Тема 3.3 Магнитодвижущая сила обмоток статора.

Содержание программы:

МДС сосредоточенной и распределенной обмоток статора. МДС трехфазной обмотки.

Принцип получения вращающегося магнитного поля посредством трехфазной обмотки статора.

Понятие о круговом, эллиптическом и пульсирующем магнитных полях.

Литература

[ 1] c.125; [ 2 ] c.76

Методические указания:

При включении трехфазной обмотки статора в сеть трехфаз­ного тока в обмотках фаз появятся токи, сдвинутые по фазе (во времени) относительно друг друга на 120 эл. град. Ток каждой обмотки создает пульсирующую МДС, а совокуп­ное действие этих МДС создает результирующую МДС, вектор которой вращается относительно статора.

Вращающаяся МДС создает в расточке статора вращающееся магнитное поле. При необходимости изменить направление вра­щения МДС нужно изменить порядок следования токов в обмотке.

Вопросы для самопроверки:

1. Почему гармонические составляющие МДС обмотки статора называют про­странственными?

2. Какие методы подавления высших пространственных гармоник применяют в машинах переменного тока?

3. Какова зависимость частоты вращения МДС обмотки статора от частоты то­ка и числа полюсов в обмотке статора?

4. Как изменить направление вращения МДС обмотки статора?

5. Каково относительное значение магнитной индукции обратной составляю­щей поля статора при круговом, эллиптическом и пульсирующем магнитных полях?

Раздел 4 Асинхронные машины

Тема 4.1 Режимы работы и устройство асинхронной машины

Содержание программы:

Режимы работы асинхронной машины: двигательный, генераторный и тормозной. Условия перехода асинхронной машины в указанные режимы.

Устройство трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутой обмоткой ротора. Особенности конструкций асинхронного двигателя с фазным ротором. Маркировка выводов обмоток асинхронного двигателя. Соединение обмоток статора звездой и треугольником.

Литература

[ 1] c.137; [ 2 ] c.93

Методические указания:

Асинхронные машины в основном используются как двигатели, но могут работать в режиме генератора и электромагнитного тормоза.

В основном на производстве используются АД. Их широкое распространение обусловлено:

1. Простотой конструкции

2. высокой надёжностью

3. низкой стоимостью

Различают асинхронные машины двух разновидностей:

- с короткозамкнутым ротором (наиболее широко распространены)

- с фазным ротором (сложнее по конструкции и не так часто применяются)

Режимы работы асинхронной машины:

В двигательном режиме скольжение двигателя лежит в пределах от 0 до 1. Скорость вращения ротора меньше скорости вращения электромагнитного поля (синхронной скорости вращения). Электромагнитный вращательный момент преодолевает механический момент сопротивления на валу и приводит во вращение приводной механизм.

Генераторный режим. Если обмотку статора включить в сеть, а ротор асинхронной машины посредством приводного двигате­ля вращать в направле­нии вращения магнитного поля статора с частотой , то направление движения ротора относительно поля статора изме­нится на обратное и ротор будет обгонять поле статора. При этом скольжение станет отрицательным, а ЭДС, наведенная в обмотке ротора, изменит свое направление. Элек­тромагнитный момент на роторе М также изменит свое направ­ление и станет тормозящим по отношению к вращаю­щемуся моменту приводного двигателя. В этом случае механическая мощность приводного двигателя будет преобразована в электрическую активную мощность переменного тока. Особенность работы асинхронно­го генератора состоит в том, что для его работы необходим источник реактивной мощности для создания магнитного поля. Скольжение асинхронной машины в генераторном режиме может изменяться в диапазоне от минус бесконечности до нуля, т. е. оно может при­нимать любые отрицательные значения.

Режим торможения противовключением. Если у работающего трехфазного асинхронного двигателя поменять местами любую пару присоединительных проводов, то вращающееся поле статора изменит направление вращения на обратное. При этом ротор асинхронной машины под действием сил инерции будет продолжать вращение в прежнем направле­нии. Другими словами, ротор и поле статора асинхронной ма­шины будут вращаться в противоположных направлениях. В этих условиях электромагнитный момент машины, будет тормозить ротор. Этот режим работы асинхронной машины называется электромагнитным торможением противовключением. Активная мощность, поступающая из сети в машину при этом режиме, частично затрачивается на торможение ротора.

Вопросы для самопроверки:

1. Что такое скольжение асинхронной машины?

2. Каков диапазон изменения скольжения асинхронной машины в различных режимах ее работы?

3. С какой целью обмотку статора асинхронного генератора подключают к сети трехфазного тока?

4. Каким образом асинхронный двигатель можно перевести в режим электро­магнитного торможения?

5. Объясните конструкцию короткозамкнутого и фазового роторов.

6. Трехфазный асинхронный двигатель предназначен для работы при напряже­ниях сети 220/380 В. Как следует соединить обмотку статора этого двигателя при напряжении сети 220 В и как — при напряжении 380 В?