- •Электрические цепи постоянного тока.
- •Энергетический баланс.
- •Принцип (метод) наложения.
- •Преобразование схемы типа «звезда» в схему типа «треугольник».
- •Метод эквивалентного генератора.
- •Передача энергии от активного двухполюсника к нагрузке.
- •Электрические цепи однофазного синусоидального тока.
- •Конденсатор в цепи синусоидального тока.
- •Основы символического метода:
- •Активная, реактивная и полная мощности.
- •Передача энергии от активного двухполюсника к нагрузке.
- •Трёхфазные цепи.
- •Расчёт трёхфазных цепей.
- •Активная, реактивная и полная мощности трёхфазных цепей.
- •Измерение активной мощности трёхфазной цепи.
- •Магнитные цепи.
- •Уравнения напряжений и токов трансформатора.
- •Уравнения магнитодвижущих сил и токов.
- •Изменение вторничного напряжения.
- •Потери энергии в трансформаторе.
- •PГруппы соединений трёхфазных трансформаторов.
- •Вращающееся магнитное поле.
- •Получение кругового вращающегося магнитного поля.
- •Принцип действия асинхронного двигателя.
- •Устройство асинхронного двигателя.
- •Формула для нахождения частоты вращающегося поля.
- •Эдс статора и неподвижного ротора. Режим холостого хода.
- •Эдс вращающегося ротора.
- •Устойчивая работа двигателя.
- •Влияние изменения напряжения сети.
- •Регулировка скорости вращения асинхронного двигателя.
- •Тормозные режимы.
- •Синхронный двигатель.
- •Влияние тока возбуждения на работу двигателя.
- •Пуск синхронного двигателя.
- •Выпрямление переменного напряжения.
Устройство асинхронного двигателя.
Асинхронный двигатель состоит из неподвижного статор и подвижного ротора.
Статор состоит из чугунного или стального корпуса, внутри которого помещён полый цилиндр – сердечник статора. Он собран из штампованных листов электротехнической стали, которые изолированы друг от друга слоем лака. На внутренней стороне цилиндра или сердечника имеются пазы, в которых размещается обмотка статора, которая питается от цепи трёхфазного тока. В результате этого внутри цилиндра образуется вращающееся магнитное поле.
Чтобы лучше использовать окружность статора, каждая фаза обмотки располагается в нескольких пазах (распределённая обмотка).
Внутри статора расположен ротор – стальной вал, на который напрессован цилиндр из листов электротехнической стали. На внешней поверхности ротора есть пазы, в которых располагается обмотка ротора. Обмотка ротора не имеет электрической связи с питающей цепью.
В зависимости от типа обмотки ротора асинхронные двигатели делятся на следующие типы:
-
Асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором, у которых обмотка выполнена в виде беличьей клетки, то есть в пазы ротора уложены стержни из меди или алюминия, а концы стрежней по торцам соединены кольцами из того же материала.
-
Асинхронные двигатели с фазным ротором, у которых ротор имеет трёхфазную обмотку, аналогичную обмотке статора. Катушки трёх фаз соединены звездой, а три свободных конца обмотки соединяются с тремя контактными кольцами, размещёнными на валу ротора, при этом кольца изолированы друг от друга и от вала. К кольцам прилегают неподвижные щётки, которые соединены с внешним трёхфазным реостатом.
В большинстве асинхронных двигателей применяется короткозамкнутый ротор, однако асинхронный двигатель с трёхфазным ротором даёт возможность существенно улучшить пусковые свойства двигателя и плавно регулировать скорость вращения двигателя.
Обмотка статора может быть соединена звездой или треугольником. Схема соединения зависит от расчётного напряжения двигателя и номинального напряжения в сети.
Допустим линейное напряжение , а двигатель рассчитан для включения в сеть с напряжением , тогда обмотку статора следует соединять звездой, так как в этом случае , то есть , а .
Если же , то обмотку статора следует соединить треугольником. В этом случае .
Для осуществления таких соединений на корпусе двигателя имеется клеммная коробка, куда выведены начала и концы фаз.
Формула для нахождения частоты вращающегося поля.
Пусть на статоре всего три катушки.
Рассмотрим момент , при котором , в этом случае ток положителен, а токи и отрицательны. Если ток положителен, его направление примем от начала обмотки к её концу.
Для определения направления поля применяется правило правоходового винта.
Вектор магнитного поля направлен от северного полюса к южному полюсу . Если на статоре три катушки, то образуется одна пара полюсов, то есть .
Через время, равное периоду ось поля займёт первоначальное положение, следовательно, за период поле делает один полный оборот. Так как , следовательно, .
Частота - число полных колебаний или оборотов в секунду.
Чаще частоту вращения поля выражают в оборотах в минуту: .
Если число катушек в каждой фазе увеличить, а сдвиг фаз между токами оставить равным , то частота вращения поля измениться: .
Зависимость частоты вращения поля от числа катушек:
Число катушек в статоре |
3 |
6 |
9 |
12 |
15 |
Число пар полюсов |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Угол в пространстве между катушками |
120° |
60° |
40° |
30° |
24° |
Частота вращения поля |
3000 |
1500 |
1000 |
750 |
600 |