М. Процесс пуска ад.

Уравнение динамического режима: - уравнение равновесия моментов.

момент, развиваемый двигателем (электромагнитный момент)

момент сопротивления (нагрузка + трение)

динамический момент ( момент инерции, ; угловая скорость, ).

Способы пуска:

1. Прямое включение двигателя в сеть

2. Пуск при пониженном напряжении с помощью автотрансформатора

3. Изменить подключение обмотки стартера с треугольника на звезду. (Пусковой ток уменьшится в 3 раза)

Для улучшения пусковых свойств АД с кз ротором применяют роторы специальной конструкции – с узкими и глубокими пазами.

N. Способы пуска АД, зависимость электромагнитного момента от активного сопротивления ротора, использование явления вытеснения тока.

Способы пуска:

1. Прямое включение двигателя в сеть

2. Пуск при пониженном напряжении с помощью автотрансформатора

3. Изменить подключение обмотки стартера с треугольника на звезду. (Пусковой ток уменьшится в 3 раза)

Для улучшения пусковых свойств АД с кз ротором применяют роторы специальной конструкции – с узкими и глубокими пазами.

Зависимость электромагнитного момента от активного сопротивления ротора.

При увеличении активного сопротивления ротора (параметр в схеме замещения) максимум механической характеристики смещается в область больших скольжений. Пусковой момент при этом увеличивается (а ток уменьшается).

В двигателях с фазным ротором для увеличения в цепь обмотки ротора вводят сопротивление пускового реостата:

В двигателях с короткозамкнутым ротором (с беличьей клеткой) для увеличения в начале пуска используют явление вытеснения тока (глубокопазные двигатели, двигатели с двойной клеткой).

Вытеснение тока.

Эффект вытеснения тока в роторе с узкими и глубокими пазами: Индукционное сопротивление в пазу зависит от потокосцепления. Потокосцепление с нижней частью стержня будет значительно больше, чем с верхней частью. В результате индукционное сопротивление в нижней части будет значительно больше чем в верхней. Происходит эффект вытеснения тока в верхнюю часть стержня, что эквивалентно увеличению активного сопротивления стрежня. Это приводит к увеличению пускового момента и ограничению пускового тока.

О. Паразитные моменты, обусловленные высшими гармониками поля.

Высшие гармоники поля возникают из-за того, что, во-первых, обмотка, создающая поле, распределена в пространстве дискретно (уложена в пазы сердечника), а во-вторых, из-за неравномерности воздушного зазора.

где коэффициент магнитной проводимости воздушного зазора.

Напомним, что:

(закон Ома для магнитной цепи).

где длина активной зоны машины.

Поля высших гармоник имеют большее число полюсов, и некоторые из них вращаются в сторону, противоположную вращению основной (первой гармоники). Например, пятая гармоника имеет пар полюсов и вращается в обратную сторону, а седьмая пар полюсов и вращается в ту же сторону, что и основная гармоника.

Для трехфазной гармоники (гармоники, кратные трем, отсутствуют):

направление вращения

– прямое – обратное

Амплитуды индукции полей высших гармоник, а, следовательно, и создаваемые ими моменты тем меньше, чем выше порядок гармоники (общая тенденция, действительная зависимость амплитуды индукции от порядка гармоники имеет сложный характер).

Если ротор недостаточно инерционен (имеет малый момент инерции), двигатель с такой механической характеристикой при таком моменте сопротивления может застрять на малой скорости ( в данном случае) и сгореть.

Существенно ухудшить механическую характеристику могут так называемые зубцовые гармоники, порядок которых связан с числами пазов сердечников. В частности, если сделать двигатель, имеющий одинаковые числа зубцов статора и ротора, то он вообще работать не будет (произойдет так называемое «залипание» ротора). Значительно уменьшить вредное влияние зубцовых гармоник удается, выполняя скос пазов.

Порядок зубцовых гармоник:

Для трехфазных обмоток:

Зубцовые гармоники:

(все высшие гармоники)

Проявление паразитных моментов сильно зависит от соотношения чисел пазов статора и ротора . Это влияние тщательно исследовалось в многочисленных экспериментах на специально изготовленных двигателях (Геллер, Гамза- добавочные поля и моменты в асинхронных двигателях). В результате были сформулированы рекомендации по выбору чисел пазов.