Вращающееся круговое магнитное поле.

Глядя на диаграмму трех фаз системы можно увидеть следующую закономерность: если фаза А принимает максимальное значение, то фазы В и С принимают отрицательные значения.

Получили магнитное поле, которое при t=0 имеют направление, перпендикулярное фазе, в которой ток принимает максимальное значение.

t=1/3·T

Фазы соединены звездой. За 1 секунду поле повернется 50 раз. Полный оборот поле сделает за 1/50 секунд.

n₀=50 сек·60/1 , число «1» означает число пар полюсов.

За 60 секунд поле сделает 3000 оборотов.

n_{0 max}=3000 об/мин.

Для изменения направления кругового вращающегося поля надо от прямой последовательности чередования фаз перейти к обратной, то есть поменять местами любые две фазы.

Если каждую фазу разбить на равное число последовательно соединенных фаз, то получим разное число пар полюсов.

Число P	1	2	3	4
n0 , об/мин	3000	1500	1000	750

n₀ – синхронное (постоянное) число оборотов магнитного поля.

Принцип действия асинхронного двигателя.

При пересечении магнитным полем проводника, в нем возникает ЭДС. Направление индуктивного тока в роторе можно определить по правилу «левой руки»: поле входит в ладонь, большой палец – направление движения проводника, вытянутые пальцы – направленные токи. Индекс «2» относится к ротору, «1» - к статору. По направлению большого пальца определяем направление силы Ампера:

F_A·R=M_вращ – вращающий момент.

Если n_ротора<n₀ , тогда возникает F_A,

если n_ротора=n₀ , значит мы имеем идеальный холостой ход , M_вращ=0 .

n₀=60f/P , где P- число полюсов.

Большинство асинхронных двигателей изготавливаются с ротором типа «беличьего колеса» в виде коротко замкнутого ротора.

Схема включения и номинальные данные асинхронного двигателя.

- трансформатор

- асинхронный двигатель

Если в трансформаторе можно было пренебречь током холостого хода. в виду его малости , то в асинхронном двигателе током х.х. пренебречь нельзя.

Номинальные данные

Под номинальными значениями основных параметров подразумевают такие величины, которые допускают температуру изоляции ока ведущих частей.

Как правило для двигателей срок эксплуатации порядка 8 лет . Если двигатель холодный или слегка теплый, то это означает, что он недогружен.

1) Номинально-активная мощность , P_Н –кВт

2) Номинальное напряжение ,

3) Номинальный ток, А

4) КПД двигателя .В числителе мощность на валу, в знаменателе мощность забираемая из сети.

, - максимально возможный момент, который развивает двигатель в момент пуска.

,-номинальная угловая скорость

- скольжение ротора относительно вращающегося магнитного поля..

S=0,017-0,1=1,7-10%

Механическая характеристика асинхронного двигателя. Пуск двигателя в ход и регулирование скорости.

Если для трансформатора характеристика его работы это внешняя характеристика, то для асинхронного двигателя основной характеристикой является механическая характеристика

Момента и скольжения, момента и скорости.

Из схемы замещения можно получить полное уравнение механической характеристики.

,

и - приведенная величина числа витков статора

=3 число фаз (в нашем случае = 3)

Если двигатель неподвижен, то

Если ротор вращается, то

1-идеальный холостой ход

2-соответствует номинальному режиму, когда соответствует номинальной скорости.

Первый квадрат – режим двигателя

Второй квадрат – режим генератора

Третий квадрат – режим противовключения.

Пуск двигателя в ход.

Второй закон механики (уравнение привода)

1) если > 0, то - разгон системы

М – момент двигателя

- момент сопротивления

- момент инерции

- ускорение

2) если , то - торможение системы

Подавляющее большинство двигателей запускается, напрямую накладывая напряжение на статор.

- const

3) если , то

1.Изменение числа пар полюсов – это ступенчатое регулирование, когда изменяется число пар полюсов и изменяется схема. Этот способ используется, когда число пар полюсов увеличивается вдвое или в 4 раза.

2. Изменение частоты. Плавное регулирование с применением так называемых статических преобразователей частоты. Этот способ сейчас получает широкое применение.

3.Изменение напряжения – метод распространен. Возможно регулирование напряжения на статоре множеством способов. Все способы связаны с уменьшением напряжения. Если напряжение на статоре уменьшилось на 10 %, то момент на 19%.Потому двигатель при прямом пуске может опрокидываться – при недостаточном напряжении и моменте двигателя.

Тормозные режимы асинхронного двигателя.

Под тормозными режимами будем понимать электрическое торможение, а не механическое. Причем тормозной режим возникает тогда, когда момент развиваемый двигателем направлен против скорости ротора.

Виды тормозных режимов.