2.3.3. Трехфазная асинхронная машина при вращающемся роторе

При рассмотрении этого вопроса мы увидим, что частота ротора, ЭДС и индуктивное сопротивление с изменением скорости вращения ротора не остаются постоянными. Запишем выражение ЭДС неподвижного ротора:

для вращающего ротора

где f₂ – частота ЭДС ротора

тогда

т.е. ЭДС ротора при вращении равна ЭДС неподвижного ротора на скольжение и частота ротора равна частоте неподвижного ротора (f₁) на скольжение.

Индуктивное сопротивление ротора при неподвижном состоянии

где L₂– индуктивность фазы ротора

при вращающемся роторе

т.е. индуктивное сопротивление вращающегося ротора равно индуктивному сопротивлению при неподвижном роторе на скольжение.

Таким образом, видим, что частота, ЭДС и индуктивное сопротивление ротора зависят от скольжения. Теперь можно записать выражение для тока ротора:

Ток ротора будет создавать магнитный поток.

1. Посмотрим, с какой скоростью будет вращаться магнитный поток созданный током ротора I₂по отношению к ротору.

2. Посмотрим, с какой скоростью будет вращаться магнитный поток ротора по отношению к неподвижному статору т.к.

Видим, что поле ротора независимо от скольжения по отношению к неподвижному статору вращается с синхронной скоростью, а поле статора так же вращается с синхронной скоростью по отношению к неподвижному статору. Поэтому в пространстве поле статора и ротора неподвижны между собой. Только при этом условии возможно взаимодействие. Ток ротора создает намагничивающую силу , по закону Ленца она направлена против намагничивающей силы статора. Поэтому уравнение н.с. запишется

.

При холостом ходе ток равен I₀, по мере нагрузки E₂увеличивается, растет и I₂, увеличивается F₂и поток ротора, который размагничивает поток статор, что приводит к уменьшению ЭДС Е₁и к увеличению тока I₁до такой величины, чтобы скомпенсировать размагничивающий поток ротора и обеспечить постоянство потока.

2.3.4. Привидение параметров роторной обмотки к статорной

Под приведенной роторной обмоткой понимается такая эквивалентная роторная обмотка, которая имеет такое же число фаз, такое же число витков, как и обмотка статора.

Приведение параметров делают для того, что наглядно можно было представить все вектора токов и напряжений на векторной диаграмме и произвести количественный анализ процессов, которые происходят в асинхронной машине.

1. 

- коэффициент трансформации по ЭДС

2. (полная мощность ротора до и после привидения должна быть неизменной)

,

где - коэффициент трансформации по току.

3) (потери в роторе до и после приведения должны быть неизменными)

,

где . Для двигателей с фазным ротором

,

4) (угол сдвига между ЭДС и током ротора до и после приведения должен быть неизменным)

,

Соответственно . Далее во всех схемах замещения и на векторных диаграммах будем использовать приведенные параметры ротора.

2.3.5. Приведение асинхронного двигателя к эквивалентному трансформатору

По физическому смыслу работа асинхронного двигателя аналогична трансформатору, поэтому его работу и приводят к режиму трансформатора. Но у асинхронного двигателя имеются отличия от трансформатора:

1) Ротор асинхронного двигателя вращается, а трансформатор неподвижный статический аппарат. Поэтому первой задачей будет приведение асинхронного двигателя к неподвижному состоянию.