11. Где больше магнитные потери - в неподвижном статоре или во вращающемся роторе, почему?

Протекающий по обмоткам ток вызывает нагрев этих обмоток, поэтому забираемся из сети мощность частично теряется в обмотке статора в виде электрических потерь

 

                                     .                                           (8.2)

Перемагничивание сердечника статора сопровождается магнитными потерями ; эти потери в асинхронном двигателе вызваны потерями на гистерезис и потерями на вихревые токи.

Оставшаяся часть мощности представляет собой электромагнитную мощность , передаваемую со статора на ротор

 

                            .                                    (8.3)

 

Этой мощности соответствует электрическая мощность в сопротивлении , т. е.

.                                        (8.4)

 

Часть этой мощности теряется в виде электрических потерь в обмотке ротора

.                              (8.5)

 

Частота перемагничивания сердечника ротора . При частоте тока в сети  и номинальном скольжении  частота перемагничивания ротора , поэтому магнитные потери в сердечнике ротора настолько малы, что их в практических расчетах не учитывают, .

За исключение электрических потерь в обмотке ротора, электромагнитная мощность переходит вмеханическую

 

   ,          (8.6)

 

где сопротивление  вводится в цепь ротора для замены механической мощности при вращающемся роторе на электрическую мощность при неподвижном роторе. Электрические потери в обмотке ротора можно выразить

 

.

12. Назовите и объясните конструктивные меры улучшения формы кривой э.д.с. трехфазной обмотки.

Укорочение шага обмотки, распределение обмотки по пазам, скос пазов обмотки.

13. Изобразите механическую характеристику асинхронной машины. Укажите скорости и скольжения в различных режимах работы.

14. В чем различия с энергетической точки зрения между генераторным и двигательным режимом работы асинхронной машины? Сравните энергетические диаграммы.

15. Схема замещения асинхронной машины, физический смысл ее параметров.

r1, xσ1 - активное сопротивление и индуктивное сопротивление рассеяния статорной обмотки; rʹ2, xʹσ2 - приведенные к статорной обмотке активное сопротивление и индуктивное сопротивление рассеяния роторной обмотки; rμ, xμ – активное и индуктивное сопротивления намагничивающего контура.

16. От чего зависит величина, форма кривой и частота э.д.с. обмотки машин переменного тока.

Переменная э. д. с, индуктируемая в обмотке машины перемен-•ного тока, характеризуется величиной, частотой и формой кривой. Практикой установлено, что энергосистемы лучше всего работают при синусоидальной форме кривой э. д. с, так как при кривой, отличающейся от синусоиды, в ней содержатся высшие гармонические, которые оказывают вредное влияние не только на генератор, но и на линии передачи и на большую часть потребителей электроэнергии. В генераторах и двигателях высшие гармонические составляющие вызывают увеличение потерь и нагревание машин, в линиях электропередачи они могут способствовать возникновению перенапряжений, а также оказывают влияние на близлежащие линии связи.

Кривая э. д. с. характеризуется коэффициентом формы кривой

кфЕ/Е,,, (18.1)

где / Ti т/2

17. Почему асинхронный генератор не получил широкого распространения?

Для того чтобы создавать вращающееся магнитное поле, генератору требуется реактивная энергия, которую он потребляет из сети, то есть должно происходить возбуждение. Без возбуждения работа генератора невозможна. Именно по этой причине, асинхронный генератор не получил широкого распространения.

18. Как зависит электромагнитный момент АМ от напряжения, частоты питающей сети, реактивностей статора и ротора?

 от напряжения электромагнитный момент зависит квадратично, от частоты прямо пропорционально, от реактивностей: в частности от индуктивности прямо пропорционально а и от емкости обратно пропорционально

19. Почему потери в стали ротора АМ практически можно считать равными нулю?

Потери в стали имеются и в сердечнике ротора асинхронного двигателя, но они невелики и могут не приниматься во внимание. Это объясняется тем, что скорость вращения магнитного потока относительно статора n0 во много раз больше скорости вращения магнитного потока относительно ротора n0 - n, если скорость вращения ротора асинхронного двигателя n соответствует устойчивой части естественной механической характеристики.

20. Почему АД не приходит во вращение, если в сеть включена только одна фаза двигателя?

21. Нарисуйте механическую характеристику асинхронной машины. Покажите на ней номинальный и пусковой момент.

22. С какой целью проводится опыт ХХ асинхронного двигателя? Приведите и поясните характеристики холостого хода.

23. Укажите факторы, ограничивающие применение прямого пуска асинхронных двигателей.

Пуск двигателя непосредственным включением на напряжение сети обмотки статора называется прямым пуском Этот способ отличается простотой, имеет недостатки. В момент непосредственного подключения обмоток статора к сети в обмотке возникает большой пусковой ток, . При небольшой инерционности исполнительного механизма частота вращения двигателя быстро достигает установившегося значения и пусковой ток также быстро спадает, не вызывая перегрева обмоток статора.

Но частый пуск приводит к возрастанию перегрева обмоток, нагреву и старению изоляции.

24. Как повлияет на механическую характеристику включение АМ, рассчитанной на 50 Гц, в сеть с частотой 60 Гц.

25. С какой целью и как проводится опыт КЗ асинхронного двигателя? Приведите и поясните характеристики короткого замыкания.

26. В каких участках стали возникают потери в АД при неподвижном роторе, при синхронном вращении, при номинальной нагрузке?

В любом случае потери в стали это потери на перемегничивание, потери на токи Фуко и потери на поля рассеяния. Потери на перемегничивание возрастают при режиме КЗ (неподвижный ротор) , так как железо входит в состояние насыщения, или близко к этому. Потери на токи Фуко - являются постоянными, завися от проводимости стали, от степени шихтованности железа и качества изоляции пластин. Поля рассеяния при синхронном вращении меньше, чем при режиме КЗ.

П. С. При номинальной частоте вращения потери в стали будут минимальны.

27. Почему ротор асинхронного двигателя не может вращаться со скоростью поля статора?

Если подключить обработку статора к сети трехфазного переменного тока, то внутри статора возникает вращающееся магнитное поле. Магнитные линии поля будут пересекать обмотку неподвижного тока ротора и индуктировать в ней ЭДС. Ротор при своем вращении не может догнать вращающееся магнитное поле статора. Если предположить, что ротор будет иметь такую же скорость вращения, как и магнитное поле статора, то токи в обмотке ротора исчезнут. С исчезновением токов в обмотке ротора прекратится взаимодействие их с полем статора и ротор станет вращаться медленнее вращающегося поля статора. Однако при этом обмотка ротора вновь начнет пересекаться вращающимся полем статора и на ротор снова будет воздействовать вращающий момент. Следовательно, ротор при своем вращении всегда должен отставать от скорости вращения магнитного поля статора, т. е. вращаться асинхронно (не в такт с магнитным полем), почему эти двигатели и получили название асинхронных.