2. Ам при неподвижном роторе. Приведение обмотки ротора к обмотке статора.

-фазный ток; все токи – синусоидальные; мдс – синусоидальная.

Между первичной (статора) и вторичной (ротора) обмотками ЭМ связь.

Многие процессы в АМ рассматриваются на основе теории трансформаторов. Здесь вращающееся поле, там пульсирующее. Здесь магнитный поток замыкается по статору, воздушному зазору и ротору.

U₂=

- инд. сопротивления рассеивания первичной и вторичной обмоток.

I₀ – намагничивающий ток (считаем, что он протекает в первичной обмотке);

K_i – коэффициент трансформации по току.

Приведение вторичной (ротора) обмотки к первичной (статора)

I_м=I₀

У такой приведённой обмотки одинаковое число витков, полюсов, фаз с первичной обмоткой.

На основе уравнений получаем схему замещения АМ с заторможенным ротором.

При неподвижном роторе асинхронная машина работает, как трансформатор, в котором электрическая энергия первичной цепи, за вычетом потерь, преобразуется в электрическую же энергию вторичной цепи.

3. Приведение рабочего процесса ам при вращающемся роторе к рабочему процессу при неподвижном роторе.

При неподвижном роторе асинхронная машина работает, как трансформатор, в котором электрическая энергия первичной цепи, за вычетом потерь, преобразуется в электрическую же энергию вторичной цепи. Во вращающейся асинхронной машине в двигательном режиме работы потребляемая первичной обмоткой из питающей сети электрическая энергия, за вычетом потерь в машине, преобразуется в механическую энергию на валу машины. В генераторном режиме, наоборот, механическая энергия, подводимая к валу, преобразуется в электрическую энергию в первичной обмотке и передаётся в сеть. Кроме того, режим работы асинхронной машины при вращающемся роторе характеризуется тем, что частоты токов в обмотках статора и ротора не равны. Это создаёт определенные неудобства при анализе электромагнитных процессов, так как невозможно изображать первичные и вторичные величины на общих временных векторных диаграммах. Этих неудобств можно избежать, если воспользоваться той особенностью магнитного поля ротора, что оно при любых установившихся режимах вращается синхронно с магнитным полем статора. Из этого следует, что, наблюдая все магнитные поля в единой системе координат, неподвижной по отношению к статору, можно предположить, что ротор неподвижен. Важно только, чтобы магнитное поле неподвижного ротора соответствовало бы магнитному полю вращающегося ротора. Это значит, что оказывается возможным привести вращающийся ротор к неподвижному, чтобы затем исследовать асинхронную машину в любых режимах её работы на единой методологической основе с использованием схем замещения.

Следуя идее приведения, рассмотрим сначала закономерности электромагнитных процессов в обмотках вращающегося ротора. Условимся отмечать физические величины, определяемые при любом скольжении ротора, дополнительным индексом s=(n₁-n)/n₁. n₁ – скорость вращения поля; n – скорость вращения ротора.

r_2д – добавочное сопротивление, которое отвечает за механическую мощность

4. Уравнения напряжений ам. Схема замещения ам.

Уравнения напряжений АМ+просто схема замещения по уравнениям.

1. Уравнение обмотки статора:

2. Уравнение обмотки ротора (режим вращающегося ротора):

3. Уравнение токов:

4. E1, E2 – основные ЭДС обмоток статора и ротора, появляются когда основной магнитный поток пронизывает их обмотки:

5. Ультра уравнение полученное из второго(ЭТО МОЖНО БОНУСОМ, НО ГЛАВНОЕ ПЕРВЫЕ УРАВНЕНИЯ):

Схема замещения АМ

Допустим, что включена нагрузка, тогда её сопротивление включают в Z₂

Здесь уже побольше про саму схему:

По следующим уравнениям строится схема замещения (2ое уравнение преобразовано в 5ое:

Т-образная схема замещения (выводы формул стр. 79, учеб. Ч. 2):

где - Потери в сердечнике трансформатора

Параметры Т-образной схемы

Переходя к последовательному соединению активного r_м и индуктивного x_м

сопротивления в намагничивающей ветви, получаем выражения для полного сопротивления ветви и его составляющих:

полностью повторяющие таковые для трансформатора [14] (3.3.16) - (3.3.18) и представленные на рис. 2.1.6, а:

Эти параметры АМ, как и у трансформатора, уменьшаются с ростом питающего напряжения и насыщения магнитной системы.

Полное сопротивление рассеяния фазы обмотки статора

Полное приведённое сопротивление рассеяния фазы ротора

Полное сопротивление вторичного контура Т-образной схемы замещения при скольжении s:

Полное сопротивление схемы замещения, измеренное на ее входе, есть эквивалентное (с учётом действия ротора) сопротивление фазы статора в симметричном режиме работы, т.е. сопротивление току прямой последовательности:

Величины ЭДС и всех токов Т-образной схемы замещения зависят от скольжения s. Используя уравнения или схему замещения асинхронной машины, находим выражения для токов в симметричном установившемся режиме работы.

Первичный ток - ток фазы обмотки статора:

ЭДС от результирующего потока воздушного зазора:

Та же ЭДС, но при холостом ходе

Ток намагничивающей ветви:

Токи всех ветвей Т-образной схемы замещения зависят от скольжения. В ряде случаев пользоваться такой схемой замещения становится не очень удобно. Преобразование выражения для тока ротора позволяет получить иные схемы замещения асинхронной машины, позволяющие проще учесть ряд факторов в её работе.

Г -образная схема замещения (выводы формул стр. 86, учеб. Ч. 2):

В зависимости от точности расчёта различают разные С₁ (смотреть здесь↑)

КПД (стр. 93)

Отношение полезной мощности к потребляемой - коэффициент полезного действия - двигателя и генератора в принятых обозначениях выражаются следующими формулами:

Соотношение при этом запишется в виде: