1Ф ад с экранированными полюсами с к.З. Ротором.

Благодаря расщепленному полюсу на его части медный экран, препятствующий нарастанию в половине полюса потока, а в другой части полюса поток нарастает и получается вращающееся магнитное поле. Р≈5-25Вт, используются в маломощных вентиляторах и проигрывателях.

1 – расщепленные полюса;

2 – экран, препятствует нарастанию потока на части полюса.

Лекция № 21

Специальные АМ

Индукционный регулятор (ИР)

Это заторможенный с помощью червячной передачи АД с контактными кольцами и регулирует напряжение в широких пределах. Статорная и роторная обмотки соединены электрически, но смещаются друг относительно друга поворотом ротора на угол α. Напряжение U₁ подведено к ротору, а снимается напряжение U₂ с обмоток статора.

Векторная и временная диаграммы ИР

Схема ИР

Р абота: При совпадении Е₁ и Е₂ (α=0) или 360⁰ на выходе ИР U_{2 max}

При α=180⁰ Е₁ и Е₂ встречно и на выходе ИР U_{2 min}

При 0< α <180⁰

Применяют в лабораторной практике и в распределительных сетях для регулирования напряжения.

Фазорегулятор (ФР)

Служит для изменения фазы U₂ без изменения величины вторичного напряжения. U₁ подводится к статору, а снимается с ротора. Обмотки электрически не соединены. Поворотом ротора изменяется фаза. Используется в автоматике и в измерительной технике.

Асинхронный преобразователь частоты (АПЧ)

Е сли надо f₂>f₁, то приводной двигатель (ПД) вращают против поля АПЧ, а если надо f₂<f₁, то ПД вращают по ходу поля АПЧ. При плавном регулировании f₂ в качестве ПД используют ДПТ, а если фиксированная f₂, то в качестве ПД (СД) или АД.

где Р₂^/ – мощность цепи ротора Р_ЭМ – АПЧ Р_МЕХ – ПД

Электромагнитная асинхронная муфта

1 – якорь;

2 – индуктор;

3,4 – полюса с обмотками;

5 – магнитный поток.

Принцип действия аналогичен АД, только вращающееся магнитное поле создается постоянным током и вращением ведомого вала.

Муфта (при регулировании I) позволяет плавно сцеплять ведомый и ведущий валы. Наличие М_КР позволяет при перегрузках и толчках предохранять первичный двигатель.

Асинхронная машина в системе синхронной передачи

В схеме автоматики часто используют синхронный поворот 2х механически не связанных валов. Связь электрическая.

Основные элементы этой связи сельсины.

Сельсины – это электрическая машина с 1ф обмоткой возбуждения на статоре и 3ф обмоткой на роторе.

Принцип действия: при повороте ротора СД на угол α_Д ротор СП отрабатывает этот же угол α_П.

В цепи синхронизации действует разность ЭДС.

Схема сельсинов в двигательном режиме.

, которая создает ток синхронизации

Ошибка в отработке угла и этот угол тем больше, чем противодействующий момент на роторе СП.

Синхронизирующий момент

Удельный синхронизирующий момент

Сельсины могут работать в трансформаторном режиме: это когда СП обрабатывает не угол поворота ротора СД, а величину напряжения, являющегося функцией угла рассогласования между СД иСП.

Конструкция сельсинов: контактные (не отличаются от АД с контактными кольцами) и бесконтактные:

1 – полюса;

2 – обмотки возбуждения;

3 – статор;

4 – магнитный поток;

5 – ротор (из ферромагнитного материала,

разделённый алюминиевым немагнитным слоем на два полюса).

Преимущества: Отсутствие контактов повышает надежность и стабильность свойств.

Недостатки: сложность, высокая стоимость, большой ток возбуждения и cosα ( _е воздушных зазора на пути магнитного потока).

Асинхронный исполнительный двигатель (АИД)

Используется в схемах автоматикии предназначены для преобразования электрических сигналов в механическое перемещение.

ОВ и ОУ сдвинуты на угол 90⁰, емкость С способствует сдвигу токов I_B и I_y.

Если в ОУ U_C не подан, то пульсирующее поле на создает М_П (см. рис)

М_рез=М_I+М_II=0 (при S=1)

Если же в ОУ подан U_C то АИД работает (точка А), при снятии U_C АИД работает (самоход) как 1ф АД (точка В)

Для устранения самохода вводят активное сопротивление в цепь ротора и получают характеристики.

При работе в точке А и отключении U_С АИД имеет отрицательный момент (точка В) и и устраняется самоход, т.е. АИД быстро останавливается. А чтобы быстро отрабатывал, делают с полым немагнитным (алюминиевым) ротором (смотри рисунки рядом со схемой АИД на предыдущей странице, т.е. в начале этого раздела).

Вращающиеся трансформаторы (ВТ)

Это электрические микромашины переменного тока; предназначенные для преобразования угла поворота θ в напряжение ≡ некоторым функциям угла

(sinθ, cosθ) или самому углу поворота.

Применяют ВТ в электромеханических вычислительных установках, предназначенных для решения тригонометрических задач и преобразования координат, в АЦП типа “угол-координата-код”, ”угол-фаза-код”; в системах дистанционной передачи угла повышенной точности и в качестве датчиков обратной связи по углу в цифровых следящих системах и системах програмного управления промышленными роботами и автоматами.

Основные требования к ВТ – максимальная точность преобразования угла поворота θ в необходимую функцию от этого угла θ.

Устройство

статор

ротор

Обмотки под углом 90⁰ (квадратурно) можно получать и синусный и косинусный и синусно-косинусный ВТ.

М=М_МАХ sinθ

В ₁В₂ – обмотка возбуждения статора

В₃В₄ – квадратурная обмотка

С ₁С₂ – синусная обмотка

К₁К₂ – косинусная обмотка ротора