2.6.2. Двухклеточный асинхронный двигатель

В таких двигателях на роторе две обмотки – две беличьих клетки. Стержни одной обмотки располагаются в верхней части пазов, а стержни другой в нижней. Наружную обмотку называют пусковой, а внутреннюю – рабочей (рис. 2.29).

Стержни наружной обмотки выполняются из латуни, а внутренней – из меди. В связи с этим, активное сопротивление наружной клетки в 2…4 раза больше активного сопротивления внутренней клетки. Что касается индуктивного сопротивления наружной клетки, то оно в 20…50 раз меньше индуктивного сопротивления внутренней клетки. Это объясняется тем, что стержни внутренней клетки утоплены глубоко в пакет стали ротора и имеют пазовый поток рассеяния рабочей обмотки(рис. 2.30) значительно превосходящий пазовый поток рассеяния пусковой обмотки. На рис. 2.30– суммарный поток рассеяния рабочей и пусковой обмоток, соответствующим вторичному току. Потокпересекает две воздушные щели, алишь одну. Это одна из причин, что. По этой причине. При пуске, когда, частотауказанное неравенство проявляется особенно сильно (), и. С достаточным приближением можно считать, что при пуске токи в обмотках распределяются обратно пропорционально их индуктивным сопротивлениям. Следовательно, ток пусковой обмоткимного больше тока рабочей, т.е.. При этом сдвиг токаотносительнобудет невелик. Поэтому, наружная обмотка будет создавать большой пусковой момент.

По мере разбега двигателя скольжение уменьшается и при номинальном режиме и частота. При этом индуктивные сопротивления сильно уменьшаются, и токи в обмотках будут определяться в основном их активными сопротивлениями. Так как, то ток потечет в основном по внутренней обмотке. Укажем кратность пускового момента и пускового тока;.

Изобразим механические характеристики (рис. 2.31) и схему замещения двухклеточного АД (рис. 2.32).

2.6.3. Другие разновидности ад с вытеснением тока

Наряду с рассмотренными ранее, широко применяются АД с колбовидными и трапецеидальными пазами ротора(рис. 2.33).

Утолщение нижней части стержней предусмотрено для более резкого изменения сопротивления обмотки ротора при вытеснении тока для улучшения пусковых свойств АД. По своим свойствам такие двигатели близки к двухклеточный АД. Однако технологически изготовление таких двигателей более предпочтительно. Обмотка ротора таких АД до 100…150 кВт выполняется путем заливки ротора алюминием. В ряде случаев для усиления эффекта вытеснения тока при пуске и улучшения пусковых свойств пазам ротора придается удлинение в радиальном направлении форма (рис. 2.33, в,г,д).

2.7. Регулирование частоты вращения асинхронного двигателя

2.7.1. Общие замечания

Как известно , (2.15)

откуда , где– синхронная частота вращения.

Таким образом, из (2.15) следует, что частоту вращения АД можно регулировать двумя способами:

1) изменением синхронной частоты вращения ;

2) изменением скольжения s.

Изменить можно двум путями: плавно путем изменения питающей частоты и ступенчато путем изменения числа пар полюсовр. В обоих случаях регулирование частоты осуществляется экономично с высоким КПД.

Второй способ регулирования не экономичен, так как он связан со значительными потерями в обмотке ротора. В этом случае возникает мощность скольжения , которая выделяется в виде потерь в роторе.