Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии 


Для этого режима сопротивления схем замещения




Схема 4.

В этих схемах и через намагничиваю­щую цепь протекает ток

 

При реальном холостом ходе асинхронного двигателя сколь­жение, хотя и весьма мало (доли процента), по все же отлично от нуля.

 

 

Пространственные и временные векторные диаграммы.

 

а) б)

 

Рассмотрим на примере двухполюсной машины с трехфазными обмотками. Оси времени направлены вверх. Токи в фазах А и а положительны, положительные направления э. д. с. совпадают с положительными направлениями токов. Потокосцепления или полные потоки фаз А и а положительны и максимальны, когда ось результирующего магнитного потока на направлена вверх. При положительных и максимальных токах и в фазах А и а векторы н. с. первичной и вторичной обмоток А и а будут также направлены вверх. Чере­дование фаз выбрано таким, чтобы направления вра­щения магнитного поля на рис. а и векторов на рис. б были одинаковы.

Диаграмма рис. а построена для момента времени, когда потокосцепления фаз А и а от результирующего потока Ф. равны нулю и достигают положительных максимумов через четверть периода тока. При этом пространственный вектор потока Ф на рис.а и временной вектор этого же потока Ф на рис. б будут направ­лены одинаково, а именно вправо.

Э. д. с. индуктируемые в фазах А и а результирующим потоком Ф, вследствие совпадения осей этих фаз обмоток совпадают по фазе во времени (рис. б). В рассмат­риваемый момент времени они проходят через отрицательный мак­симум, как это следует из рис. б н как это можно также устано­вить из рис. а по правилу правой руки.

Пространственный вектор основной гармоники результирующей н.с. обмоток статора и ротора

представляет собой геометрическую сумму их н.с. и будет совпадать на рис. а с направлением вектора Ф. Можно построить также пространственный вектор н. с. первичной обмотки:

Пространственный вектор потока первичной обмотки Ф совпа­дает в пространстве по фазе с вектором F1 (рис. 24-2, а), и для векто­ров потока существует соотношение

аналогичное соотношению для пространственных векторов соот­ветствующих н. с.

Параллельно векторам н. с. и на рис. а можно по­строить также пространственные векторы пропорциональных им токов первичной и вторичной обмоток и. Эти последние векторы можно рассматривать и как пространственные векторы вращаю­щихся пространственных волн тока или линейной нагрузки первич­ной и вторичной обмоток

Результирующая н. с.

 

или при переходе к приведенной вторичной обмотке

Геометрическую сумму первичного и вторичного приведенного токов

как и у трансформаторов, называют намагничивающим током.

Таким образом, пространственные и временные векторы диа­граммы электромагнитных величин асинхронной машины с затор­моженным ротором при совпадении осей фаз обмоток статора и ро­тора совершенно идентичны. В частности, волны н. с. обмоток ста­тора и ротора сдвинуты в пространстве вдоль окружности машины на такие же углы, на какие сдвинуты по фазе токи соответствую­щих фаз этих обмоток, и т. д.

Нетрудно также установить, что проекции векторов токов и потокосцеплений на оси фаз А н а рис. а, а также на оси дру­гих фаз определяют мгновенные значения токов и потокосцеплений соответствующих фаз. Отметим также, что развитые в связи с рассмотрением рис. а представления о пространственных векторах широко используются в современной математической теории переходных процессов машин переменного тока.

 

Режимы работы, энергетические диаграммы асинхронной машины

 

Двигательный режим

 

(0 < s < 1). Схема замещения асинхрон­ной машины отражает все основные процессы, происходящие в ней, и представляет собой удобную основу для изучения режимов работы машины. Про­цесс преобразования активной энергии и мощности при двигательном режиме работы асинхронной машины.

Асинхронный двигатель потребляет из сети активную мощность.

Часть этой мощности теряется в виде электрических потерь в активном сопротивлении первичной обмотки:

а другая часть — в виде магнитных потерь в сердечнике статора (первичной цепи):

оставшаяся часть мощности

представляет собой электромагнитную мощность, передаваемую посредством магнитного поля со статора на ротор. На схеме заме­щения этой мощности соответствует мощность в активном сопротив­лении вторичной цепи. Поэтому

Часть этой мощности теряется в виде электрических потерь в активном сопротивлении вторичной обмотки:

Остальная часть мощности Рэм превращается в механическую мощность Рмх, развиваемую на роторе:

или

Часть механической мощности теряется внутри самой машины в виде механических потерь (на вентиляцию, на трение в подшипниках и на щетках машин с фазным ротором, если эти щетки при работе не поднимаются), магнитных потерь в сердечнике ротора и добавочных потерь. Последние вызваны в основном высшими гармониками магнитных полей, которые возникают ввиду наличия высших гармоник н. с. обмоток и зубчатого строе­ния статора и ротора. Во-первых, высшие гармоники поля индук­тируют э.д.с. и токи в обмотках, в связи с чем появляются доба­вочные электрические потери. Эти потери заметны по величине только в обмотках типа беличьей клетки. Во-вторых, эти гармоники поля обусловливают добавочные магнитные потери на поверхности (поверхностные потери) и в теле зубцов (пульсационные потери) статора и ротора. Вращение зубцов ротора относительно зубцов статора вызывает пульсации магнитного потока в зубцах, и поэтому соответствующая часть потерь называется пульсационным и потерями. Магнитные потери в сердечнике ротора при нормальных рабочих режимах обычно очень малы и отдельно не учи­тываются.

Добавочные потери при­нимают равными 0,5% от подводимой мощности при номинальной нагрузке. Отметим, что в обмотках возникают также добавочные потери от вихревых токов в связи с поверхностными эффектами..

