Добавил:
korayakov
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:
В основу принципа действия асинхронной машины положено использование вращающегося магнитного поля, которое индуцирует электродвижущую силу (ЭДС) в обмотке ротора.
При взаимодействии тока ротора с вращающимся магнитным полем создается электромагнитный момент, приводящий ротор во вращение (в двигательном режиме)или осуществляющий его торможение (в тормозных режимах).
В асинхронной машине одну из обмоток размещают на статоре (см рис),а вторую - на роторе. Между ротором и статором имеется воздушный зазор, который для уменьшения магнитной связи между обмотками делают по возможности малым.
Обмотка статора представляет собой многофазную (в частном случае трехфазную) обмотку, катушки которой размещают равномерно по окружности статора. Фазы обмотки статора AX,
BY и CZ соединяют звездой или треугольником и подключают к сети трехфазного тока. Обмотку ротора выполняют многофазной короткозамкнутой или трехфазной и размещают равномерно вдоль окружности ротора.
Известно, что при питании трехфазным синусоидальным током трехфазной обмотки статора возникает вращающееся магнитное поле, частота вращения которого
n1 = 60*f1/p [об/мин] ,
где f1 - частота питающей сети;p - число пар полюсов.
Вращающееся магнитное поле индуцирует в проводниках замкнутой накоротко обмотки ротора ЭДС Е2 и по ним проходит ток I2.
На рисунке показано (по правилу правой руки) направление ЭДС, индуцированной в проводниках ротора при вращении магнитного потока Ф по часовой стрелке (при этом проводники ротора
перемещаются относительно потока Ф против часовой стрелки). Если ротор неподвижен или частота его вращения меньше частоты n1, то активная составляющая тока ротора совпадает по фазе с
индуцированной ЭДС;при этом условные обозначения (крестики и точки) на РИС показывают одновременно и направление активной составляющей тока.
На проводники с током , расположенные в магнитном поле, действуют электромагнитные силы, направление которых определяется правилом левой руки. Суммарное усилие Fрез,
приложенное ко всем проводникам ротора, образует электромагнитный момент М, увлекающий ротор за вращающимся магнитным полем.
Электромагнитный момент , возникающий от взаимодействия магнитного потока Ф и тока ротора I2,
M = c * Ф * I2 * cos(ф2),
где с - коэффициент пропорциональности;
I2*cos(ф2) - активная составляющая тока ротора;
ф2 - угол сдвига фаз между током I2 и ЭДС Е2 в обмотке ротора.
Если электромагнитный момент М достаточно велик, то ротор приходит во вращение и его установившаяся частота вращения n2 соответствует равенству электромагнитного момента тормозному,
создаваемому приводимом во вращение механиэмом и внутренними силами трения.
Такой режим работы асинхронной машины является двигательным. Частота вращения ротора n2 всегда отличается от частоты вращения магнитного поля n1, так как в случае совпадения этих частот
вращающееся поле не пересекает обмотку ротора и в ней не индуцируется ЭДС, а следовательно, и не создается вращающий момент.
Относительную разность частот вращения магнитного поля и ротора называют скольжением: s=(n1-n2)/n1.
Его выражают в относительных единицах или процентах по отношению к n1. Частота вращения ротора : n2=n1(1-s).
Таким образом, характерной особенностью асинхронной машины является наличие скольжения, т. е. неравенство частот вращения n1 и n2. Поэтому машину и называют асинхронной (ее ротор вращается несинхронно с полем).
При работе асинхронной машины в двигательном режиме частота вращения ротора меньше частоты вращения магнитного поля n1<n2 и 0<s<1.
В этом случае обмотка статора питается от сети, а вал ротора передает механический момент на какой-либо механизм. В машине электрическая энергия преобразуется в механическую. Если ротор заторможен (s=1) -
это режим короткого замыкания (трансформаторный режим).
В случае если частота вращения ротора совпадает с частотой вращения магнитного поля (синхронная частота), т. е. s=0, то вращающий момент не возникает.
Если ротор асинхронной машины разогнать с помощью внешнего момента до частоты n2, большей частоты вращения магнитного поля n1, то изменится направление ЭДС в проводниках ротора и активной составляющей тока ротора.
При этом изменит свое направление и электромагнитный момент М, который станет тормозящим, т. е. асинхронная машина перейдет в генераторный режим. В генераторном режиме асинхронная машина
получает механическую энергию от первичного двигателя, преобразует ее в электрическую и отдает в сеть, при этом s < 0.
Если вращать ротор от постороннего двигателя в сторону, противоположную вращению магнитного поля, то ЭДС и активная составляющая тока в проводниках ротора направлены так же, как и в
двигательном режиме, т. е. машина получает из сети электрическую энергию.
Однако в данном режиме электромагнитный момент М направлен против вращения ротора, т. е. является тормозящим. Этот режим работы асинхронной машины - режим электромагнитного
торможения. В этом режиме ротор вращается в обратном направлении (по отношению к направлению магнитного поля), поэтому n2<0, а s>1.
