2.4.Электромагнитные процессы в трехфазной асинхронной машине при неподвижном роторе.
Рассматриваются процессы в асинхронной машине:
при неподвижном роторе,
при вращающемся роторе,
режимы работы,
вращающие моменты и мощности,
механические и рабочие характеристики.
При неподвижном роторе асинхронная машина является трансформатором
с вращающимся (а не пульсирующим) магнитным потоком,
с магнитной системой, содержащей воздушный зазор,
с распределенными (а не сосредоточенными) обмотками статора и ротора,
с различными числами фаз статора и ротора.
Схема замещения, векторная диаграмма и уравнения напряжений и токов не отличаются от обычного трансформатора
ЭДС обмоток, соответственно, равны
Коэффициент трансформации по ЭДС и приведенная ЭДС ротора
Ток холостого хода
и напряжение короткого замыкания такого
трансформатора
Уравнения МДС и токов с учетом коэффициента трансформации по току
Приведенные
сопротивления ротора
Основные режимы работы асинхронного двигателя при неподвижном заторможенном роторе:
Индукционный регулятор,
Сдвоенный индукционный регулятор,
Фазорегулятор.
2.5.Электромагнитные процессы в трехфазной асинхронной машине при вращающемся роторе.
Уравнения ЭДС и МДС.
Асинхронная машина при вращающемся роторе – это универсальный трансформатор, который преобразует напряжение, ток, число фаз, частоту и род энергии.
Уравнение напряжений первичной обмотки (статора) такого трансформатора
Частота ЭДС и ЭДС вращающегося ротора
Аналогично и для приведенных величин
ЭДС рассеяния ротора
Уравнение э.д.с. ротора:
Скорость вращения
МДС ротора относительно ротора
,
а относительно неподвижного статора
Т.е. основная гармоника м.д.с. ротора вращается в пространстве с той же скоростью и в том же направлении, что и м.д.с. статора и они неподвижны друг относительно друга
Неподвижные друг
относительно друга МДС
создают общую вращающуюся волну м.д.с.
Скорость вращения
МДС ротора слагается из скорости вращения
самого ротора n
и скорости вращения МДС относительно
ротора
.
В генераторном режиме
имеет отрицательное значение, т.е. МДС
ротора вращается навстречу вращению ротора.
Схемы замещения.
Действительная физически существующая схема замещения, рис.6.1
Физическая схема замещения, приведенная к неподвижному ротору, рис.6.2
При этом неизменными
остаются величины: угла
,
токов
и
и мощности.
Мощность, выделяемая
в добавочном сопротивлении
при протекании тока
,
представляет собой механическую
мощность. Это позволяет анализировать
вместо вращающегося ротора – неподвижный
с добавочным сопротивлением
,
потребляемая которым мощность равна
механической мощности, развиваемой
вращающимся ротором.
Схема замещения асинхронной машины как трансформатора
(Т-образная схема), рис.6.3
Г-образная схема замещения, рис.6.4. Параметры Г- образной схемы замещения:
ток главной цепи
,
ток статора, одинаковый для Г-образной и Т-образной схем,
ток намагничивающего контура
Параметры Г-образной схемы замещения
,
,
,
Коэффициент
изменяет параметры главной и намагничивающей
цепей и токи по величине и по фазе и не
зависит от скольжения.
В приближенных
расчетах пренебрегают величиной
и считают
,
что составляет
.
В приближенной
Г– образной схеме замещения вместо
комплексного коэффициента
используют
- вещественный, а в отдельных случаях
не учитывают коэффициент
, полагая
