Однофазные асинхронные двигатели

Однофазные асинхронные двигатели в отличие от трехфазных двигателей имеют на статоре однофазную обмотку (см. рис. 267, а и б обмотка А). Ротор однофазного двигателя имеет короткозамкнутую обмотку. Выше было указано, что однофазный ток не создает вращающегося магнитного поля. Поэтому однофазные двигатели не имеют начального или пускового вращающего момента. Для создания пускового момента на статоре двигателя располагают вторую, так называемую пусковую обмотку, сдвинутую относительно рабочей обмотки на угол 90° (см. 267, а и б, обмотка В). Обе обмотки питаются от сети однофазного тока. Для создания сдвига фаз между токами обеих обмоток на угол, близкий к 90°, последовательно с пусковыми обмотками включается большое активное сопротивление или емкость (см. рис. 267, а и б). Пусковая обмотка включается только на время пуска, и после того как двигатель развил нормальную скорость вращения, она посредством рубильника К отключается от сети. Двигатель продолжает работать с одной рабочей обмоткой.

Рис. 267. Схема пуска однофазных асинхронных двигателей: а - последовательно с пусковой обмоткой включено активное сопротивление, б - последовательно с пусковой обмоткой включена емкость

Однофазные асинхронные двигатели по сравнению с трехфазными двигателями имеют следующие недостатки: отсутствие начального пускового момента; малая перегрузочная способность; более низкий к.п.д.; меньший коэффициент мощности (cos φ).

Эти двигатели выпускаются на незначительные мощности.

Контрольные вопросы

1. Каков принцип действия асинхронного двигателя?

2. Что называется скольжением двигателя и как его определить?

3. Провести аналогию между асинхронным двигателем и трансформатором.

4. От чего зависит вращающий момент асинхронного двигателя?

5. Как устроен асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором?

6. Как устроены двуклеточные двигатели и двигатели с глубоким пазом?

7. Как устроены асинхронные двигатели с фазным ротором?

8. Зачем при пуске асинхронных двигателей с фазным ротором в цепь ротора вводится пусковой реостат?

9. Как устроен однофазный асинхронный двигатель и как он включается в сеть?

10. Как осуществляется реверсирование асинхронных двигателей?

11. Как производится регулирование скорости асинхронных двигателей?

 

Глава тринадцатая.

Синхронные машины

Синхронной машиной называется машина, скорость вращения которой постоянная и определяется при заданной частоте переменного тока числом пар полюсов р:

n =	60 ⋅ f	.
	p

По принципу обратимости, открытому Э. Х. Ленцем, синхронная машина может работать как генератором, так и двигателем.

Синхронные генераторы

В основе работы синхронных генераторов лежит явление электромагнитной индукции. Так как принципиально безразлично, будет ли движущийся проводник пересекать неподвижное магнитное поле или, наоборот, подвижное поле будет пересекать неподвижный проводник, то конструктивно синхронные генераторы могут быть изготовлены двух видов. В первом из них магнитные полюсы можно поместить на статоре и питать их обмотку постоянным током, а проводники расположить на роторе и снимать с них при помощи колец и щеток переменный ток.

Часто ту часть машины, которая создает магнитное поле, называют индуктором, а ту часть машины, где располагается обмотка, в которой индуктируется э.д.с., называют якорем. Следовательно, в первом типе генератора индуктор неподвижен, а якорь вращается.

Современные синхронные генераторы строятся на напряжения 6, 10, 16 кв и выше. Снимать такие высокие напряжения с вращающейся обмотки якоря при помощи скользящих контактов (колец и щеток) становится невозможным, так как обмотку высокого напряжения трудно изолировать.

При больших мощностях якоря габариты трех его колец получились бы весьма значительными. Этим объясняется, что в современных генераторах обмотку якоря располагают на неподвижной части машины - статоре, а обмотку возбуждения (магнитные полюсы) - на роторе.

Схема двухполюсного синхронного генератора этого типа была дана нами на рис. 169. Для вращения ротора синхронного генератора устанавливают первичный двигатель. В качестве первичного двигателя применяются паровые или гидравлические турбины и реже двигатели внутреннего сгорания (дизели). В первом случае синхронные генераторы называются турбогенераторами и гидрогенераторами, во втором случае - дизельгенераторами.