Полезная механическая мощность на валу, или вторичная мощность

Сумма потерь двигателя.

К.п.д. двигателя

 

К.п.д. двигателя мощностью Рн = 1 - 1000 кВт при номи­нальной нагрузке находится соответственно в пределах 0,72 - 0,95. Более высокие к. п. д. имеют двигатели большей мощности и с большей скоростью вращения.

 

 

Энер­гетическая диаграмма асинхронного двигателя.

Режим двигателя.

Режим генератора.

 

 

Генераторный режим

 

(- <s<0). Для осуществления гене­раторного режима работы асинхронной машины ее нужно включить в сеть переменного тока и вращать с помощью соответствующего приводного двигателя (машина постоянного тока, тепловой или гидравлический двигатель) в сторону вращения магнитного поля со скоростью п превышающей синхронную скорость n1. Скольже­ние машины при этом отрицательно.

В двигательном режиме

 

Теоретически скорость п в генераторном режиме может изме­няться в пределах , чему соот­ветствует изменение скольжения в пределах . В дей­ствительности высокие скорости вращения недопустимы по усло­виям механической прочности, а по условиям ограничения потерь и нагревания и сохранения высокого к. п. д. в генераторном ре­жиме возможны абсолютные значения скольжения такого же по­рядка, как и в двигательном режиме.

 

 

В генераторном режиме.

 

Рассмотрим активные и реак­тивные относительно э.д.с. составляющие токи .

В двигательном режиме s > 0 и обе составляющие , тока положительны.

На основании изложенного построены векторные диаграммы

 

 

В режиме противовключения.

 

Режим противовключения

 

(1<s< ). В этом режиме ротор приключенный к сети асинхронной машины вращается за счет подво­димой извне к ротору механической энергии против вращения поля, вследствие чего скорость вращения ротора п< 0 и, s>1. На практике в этом режиме обычно 1<s<2.

Поскольку как в двигательном, так и в режиме противовключе­ния s>0, активные и реак­тивные составляющие вторичного тока имеют в режиме противо­включения такие же знаки, как и в двигательном. Это означает, что и в режиме противовключения машина потребляет из сети ак­тивную мощность и развивает положительный вращающий момент, действующий в сторону вращения поля. Но, поскольку ротор вра­щается в обратном направлении, на него этот момент действует тор­мозящим образом.

В режиме противовключения машина потребляет также меха­ническую мощность с вала или с ротора, поскольку внешний вра­щающий момент действует в сторону вращения ротора. Как мощ­ность, потребляемая из сети, так и мощность, потребляемая с вала, расходуются на потери в машине. Полезной мощности машина поэтому не развивает, а в отношении нагрева рассматриваемый режим является тяжелым.

Режим противовключения на практике используется для тормо­жения и остановки асинхронных двигателей и приводимых ими в движение производственных механизмов. Например, в ряде слу­чаев, при необходимости быстрой остановки двигателя, путем пе­реключения двух питающих проводов трехфазного двигателя из­меняют чередование фаз и направление вращения поля, а ротор в течение некоторого времени вращается при этом по инерции в прежнем направлении, т. е. теперь уже против поля. Механиче­ская мощность рмх в данном случае разви­вается за счет кинетической энергии вращающихся масс вследствие уменьшения скорости вращения. При машину необходимо отключить от сети, так как иначе она придет во вращение в обрат­ном направлении. Таким же образом может осуществляться быст­рый реверс (изменение направления вращения) двигателя, причем в этом случае, естественно, при отключать двигатель от сети не нужно. В начале процесса реверсирования также существует ре­жим противовключения.

Режим противовключения называют также режимом электро­магнитного тормоза. Следует, однако, иметь в виду, что существуют и другие способы электромагнитного торможения асинхронной ма­шины.

 

Режим короткого замыкания.

 

Режимом короткого замыкания асинхронной машины называется ее режим при s=1, т. е. при не­подвижном роторе. Этот режим соответствует начальному моменту пуска асинхронного двигателя из неподвижного состояния. Сопро­тивление асинхронной машины относительно ее первичных зажи­мов при s=1 называется сопротивлением короткого замыкания Zk

или, так как , приближенно

ЭЛЕКТРОМАГИНТЫЙ МОМЕНТ





Рекомендуемые страницы:


Читайте также:

  1. B. Основной кодекс практики для всех обучающих тренеров
  2. Cyanocobalamin, крайне важного вещества для здоровья тела. Для многих
  3. D. НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ХРАНЕНИЯ И ДОСТУПА К ИНФОРМЦИИ О ПРОМЫШЛЕННОЙ СОБСТВЕННОСТИ
  4. E. Лица, участвующие в договоре, для регулирования своих взаимоотношений могут установить правила, отличающиеся от правил предусмотренных диспозитивными нормами права.
  5. ER-модель и ее отображение на схему данных
  6. I. АНАЛИЗ И ПОДГОТОВКА ПРОДОЛЬНОГО ПРОФИЛЯ ПУТИ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ТЯГОВЫХ РАСЧЕТОВ
  7. III. Приёмы приготовления начинок и фаршей для тестяных блюд: пирогов, пельменей, вареников, пирожков
  8. III. Узлы для связывания двух тросов
  9. IX. Узлы для рыболовных снастей
  10. L-карнитин для похудения: эффективность, свойства и дозировки
  11. Microoft выпустила новое оборудование для компьютеров
  12. PR — крепкий орешек для великого и могучего


Последнее изменение этой страницы: 2016-03-17; Просмотров: 478; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2019 год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! (0.015 с.) Главная | Обратная связь