Асинхронные машины

1. Работа асинхронной машины в генераторном режиме (мех. Характеристика, энергет. Диаграмма)

Механическая характеристика

Энергетическая диаграмма

2. Как можно изменить направление вращения асинхронного двигателя?

Чтобы изменить направления вращения двигателя нужно изменить направления вращение его магнитного поля. ( изменить порядок чередования фаз)

3. Объясните зависимость КПД от нагрузки. При каких условиях кпд достигает максимального значения?

Следовательно, КПД имеет максимум при такой нагруз­ке, при которой электрические потери в обмотках равны магнитным потерям в стали.

4. Какие виды асинхронных машин вы знаете? Опишите их конструкцию.

С короткозамкнутым ротором и фазным ротором.

С короткозамкнутым: статор состоит из магнитопровода, трехфазной разноименнополюсной обмотки( активные элементы, предназначенные для образования вращающегося магнитного поля). Ротор состоит из магнитопровода, в пазах которого размещается неизолированная многофазная короткозамкнутая обмотка ( принимают участия в процессе преобразования энергии)

С фазным ротором: статор такой же, ротор состоит из вала, на котором с помощью нажимных колец, шпонки и разрезной шпонки укреплены в запрессованном состоянии пакеты магнитопровода.

5. Поясните определение параметров схемы замещения асинхронных машин по опытным данным.

R₂`1-s/s - дополнительное сопротивление может рассматриваться как сопротивление нагрузки трансформатора с приведенной вторичной обмоткой.

1-статор

2 - ротор

6. Изменится ли угол сдвига фазы между током и эдс в обмотке ротора при езменении скольжения от 0 до 1? Поясните почему.

7. Как изменится магнитный поток асинхронного двигателя при увеличении частоты питающей сети при постоянном напряжении?

увеличится

8. В каких случаях возможно применение способа пуска асинхронного двигателя при переключении схемы обмотки со звезды на треугольник?

9. Почему вращающий момент асинхронного двигателя растет относительно быстрее, чем возрастает мощность на валу?

10. Почему при введении активного сопротивления в цепь обмотки ротора пусковой ток уменьшается, а пусковой момент увеличивается?

Стр 429

11. Что такой намагничивающий ток асинхронной машины? Где он протекает на схеме замещения и в реальной машине?

Под намагничивающим током понимается ток I₀ в обмотке статора, который образует МДС, равную результирующей МДС F_0m

12. Напряжение на зажимах асинхронного двигателя уменьшили в 2 раза. Как изменится его максимальный магнитный момент?

Уменьшится в 4 раза???

13. Изобразите векторную диаграмму асинхронной машины в двигательном режиме. Объясните порядок построения.

( из инета)

Иванов –смоленский стр 401

14. Где больше магнитные потери – в неподвижном статоре или во вращающемся роторе? Почему?

Магнитные потери в статоре больше

15. Назовите и объясните конструктивные меры улучшения формы кривой эдс трехфазной обмотки.

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

в режиме двигателя 0 < s < l, Ω1 > Ω > 0;

в режиме генератора s < 0, Ω > Ω1;

в режиме тормоза s > 1, Ω < 0.

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

Генератор выдает мощность, двигатель потребляет

двигатель

18. В каких случаях коэффициент распределения и укорочения обмотки переменного тока равен 1?

19. Объясните конструкцию и работу асинхронного двигателя с глубокопазным ротором.

Стр 431

20. Дайте пояснения физического смысла схемы замещения

R₁ x₁ – активное и реактивное сопротивления обмотки статора

R₂ x₂ – активное реактивное сопротивление обмотки ротора

R_{m –} активное сопротивление, обусловленное потерями в стали

x_m – индуктивное сопротивление, обусловлено основным магнитным потоком

R2`1-s/s - дополнительное сопротивление может рассматриваться как сопротивление нагрузки трансформатора с приведенной вторичной обмоткой.

