статора. В режиме холостого хода ток статора минимальный. В режиме нагрузки ток статора возрастает. Ток реального холостого хода асинхронной машины   и значительно больше по сравнению с номинальным током, чем у трансформатора. Это объясняется тем, что величина тока I0 зависит от магнитного сопротивления среды, в которой создаётся магнитное поле. У асинхронной машины, в отличие от трансформатора, есть воздушный зазор, который создаст большое сопротивление магнитному полю.