Вопрос 41. Уравнения напряжений, МДС и токов асинхронного двигателя. Приведение параметров обмотки ротора. Векторная диаграмма и порядок ее построения. Схема замещения асинхронного двигателя.




ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Вопрос 41. Уравнения напряжений, МДС и токов асинхронного двигателя. Приведение параметров обмотки ротора. Векторная диаграмма и порядок ее построения. Схема замещения асинхронного двигателя.



Уравнение напряжений обмотки статора асинхронного двигателя:

1 = (- 1) + j 1 x1 + 1r1

Уравнение напряжений для цепи ротора асинхронного двигателя:

2s - j 2 x2 s - 2 r2

Уравнение токов асинхронного двигателя:

I1 =Io – I`2

МДС обмоток статора и ротора на один полюс в режиме на­груженного двигателя

F1 = 0,45 m1 I1 ω1 kоб1/ P

F2 = 0,45 m2 I2 ω2 kоб2/ P

где m2 — число фаз в обмотке ротора; ko62 — обмоточный коэффи­циент обмотки ротора.

Чтобы векторы ЭДС, напряжений и токов обмоток статора и ротора можно было изобразить на одной векторной диаграмме, следует параметры обмотки ротора привести к обмотке стато­ра, т. е. обмотку ротора с числом фаз m2, обмоточным коэффици­ентом ko62 и числом витков одной фазной обмоткиω2 заменить об­моткой с m1, ω1 и kоб1. При этом мощности и фазовые сдвиги векторов ЭДС и токов ротора после приведения должны остаться такими же, что и до приведения.

Осно­ванием для построения этой диаграммы являются уравнение токов и уравнения напряжений обмоток статора и ротора.

Порядок построения векторной диаграммы:

1. Откладываем вектор магнитного потока Ф.

2. Под углом 90о к Ф в сторону отставания откладываем векторы ЭДС Е2/ и Е1.

3. Под углом фи2 к вектору Е2/ в сторону отставания (обмотка ротора содержит индуктивность) откладываем вектор тока I2/.

4. Используя третье уравнение токов находим вектор тока ротора I2/.

5. Вектор напряжения U1 определяются путем построения по уравнению напряжения.

6. Достраиваем диаграмму, учитывая уравнение напряжения ротора.

 

 

Схемы замещения применяет для упрощения расчетов.

На рис. а представлена Т-образ­ная схема замещения. Магнитная связь обмо­ток статора и ротора в асинхронном двигателе на схеме замещения заменена электрической связью цепей статора и ротора. Активное со­противление можно рассматривать как внешнее сопротивление, включенное в обмотку неподвижного ротора. В этом случае асинхронный двигатель аналогичен трансформатору, работающе­му на активную нагрузку. Сопротивление– единст­венный переменный параметр схемы. Значение этого сопротивле­ния определяется скольжением, а следовательно, механической нагрузкой на валу двигателя. Так, если нагрузочный момент на валу двигателя М2 = 0, то скольжение s ≈ 0. При этом r2' (1 - s )/ s = ∞, что соответствует работе двигателя в режиме х.х. Если же нагрузочный момент на валу двигателя превышает его вращающий момент, то ротор останавливается (s=1). При этом r2'(1 - s )/ s = О, что соответствует режиму к.з. асинхронного дви­гателя.

Более удобной для практического применения является Г- образная схема замещения (рис. б), у которой намагничиваю­щий контур (Zm = rm+ j xm) вынесен на входные зажимы схемы замещения. Чтобы при этом намагничивающий ток I0 не изменил своего значения, в этот контур последовательно включают сопро­тивления обмотки статора r1 и х1. Полученная таким образом схе­ма удобна тем, что она состоит из двух параллельно соединенных контуров: намагничивающего с током 0 и рабочего с током - 2. Расчет параметров рабочего контура Г-образной схемы заме­щения требует уточнения, что достигается введением в расчетные формулы коэффициента с1, представляющего собой отношение напряжения сети U1 к ЭДС статора Е1 при идеальном холостом ходе (s = 0). Так как в этом режиме ток холостого хода асинхронного двигателя весьма мал, то U1 оказывается лишь немногим больше, чем ЭДС Е1, а их отношение с1 =U1/ E1 мало отличается от единицы.

 

Рис. 13.1. Энергетическая диаграмма асинхронного двигателя
Вопрос 42. Потери и КПД асинхронного двигателя. Виды потерь. Энергетическая диаграмма АД.

Электрические потери (потери в обмотке статора) в асинхронном двигателе вызваны нагре­вом обмоток статора и ротора проходящими по ним токами. Вели­чина этих потерь пропорциональна квадрату тока в обмотке.

Магнитные потери (потери в стали) в асинхронном двигателе вызваны поте­рями на гистерезис и потерями на вихревые токи, происходящими в сердечнике при его перемагничивании. Величина магнитных потерь зависит от частоты перемагничивания

Механические потери — это потери на трение в подшипни­ках и вентилятор о воздух. Величина этих потерь пропорциональна квадрату частоты вращения ротора.

КПД АД:

Коэффициент полезного действия трансформатора равен отношению активной мощности на выходе вторичной обмотки Р2 к активной мощности на входе первичной обмотки Р1.

КПД трансформатора зависит как от величины (β), так и от характера (cosφ2) нагрузки. Максимальное значение КПД соответствует нагрузке, при которой магнитные потери равны электрическим: Р0ном =β'2К.НОМ. Обычно КПД трансформатора имеет максимальное значение при β'=0,45÷0,65.

h = Р2 / Р1





Последнее изменение этой страницы: 2016-08-12; Нарушение авторского права страницы

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.239.40.250 (0.005 с.)