В рассматриваемом режиме энергию машина получает как со стороны ротора (механическую), так и со стороны статора (электрическую).
При взаимодействии тока ротора с вращающимся магнитным полем создается электромагнитный момент, приводящий ротор во вращение (в двигательном режиме)или осуществляющий его торможение (в тормозных режимах).
В асинхронной машине одну из обмоток размещают на статоре (см рис),а вторую - на роторе. Между ротором и статором имеется воздушный зазор, который для уменьшения магнитной связи между обмотками делают по возможности малым.
Обмотка статора представляет собой многофазную (в частном случае трехфазную) обмотку, катушки которой размещают равномерно по окружности статора. Фазы обмотки статора AX,
BY и CZ соединяют звездой или треугольником и подключают к сети трехфазного тока. Обмотку ротора выполняют многофазной короткозамкнутой или трехфазной и размещают равномерно вдоль окружности ротора.
Известно, что при питании трехфазным синусоидальным током трехфазной обмотки статора возникает вращающееся магнитное поле, частота вращения которого
n1 = 60*f1/p [об/мин] ,
где f1 - частота питающей сети;p - число пар полюсов.
Вращающееся магнитное поле индуцирует в проводниках замкнутой накоротко обмотки ротора ЭДС Е2 и по ним проходит ток I2.
На рисунке показано (по правилу правой руки) направление ЭДС, индуцированной в проводниках ротора при вращении магнитного потока Ф по часовой стрелке (при этом проводники ротора
перемещаются относительно потока Ф против часовой стрелки). Если ротор неподвижен или частота его вращения меньше частоты n1, то активная составляющая тока ротора совпадает по фазе с
индуцированной ЭДС;при этом условные обозначения (крестики и точки) на РИС показывают одновременно и направление активной составляющей тока.
На проводники с током , расположенные в магнитном поле, действуют электромагнитные силы, направление которых определяется правилом левой руки. Суммарное усилие Fрез,
приложенное ко всем проводникам ротора, образует электромагнитный момент М, увлекающий ротор за вращающимся магнитным полем.
Электромагнитный момент , возникающий от взаимодействия магнитного потока Ф и тока ротора I2,
M = c * Ф * I2 * cos(ф2),
где с - коэффициент пропорциональности;
I2*cos(ф2) - активная составляющая тока ротора;
ф2 - угол сдвига фаз между током I2 и ЭДС Е2 в обмотке ротора.
Если электромагнитный момент М достаточно велик, то ротор приходит во вращение и его установившаяся частота вращения n2 соответствует равенству электромагнитного момента тормозному,
создаваемому приводимом во вращение механиэмом и внутренними силами трения.
Такой режим работы асинхронной машины является двигательным. Частота вращения ротора n2 всегда отличается от частоты вращения магнитного поля n1, так как в случае совпадения этих частот
вращающееся поле не пересекает обмотку ротора и в ней не индуцируется ЭДС, а следовательно, и не создается вращающий момент.
Относительную разность частот вращения магнитного поля и ротора называют скольжением: s=(n1-n2)/n1.
Его выражают в относительных единицах или процентах по отношению к n1. Частота вращения ротора : n2=n1(1-s).
Таким образом, характерной особенностью асинхронной машины является наличие скольжения, т. е. неравенство частот вращения n1 и n2. Поэтому машину и называют асинхронной (ее ротор вращается несинхронно с полем).
При работе асинхронной машины в двигательном режиме частота вращения ротора меньше частоты вращения магнитного поля n1<n2 и 0<s<1.
В этом случае обмотка статора питается от сети, а вал ротора передает механический момент на какой-либо механизм. В машине электрическая энергия преобразуется в механическую. Если ротор заторможен (s=1) -
это режим короткого замыкания (трансформаторный режим).
В случае если частота вращения ротора совпадает с частотой вращения магнитного поля (синхронная частота), т. е. s=0, то вращающий момент не возникает.
Если ротор асинхронной машины разогнать с помощью внешнего момента до частоты n2, большей частоты вращения магнитного поля n1, то изменится направление ЭДС в проводниках ротора и активной составляющей тока ротора.
При этом изменит свое направление и электромагнитный момент М, который станет тормозящим, т. е. асинхронная машина перейдет в генераторный режим. В генераторном режиме асинхронная машина
получает механическую энергию от первичного двигателя, преобразует ее в электрическую и отдает в сеть, при этом s < 0.
Если вращать ротор от постороннего двигателя в сторону, противоположную вращению магнитного поля, то ЭДС и активная составляющая тока в проводниках ротора направлены так же, как и в
двигательном режиме, т. е. машина получает из сети электрическую энергию.
Однако в данном режиме электромагнитный момент М направлен против вращения ротора, т. е. является тормозящим. Этот режим работы асинхронной машины - режим электромагнитного
торможения. В этом режиме ротор вращается в обратном направлении (по отношению к направлению магнитного поля), поэтому n2<0, а s>1.
В рассматриваемом режиме энергию машина получает как со стороны ротора (механическую), так и со стороны статора (электрическую).
Соседние файлы в папке Motor