- •Принцип выполнения обмоток машин переменного тока.
- •Эдс обмоток машин переменного тока.
- •2 Лекция.
- •3 Лекция.
- •Зубцовые гармоники.
- •Магнитодвижущая сила обмоток машин переменного тока.
- •4 Лекция.
- •Мдс катушки.
- •Мдс группы катушек.
- •5 Лекция.
- •6 Лекция.
- •Асинхронные машины.
- •7 Лекция.
- •8 Лекция.
- •Обмотки машин постоянного тока:
- •Эдс обмотки кольцевого якоря.
- •Расчет магнитной цепи машин.
- •1,12….1,25- Коэффициент рассеяния главных полюсов.
- •Реакция якоря.
- •Количественный расчет мдс якоря.
- •Основные характеристики генератора.
- •Генератор параллельного возбуждения.
- •Регулирование частоты вращения двигателей постоянного тока.
- •Коммутация машин постоянного тока.
- •Специальные машины постоянного тока.
6 Лекция.
При увеличении тока нагрузки до индукционные сопротивления рассеяния практически неизменны, т.к магнитный поток их обуславливающий, замыкается по воздуху, следовательно, насыщение в зубцовой зоне незначительно сказывается на величине тока, а следовательно и на ,при больших увеличениях тока нагрузки, индукционное сопротивление уменьшается в пределах 15-20%. У асинхронных машин все составляющие индукционного сопротивления рассеяния имеют приблизительно одинаковые значения. У синхронных машин в следствии большей величины воздушного зазора сопротивление дифференциального рассеяния меньше всех остальных составляющих.
Поля рассеяния оказывают значительное влияние на работу машины:
Они создают ЭДС рассеяния, которые оказывают определенное значение на выходное напряжение машины и характеристики (см. векторную диаграмму).
Поле рассеяния неравномерно распределено по пазу, что приводит к вытеснению тока в проводниках, увеличивая их активное сопротивление и, следовательно, потери. Потоки рассеяния, сцепленные с лобовыми частями на обмотке статора, могут производить вихревые потоки в бандажах, что может привести к местному перегреву.
Как положительное, можно отметить, что в синхронных машинах поле рассеяния ограничивают токи короткого замыкания, поэтому в синхронных машинах рассеяние относительно велико.
Асинхронные машины.
Холостой ход асинхронной машины.
Асинхронная машина с фазным ротором:
Мы рассматриваем режим, когда ротор разомкнут - заторможенная магнитная система.
Под действием магнитного потока в первичной и вторичной обмотках будет индуктироваться ЭДС
магнитный поток.
число витков в фазе статарной обмотки.
обмоточный коэффициент статорной обмотки.
частота питающей сети.
Заторможенная асинхронная машина практически представляет собой трансформатор, у которого имеется воздушный зазор, поэтому можно ввести понятие коэффициента трансформации:
Режим работы под нагрузкой при заторможенном роторе.
П од действием в обмотке ротора будут протекать токи, которые создают магнитный поток, вращающийся в пространстве с частотой .
Поток, создаваемый статарной обмоткой будет взаимодействовать с роторной обмоткой и получим результирующий магнитный поток. По аналогии с трансформатором можно записать:
Можно построить диаграмму:
Так же как у трансформатора вторичная обмотка приводится к первичной обмотке, т.е реальная вторичная обмотка заменяется фиктивной обмоткой, имеющей то же самое число фаз, витков, шаг обмотки, число пазов на полюс фазу, как и у первичной обмотки, для того, чтобы энергетические показатели остались без изменений, в реальные параметры вторичной обмотки вводятся поправочные коэффициенты.
поправочный коэффициент по току.
число фаз первичной и вторичной обмоток (в случае короткозамкнутого ротора число фаз равно числу стержней).
приведенные значения вторичной обмотки.
Рассмотренный режим применяется в индукционных регуляторах, который представляет заторможенную асинхронную машину с фазным ротором, у которой ротор может поворачиваться.
В случае подачи питания на обмотку ротора, образуется магнитное вращающееся поле, которое индуктирует в фазах статора и ротора ЭДС, в том случае, если пространственно оси фаз статора и ротора совпадают, ЭДС будут иметь одинаковое направление.
Если мы ротор повернем на угол , диаграмма будет выглядеть так:
Применяется так же этот режим в фазорегуляторах, который представляет собой асинхронную машину. На статарную обмотку подается напряжение . При повороте ротора изменяется фаза напряжения , относительно напряжения фазы .
Работа асинхронной машины при вращающемся роторе.
, следовательно, в проводниках ротора будет создаваться ЭДС с частотой .
скорость, с которой поле пересекает проводники ротора.
скольжение.
частота, когда ротор заторможен.
В машинах малой мощности скольжение достигает 20%, а в машинах большой мощности 1-4%.
Скольжение в номинальном режиме -
Скольжение в заторможенном режиме -
Скорость вращения намагничивающей силы ротора.
скорость ротора.
Следовательно, скорость поля относительно ротора будет равна:
поле ротора в пространстве вращается с той же скоростью, что и поле статора.
Схема замещения асинхронной машины с вращающимся роторам.
Уравнение электрического равновесия для первичной обмотки:
Для вторичной обмотки:
ротор закорочен.
Из анализа полученного уравнения и уравнения трансформатора можно сделать вывод, что для анализа работы асинхронной машины с вращающимся ротором может быть применена схема замещения трансформатора, если во вторичную обмотку будет включено добавочное сопротивление:
Электрическая мощность, выделяемая в этом сопротивлении, будет равна механической мощности, развиваемой двигателем.
Т- образная схема замещения асинхронной машины с вращающимся роторам.
главное индуктивное сопротивление обмотки статора.
это сопротивление с определенным допущением можно считать сопротивлением, которое учитывает потери в стали.