Однофазный двигатель с экранированными полюсами

Для создания пускового момента в асинхронных двигателях малой мощности применяют конструкцию с явно выраженными экранированными полюсами (рис. 3.10, а), на которых располагают однофазную обмотку. Полюсы 1 имеют расщепленную на две части конструкцию, при этом на одну из частей каждого полюса надет короткозамкнутый виток (экран) в виде медного кольца 2. Ротор двигателя короткозамкнутый.

При включении обмотки статора в сеть пульсирующий поток наводит в короткозамкнутом витке (экране) ток, препятствующий нарастанию магнитного потока и вызывающий фазовый сдвиг по­тока в этой части полюса (рис. 3.10, б). В результате потоки в обеих частях каждого полюса оказываются сдвинутыми по фазе относительно друг друга, что, в свою очередь, приводит к образо­ванию в двигателе вращающегося магнитного поля. Часто для улучшения пусковых и рабочих характеристик двигателя между полюсами помещают магнитные шунты в виде стальных пласти­нок, замыкающих края полюсных наконечников полюсов статора.

 

Рис. 3.10. Асинхронный двигатель с экраниро­ванными

Полюсами

 

Асинхронные двигатели с экранированными полюсами нере­версивны – ротор всегда вращается в направлении от неэкрани­рованной части полюса к экранированной. Обычно эти двигатели изготовляют мощностью не более 100 Вт и применяют для привода устройств, не требующих большого пускового момента (элек­тропривод вентиляторов, электропроигрывателей и т.п.). Отечественной промышленностью изготовляются асинхронные двигатели с экранированными полюсами серии АД... Е предназначенные, для привода приборов с вентиляторной нагрузкой. Эти двигатели мощностью от 2, 5 до 25 Вт рассчитаны на работу от сети напряжением 220 В частотой 50 Гц. Кратность пускового момента этих двигателей М_п / М_НОМ= 0, 5 ÷ 0, 6.

Контрольные вопросы

1. Почему однофазный двигатель не создает пускового момента?

2. Чем отличается однофазный двигатель от конденсаторного?

3. Как можно повысить пусковой момент в конденсаторном двигателе?

4. С какой целью в асинхронном двигателе с экранированными полюсами эти полюсы делают расщепленными?

5. В чем заключается особен­ность работы однофазного асинхронного двигателя?

6. Что представляет собой пульсирующий поток Ф_mах?

7. Особенности пуска однофазного асинхронного двигателя?

8. С какой целью на статоре однофазного асинхронного двигателя помимо рабочей обмотки применяют еще одну обмотку – пусковую?

9. Как расположены рабочая и пусковая обмотки на статоре однофазного асинхронного двигателя?

10. Для какой цели в цепь пусковой обмотки однофазного асинхронного двигателя включают фазосмещающий элемент?

11. Что может быть использовано в качестве фазосмещающего элемента в цепи пусковой обмотки однофазного асинхронного двигателя?

12. Какие условия получения вращающегося магнитного поля посредством двух обмоток на статоре однофазного асинхронного двигателя вам известны?

13. Сколько обмоток на статоре асинхронного конденсаторного двигателя? В чем состоит их особенность?

14. Что применяют для повышения пускового момента на асинхронных конденсаторных двигателях?

15. Почему конденсаторные двигатели иногда называют двухфаз­ными?

16. В чем состоят особенности работы трехфазного асинхронного двигателя от однофазной сети?

17. Какие условия необходимо выполнить если пуск трехфазного асинхронного двигателя происходит при значительной нагрузке на валу?

18. Какие основные особенности однофазных двигателей с экранированными полюсами вам известны?

19. Для чего применяют конструкцию электрической машины с явно выраженными экранированными полюсами?

20. Для какой цели используют магнитные шунты в однофазных двигателях с экранированными полюсами?

Практическая работа №4.

ИЗУЧЕНИЕ  КОНСТРУКЦИИ И ПРАВИЛ

ГРАФИЧЕСКОГО ПОСТРОЕНИЯ ОБМОТОК

МАШИН ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Цель работы: Освоить методы проектирования и расчета обмоток машин переменного тока.

 

Методические указания

Выполнение практической работы заключается:

− в изучении: параметров обмоток, которые относятся к основным для машин переменного тока; принципов построения и расчета обмоток;

− в получении теоретических сведений по ЭДС в обмотках машин переменного тока и распределении магнитной индукции.

Для защиты работы необходимо ответить на контрольные вопросы.

 

Основные теоретические сведения

Принцип построения обмотки

По принципу образования трехфазные обмотки статоров синхронных и асинхронных машин практически одинаковы. В сущности, они не отличаются и от обмоток якоря машин постоянного тока (МПТ), только наличие механического выпрямителя (коллектора) вносит особенности в изготовление обмоток якоря МПТ.

Для примера на рис. 4.1 (а) условно показана кольцевая об­мотка якоря для 2р = 2, которая представляет собой намотанную на тороид (1) замкнутую обмотку (2). Если поставить между полюсами щетки (3) так, чтобы они скользили по неизолированным верхним частям обмотки, то со щеток можно снять ток.

Чтобы в такой же схеме получить трехфазное переменное напряжение, необходимо от обмотки вывести на кольца напряжения от трех точек, отстоящих друг от друга на электрический угол, равный 120° (рис. 4.1, б).

Кольцевые обмотки применялись в электротехнике на заре развития электрических машин, однако они отличались малой эффективностью, т.к. ЭДС в них наводится только в тех частях витков, которые лежат на поверхности тороида и пересекаются магнитными силовыми линиями внешнего поля. В применяемых в настоящее время барабанных обмотках стороны катушек размещены в пазах, расположенных на поверхности якоря (статора) под полюсами разной полярности. Катушки состоят из одинакового числа последовательно соединенных витков, а по способу соединения между собой они могут быть петлевыми или волновыми, катушечными или стержневыми (рис. 4.2, а и б).

 

Рис. 4.1. Принцип образования обмоток

а – якорных машин постоянного тока; б – трехфазных машин

переменного тока

 

По величине шага они могут быть с полным или укороченным шагом.

Несколько последовательно соединенных катушек одной фазы образуют катушечную группу рис. 4.2 (в). Катушечные группы, в свою очередь, могут соединяться последовательно или параллельно.

На рис. 4.3 (а) показано расположение простейшей трехфазной обмотки в пазах статора синхронного генератора.

Направление ЭДС, индуктируемой в каждой стороне одного витка, определяется по правилу правой руки. При расположении активных частей витка под полюсами разной полярности эти ЭДС складываются, что увеличивает эффективность использования барабанных обмоток по сравнению с кольцевыми.

 

Рис. 4.2. Конструкции обмоток машин переменного тока

а) катушечная секция; б) стержневая; в) катушечная группа

 

Рис. 4.3. Расположение трехфазной обмотки

⇐ Предыдущая123456789Следующая ⇒

Поделиться: