18. Асинхронные машины с неподвижным ротором.

Применяются для специальных целей. выполняет функции недоступные обычному трансформатору. Её работа в этих условиях может происходить как в симметричном, так и в несимметричном режиме.

Фазорегулятор.

Фазорегулятор представляет собой трёхфазную AM с фазным ротором и контактными кольцами, позволяющими включить нагрузку в цепь вторичной обмотки.

Если начнём вращать ротор, то будет поворачиваться, и будет меняться фаза между .

Если число витков и k_об (обмоточный коэффициент) равны, то U₁=U₂ и Е₁=Е₂. Следовательно, при повороте нашего ротора U=const, а фаза напряжения U будет меняться. Если число витков и k_об (обмоточный коэффициент) не равны, то напряжение будет несколько иным в зависимости от коэффициента трансформации системы.

Используется для проверки приборов, т.е. в случаях, когда нам нужен сдвиг между фазами напряжений.

Трёхфазный индукционный регулятор(поворотный автотрансформатор)

Индукционный регулятор предназначен для регулирования величины напряжения на своей нагрузке. Используются для подачи на объекты напряжения, которое можно регулировать.

Обмотки статора и ротора включены подобно АТ , т.е. имеют электрическую связь.

Подключим на напряжение, обмотка ротора потребляет намагничивающий ток, следовательно, создаётся поток, индуцирующий ЭДС и в первичной, и во вторичной цепи. Если при этом ротор поворачивать, то между E₁ и Е₂ будет угол .

Строим вектор и к нему добавляем вектор , и получаем напряжение .Если мы поворачиваем ротор, то будет поворачиваться по окружности, следовательно, конец вектора будет скользить по этой окружности. Согласно в/д, максимум будет, когда угол . Следовательно, .

Если число витков и обмоточные коэффициенты равны между собой, то E₁=U₁=E₂.

Тут опечатка, вот правильная формула: U_2min=U₁-E₂

19. Работа асинхронных машин в однофазном режиме.

Асинхронные двигатели называются однофазными, если они питаются от однофазной сети. Чаще всего их мощность не превышает 1кВт. В простейшем случае такой двигатель может иметь одну фазу обмотки статора. Она создаёт пульсирующее магнитное поле, эквивалентное двум круговым вращающимся полям — прямого и обратного вращения, амплитуда которых равна половине амплитуды пульсирующего поля.

Представим трёхфазный двигатель с одной оборванной фазой. Тогда фазы создадут единую фазу.

Однофазный ток I₁ статора однофазного двигателя создаёт пульсирующее магнитное поле, которое можно разложить на два поля, имеющих равные амплитуды и вращающиеся в противоположные стороны с одинаковой скоростью. (Однофазная магнитная обмотка не может создать вращающееся магнитное поле).

М – суммарный момент пульсирующего магнитного поля. Каждая составляющая пульсирующего магнитного поля создаст свой момент, это М₁ и М₂ соответственно.

Случай, когда двигатель работал в 3-х фазном режиме, но произошла авария. (Машина может сгореть!)

Мощность в трёхфазном режиме:

В момент обрыва полная мощность не изменилась (допустим, тоже не изменились), следовательно, ток увеличился в . Т.к. в реальности увеличатся, то и ток увеличится на величину, большую чем .

Мощность в однофазном режиме:

Из-за неполной обмотки и наличия обратного поля, создающего дополнительные потери, двигатель будет работать с КПД, который будет ниже КПД трёхфазного двигателя. Мощность также будет меньше.

Однофазный режим асинхронного двигателя

Пусть М₁ – прямое поле, а М₂ – обратное поле. Их сумма в момент пуска при скольжении s=1 и скорости n=0 равна нулю, т.е. этот двигатель не может запуститься просто так, он будет продолжать стоять. Но если сможем его раскрутить до какой-то скорости, при каком-то моменте М М_ст на валу, то двигатель начнёт работать и будет вращаться в установившемся режиме, достигнув момента М М_ст. Двигатель может вращаться одинаково в обе стороны, если он изначально приведён во вращение.

К ривые моментов однофазного двигателя

Осуществить такой режим можно при помощи пусковой нагрузки (в момент пуска создавать поле, где момент вращения в одну сторону будет больше, чем в другую).

Двигатели с пусковой обмоткой (с обмоткой, которая будет работать в момент пуска и создавать такое поле, у которого момент вращения в одну сторону больше, чем в другую).

Z_п – фазосдвигающий элемент

У такого двигателя есть две обмотки : . Эти обмотки расположены под углом друг к другу. В момент пуска оба ключа замыкаются и двигатель запускается. После окончания пуска, ключ пусковой обмотки размыкается, и она выходит из работы.

Фазосдвигающий элемент может быть:

1. Чисто активное сопротивление

2. Индуктивное сопротивление

3. Емкостное сопротивление

Если включены 1 или 3, то поскольку эти обмотки обладают неким ещё индуктивным сопротивлением, то пусковой ток будет опережать рабочий ток на угол . В случае если включена ёмкость, то можно добиться . Если угол между токами рабочим и пусковым равен и они расположены под , то такая пусковая обмотка может создать вращающееся магнитное поле, у которого не будет обратного поля. И соответственно может быть создан достаточно большой пусковой момент.

Индуктивный фазосдвигающий элемент не используется, потому что характеристики такого двигателя плохие. Поэтому используется фазосдвигающий элемент с активным сопротивлением.

Схема включения трёхфазного двигателя для работы от однофазной сети P_1н = 40…50%P_3н