21. От чего зависит величина, форма кривой и частота эдс обмотки машины переменного тока.

22. Опишите принцип действия асинхронной машины.

-На обмотку статора подается напряжение, под действием которого по этим обмоткам протекает ток и создает вращающееся магнитное поле. Магнитное поле воздействует на стержни ротора и по закону магнитной индукции наводит в них ЭДС. В стержнях ротора под действием наводимой ЭДС возникает ток. Токи в стержнях ротора создают собственное магнитное поле стержней, которые вступают во взаимодействие с вращающимся магнитным полем статора. В результате на каждый стержень действует сила, которая складываясь по окружности создает вращающийся электромагнитный момент ротора.

-Вращающееся магнитное поле индуцирует в обмотках статора и ротора ЭДС 1 и 2. на проводник с током в магнитном поле действует сила, и в поле создается вращающий электромагнитны момент. Если этот момент больше момента нагрузки на валу, ротор приходит во вращение и вращается в ту же сторону , то и вращающееся магнитное поле, но с частотой вращения меньше, чем частота вращения поля. По этой причине машина называется асинхронной ( ротор и статор вращаются не синхронно)

23. Как изменится пусковой момент при переключении обмотки статора со звезды в треугольник.

При переключения обмотки на треугольник двигатель получает возможность развивать полную скорость. Пусковой ток увеличивается при этом в 3 раза.

24. Почему для двигателя с фазным ротором не применяется способ регулировки частоты вращения изменением числа полюсов?

25. Как перевести асинхронную машину в генераторный режим? Почему асинхронный генератор не получил широкого распространения?

При повышении частоты вращения сверх частоты вращения холостого хода ( за счет приводного двигателя) асинхронная машина переходит в генераторный режим, последовательно покрывая механические и добавочные потери холостого хода, электрические ( холостого хода) и основные магнитные потери в статоре за счет механической мощности приводного двигателя. При этом ротор вращается быстрее магнитного поля.

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

27. Почему потери в стали ротора АМ практически можно считать равными 0?

В обычных асинхронных машинах магнитопровод ротора изготовлен из изолированных друг от друга листов электротехнической стали, обладающей небольшими гистерезисными потерями, моменты на гистерезисе и вихревых токах малы и при расчете механической характеристики могут не учитываться.

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

Однофазный асинхронный двигатель при подключении к сети не вращается из-за того, что при s=1 его магнитное поле имеет пульсирующий характер и не создает вращающего момента. Для того чтобы ротор привести во вращение, необходимо в машине при пуске получить вращающееся магнитное поле. Поэтому на период пуска однофазный двигатель превращают в двухфазный (на статоре размещают еще одну обмотку).

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

Механическая характеристика двигателя представляет собой зависимость скорости вращения n1 от развиваемого момента на валу М2 при U1=const и f1=const. M=f(s), n=f (M2), M2=f(n).

30. Поясните работу индукционного регулятора.

Трехфазный индукционный регулятор служит для регулирования напряжения трехфазной сети переменного тока. Обмотка регулятора включается по схеме автотрансформатора, и регулятор представляет собой поворотный автотрансформатор.

 

Рис. 12.2. Индукционный регулятор: а – схема соединения  обмоток; б – векторная диаграмма напряжений

 

В качестве первичной обмотки   обычно используют обмотку ротора (рис. 12.2); которую включают в трехфазную сеть.

Вторичной обмоткой   в этом случае является статорная обмотка, которая включается в сеть последовательно с нагрузкой. Вращающееся магнитное поле индуктирует в обмотках статора и ротора эдс   и  , которые суммируются геометрически и подаются на зажимы нагрузки.  При повороте ротора будет изменяться взаимное положение осей одноименных фаз статора и ротора и, следовательно, будет изменяться фаза эдс ротора  ; фаза эдс   неизменна, так как  .  В соответствии с этим выходное напряжение автотрансформатора будет изменяться плавно от   до   (рис. 12.2, б).