Анализ цепей синусоидального тока Электролюкс встроенные пылесосы для квартир и коттеджей. дилерская сеть по всей России. Последовательное соединение резистора, катушки и конденсатора. Купить кондиционер в Орехово-Зуево, electrolux zanussi electric boneco

Электродвижущие силы в обмотках статора и ротора

 Вращающийся магнитный поток в воздушном зазоре пересекает проводники обмоток статора и ротора и индуктирует в них синусоидальные ЭДС. ЭДС одного витка

,

где  – максимальное значение вращающегося магнитного потока. Методы расчета сложных цепей Применение законов Кирхгофа для расчета разветвленных электрических цепей. Теория электрических цепей Курс лекций и задач

 Обмотка статора имеет  витков, уложенных в пазах. В один и тот же момент времени мгновенные значения ЭДС, наведенные в витках, получаются сдвинутыми по фазе. Суммарная ЭДС равна геометрической сумме ЭДС, которая меньше алгебраической суммы. Эта разность учитывается коэффициентом распределения. Кроме того, в электрических машинах переменного тока применяют укороченные шаги обмотки и профилирование пазов с целью получения синусоидального распределения потока. Эти меры также уменьшают ЭДС, что учитывается соответствующими коэффициентами укорочения и скоса пазов. Произведение всех трех коэффициентов называется обмоточным коэффициентом, числовое значение которого = 0,92…0,98. Амплитуда ЭДС фазной обмотки статора

,

а ее действующее значение с учетом  можно записать в виде

.  (11.5)

 Сравнение (11.5) с (7.3) показывает, что ЭДС обмотки статора зависит от тех же параметров, что и ЭДС первичной обмотки трансформатора, если принять  = 1.

 Частота этой ЭДС

. (11.6)

 ЭДС, наведенная в обмотке ротора, имеет частоту

.  (11.7)

 В режиме двигателя частота ЭДС ротора при пуске равна частоте напряжения сети, а в рабочем режиме составляет несколько герц. Так, при  = 0,04 частота ЭДС в роторе = 50·0,04 = 2 Гц.

 ЭДС обмотки вращающегося ротора

,

где  – обмоточный коэффициент для обмотки ротора,  – число витков фазы обмотки ротора.

 В короткозамкнутой обмотке в пазу находится один проводник, который представляет собой отдельную фазу. Поэтому  = 0,5, а = 1.

 У двигателя с фазным ротором

 С учетом (11.7) ЭДС вращающегося ротора можно представить в виде

,  (11.8)

ЭДС неподвижного ротора при  = 1

.  (11.9)

 Следовательно, ЭДС вращающегося ротора (11.8) можно выразить через ЭДС неподвижного ротора

,  (11.10)

т.е. ЭДС обмотки ротора прямо пропорциональна скольжению или обратно пропорциональна частоте вращения ротора. Максимальное значение ЭДС ротора в режиме двигателя соответствует скольжению  = 1, т.е. при неподвижном роторе.

 Из сравнения (11.5) и (11.9) следует, что асинхронная машина подобна трансформатору с коэффициентом трансформации по ЭДС

.  (11.11)

 По аналогии с трансформатором введем понятие ЭДС заторможенного ротора, приведенной к статору

.  (11.12)

 Кроме рассмотренных ЭДС обмоток статора и ротора, обусловленных результирующим (основным) магнитным потоком, в обмотках индуктируются ЭДС от потоков рассеяния:

в обмотках статора

,  (11.13)

в обмотках ротора

.  (11.14)

 Составляющие напряжения сети, соответствующие ЭДС самоиндукции, представляют в виде

,  (11.15)

где  – индуктивное сопротивление от потоков рассеяния одной фазы статорной обмотки, и в виде

  (11.16)

где  – индуктивное сопротивление от потоков рассеяния одной фазы обмотки вращающегося ротора.

Ток ротора

 Под действием ЭДС ротора (11.10) в его обмотке протекает ток

.  (11.17)

 С учетом равенств  и  получаем

.  (11.18)

 Ток по (11.18) равен току (11.17), но отличается тем, что имеет частоту, равную частоте неподвижного ротора, т.е. частоте напряжения сети. Угол сдвига по фазе между ЭДС и током остается неизменным

.

Частота вращения магнитного потока ротора

 Так как в короткозамкнутом роторе каждый стержень (в пазу проводника) образует отдельную фазу, а пазы ротора сдвинуты в пространстве, то сдвинутые по фазе токи в стержнях создают вращающееся магнитное поле. В любом случае частота вращения магнитного потока ротора в пространстве равна сумме частоты вращения самого ротора  и частоты вращения потока ротора относительно ротора , т.е. . Таким образом, магнитные потоки статора и ротора вращаются относительно статора с одинаковой частотой  и образуют один результирующий магнитный поток.

Механическая характеристика двигателя последовательного возбуждения является мягкой (рис. 11.17).



Уравнение механической характеристики двигателя последовательного возбуждения выглядит следующим образом:

С увеличением нагрузки скорость двигателя резко падает.
С уменьшением нагрузки на валу двигатель развивает очень большую частоту вращения. Говорят, что двигатель идет вразнос. Работа двигателя последовательного возбуждения без нагрузки недопустима.
Двигатель смешанного возбуждения имеет механическую характеристику, представляющую собой нечто среднее между механическими характеристиками двигателя параллельного и последовательного возбуждения.
Двигатели с параллельным возбуждением применяются для привода станков и различных механизмов, требующих широкой регулировки скорости.
Двигатели с последовательным возбуждением применяются в качестве тяговых двигателей электровозов, трамваев и т.д.


Мощности цепи синусоидального тока