6. Эдс, наводимая в обмотках машин переменного тока

7. Основные уравнения асинхронных машин. Приведение уравнения эдс фазы вращающегося ротора уравнению неподвижного.

Э ДС обмоток ЭМ

Проводник

Линейная скорость

, т.к. в формуле есть , то она пропорциональна магнитному потоку.

Будем считать, что магнитное поле машины плоскопараллельное, т.е.

, , ,

, .

При постоянной частоте вращения, линейная скорость постоянна и .

,

При синусоидальном распределении индукции и равномерном вращении машины, ЭДС проводника меняется по sin-му закону.

, , , , ,

,

8. Уравнения приведенной асинхронной машины (пояснить входящие величины). Схема замещения асинхронной машины.

Асинхронной машиной называется машина переменного тока, у которой только первичная обмотка получает питание от электрической сети с постоянной частотой, а вторая обмотка замыкается накоротко или на электрическое сопротивление. Токи во вторичной обмотке появляются в результате электромагнитной индукции. Их частота ω зависит от угловой скорости вращения ротора ω.

Частота индуцируемых во вторичной обмотке (роторе) ЭДС и токов зависит от скольжения

, тогда эквивалентную схему цепи ротора можно представить следующим образом.

В начальный момент пуска двигателя ротор неподвижен S=1, ω2= ω1, и в роторе индуцируется ЭДС, пропорциональная первичной частоте

;

;

В рабочем режиме ω2<ω1, так как S<1

,

Эквивалентная схема цепи ротора в рабочем режиме:

П ользуясь этой схемой можно вычислить ток ротора

Разделив это выражение на S, получим

И спользуя полученную формулу, получим эквивалентную схему цепи ротора, приведенную к параметрам пускового режима, то есть при неподвижном роторе

В этой схеме ЭДС ротора и его индуктивное сопротивление не изменяется при изменении скольжения (частоты вращения), а изменяется активное сопротивление, хотя физически происходит все наоборот - при изменении частоты вращения изменяется частота вторичной ЭДС f2 и из-за этого меняется ее амплитуда и индуктивное сопротивление цепи ротора.

Приведя рабочий режим двигателя к режиму неподвижного ротора, можем рассматривать асинхронную машину как обычный трансформатор с неподвижными обмотками:

г де n- коэффициент трансформации.

Приведя параметры вторичной цепи и первичной, получим окончательную эквивалентную схему асинхронного двигателя:

где ; - приведенные сопротивления, а r1- активное сопротивление цепи ротора.

Н а основании этой схемы получим выражение для тока ротора

Выражение для вращающегося момента можем получить из энергетического уравнения M·ω1= M·ω+m1·Ip2·Rp, где m1- количество фаз.

Левая часть уравнения - электромагнитная мощность, а правая - механическая плюс электрическая мощности.

9. Схема замещения и векторная диаграмма асинхронного двигателя. Значения входящих величин в относительных единицах.

Г-образная схема замещения:

Для упрощения:

Упрощенная схема:

Векторная диаграмма для Т схемы замещения:

10. Механические характеристики асинхронных машин. Влияние активного сопротивления на пусковой и номинальный моменты.

Под механической характеристикой принято понимать зависимость частоты вращения ротора в функции от электромагнитного момента n = f(M)

Эту характеристику можно получить, используя зависимость M = f(S) и пересчитав частоту вращения ротора при разных значениях скольжения.

Так как S = (n0 - n) / n0, отсюда n = n0(1 - S). Напомним, что n0 = (60 f) / p – частота вращения магнитного поля.

Участок 1-3 соответствует устойчивой работе, участок 3-4 – неустойчивой работе. Точка 1 соответствует идеальному холостому ходу двигателя, когда n = n0. Точка 2 соответствует номинальному режиму работы двигателя, ее координаты Мн и nн. Точка 3 соответствует критическому моменту Мкр и критической частоте вращения nкр. Точка 4 соответствует пусковому моменту двигателя Мпуск. Механическую характеристику можно рассчитать и построить по паспортным данным.

Асинхронные двигатели имеют жесткую механическую характеристику, т.к. частота вращения ротора (участок 1–3) мало зависит от нагрузки на валу. Это одно из достоинств этих двигателей.

При постоянных прарамметров двигателя (X и R), то единственной переменной величиной будет S, т.е. момент зависит от скольжения

Скольжение при котором величина Э/М момента макс. Наз-ся критическим скольжением

Требования к сопротивлению ротора при номинальном режиме и при пуске:

При пуске сопротивление должно быть большим и снижаться в нормальном режиме.

Критическое скольжение:

Свойство:

Критическое скольжение зависит от , а момент не зависит.