5.Мдс обмоток машин переменного тока.
Магнитное поле в
электрической машине создается токами,
протекающими в обмотках. Если допустить,
что равномерный гладкий зазор машины
δ мал по сравнению с диаметром ротора
и полюсным делением и машина не насыщена,
то форма магнитного поля определяется
формой МДС. Магнитодвижущая сила катушки
с диаметральным шагом при принятых
допущениях без учета толщины катушки
равна: 2Fk=ωkik.
Катушка имеет два полюса (северный и
южный), поэтому на один полюс принимается
Fk.
Прямоугольную волну МДС можно разложить
в ряд Фурье:
.
Магнитодвижущая сила катушки состоит
из бесконечного ряда не четных гармоник,
каждая из которых изменяется по
гармоническому закону в пространстве
(соs
υα) и во времени (соs
ωt).
При обтекании катушки переменным током
амплитудное значение
первой гармоники
МДС: F1m
= 4
.
Магнитодвижущая сила фазы равняется
сумме МДС системы катушек, составляющих
обмотку. В общем случае МДС для m
– фазной обмотки для υ – й гармоники:
.
Форма МДС изменяется во времени, а ее
вид зависит от выполнения обмотки —
одно- или двухслойной, числа пазов на
полюс и фазу и укорочения. Кривая
приближается к синусоиде, когда q
увеличивается, а укорочение у=0,8τ. Однако
синусоидальное распределение МДС
возможно только при синусоидальном
неравномерном распределении витков в
пазах . Обмотки с дробным имеют
несимметричную кривую МДС, и она может
иметь различный вид под разными парами
полюсов.
6.Индуктивное сопротивление обмоток машин переменного тока.
Индуктивные и активные сопротивления относятся к фазе машины и определяются расчетным или опытным путем по схеме замещения и формулам проектирования. Главные индуктивные сопротивления: Xσ1 = E1/I1 – статор, Xσ2 = E2/I2 – ротор. Индуктивные сопротивления полей рассеяния: Xσ = Xп+Xл+Xк+Xд+Xc, λ = λп+λл+λк+λд+ λс. Xσ*=0,08 – 0,15.
8.Принцип работы АМ. Скольжение.
Действие момента приводит в движение ротора в том же направлении, что и поле статора n2 → n1, но n1≠ n2 т.к.М=0. S=(n1-n2)/n1 – относительное скольжение магнитного поля и самого ротора. n2=n1(1-S). I2 c f2 создает свое магнитное поле. n2p=f2/p=n1-n2. n2c=n2+n2p=n2+n1-n2=n1. т.е. магнитное поле ротора вращается вместе с магнитным полем статора синхронно.
9. Режимы работы АМ. Скольжение.
S=(n1-n2)/n1 – относительное скольжение магнитного поля и самого ротора.
В асинхронных машинах частота вращения ротора не равна частоте вращения поля в воздушном зазоре (ωр ≠ ωс). Механическая частота вращения ротора асинхронных машин в установившемся режиме может быть ниже и выше синхронной частоты вращения поля, при этом ротор может вращаться в сторону, противоположную вращению поля. В генераторном режиме ротор вращается в ту же сторону, что и поле, но с большей частотой вращения. В тормозном режиме ротор асинхронной машины вращается в сторону, противоположную вращению поля. Когда асинхронная машина эксплуатируется при неподвижном роторе (ωр = 0), имеет место трансформаторный режим работы асинхронной машины. В двигательном режиме асинхронная машина преобразует электрическую энергию в механическую. В генераторном режиме ротор асинхронной машины вращается в сторону вращения поля с частотой, большей синхронной. При этом механическая энергия преобразуется в электрическую. В тормозном режиме механическая и электрическая энергии преобразуются в тепло. Этот режим, как правило, может быть кратковременным и используется для быстрого останова. Трансформаторный режим используется для регулирования амплитуды и фазы напряжения.
Двигатель
Генератор
Электромагнитный тормоз