Электрическая схема замещения асинхронной машины.

Уравнениям напряжений и токов, а также векторной диаграмме асинхронного двигателя соответствует электрическая схема замещения асинхронного двигателя. Ниже представлена Т-образная схема замещения. Магнитная связь обмоток статора и ротора заменена электрической связью цепей статора и ротора.

Т-образная схема замещения (без учёта магнитных потерь):

Уравнениям (1) напряженияасинхронной машины с приведенной вторичной обмоткой при отсутствии магнитных потерь соответствует схема замещения изображённая нарисунке 1:

Рис 1

Рис 2

Данная схема замещения не учитывает магнитных потерь в сердечниках машины.

Потери в сердечнике статора (первичной цепи) могут быть учтены при f1=const путём включения на зажимы 1 и 2 параллельно сопротивлению активного сопротивлениятакой величины, что потери в нем будут равны магнитным потерям в сердечнике статора на одну фазу:

, откуда

Величину можно найти, если из опытных или расчётных данных известны потери в сердечнике статорапри определенномE1 или определенном магнитном потоке. .

Параллельно включенные сопротивления иможно объединить в одно общее сопротивление намагничивающей цепи:

, или причём_м.

В результате вместо приведенной схемы получим схему, изображенную на рисунке 2.

Г-образная схема замещения:

Рассмотренные выше Т-образные схемы замещения хорошо отражают реальные физические процессы, происходящие в машине, так как при отсутствии скоса пазов напряжение намагничивающей цепи и намагничивающий ток соответствует реальному потоку основной гармоники поля. Однако, для исследования некоторых вопросов эти схемы несколько неудобны, так как их цепи разветвлены и напряжения, в которой зажимы параллельной цепи U12 при U1=const непостоянно.

Составим по правилу контурных токов уравнения напряжений схемы рисунка 2 и уравнений (1):

, для преобразований уравнений перейдём в них от переменной к новой переменнойпо равенству, где С1- комплексное число. Эту операцию можно рассматривать как новое привидение вторичной обмотки, причём С1 является коэффициентом приведения, а -новым приведенным током.

(2)

Очевидно, что последний член соответствует намагничивающей, параллельной, цепи новой схемы замещения. На основании изложенного для получения Г-образной схемы замещения в выражении (2) необходимо положить

,тогда .=>

С помощью данных уравнений составим окончательное уравнение:

Этому уравнению соответствует следующая Г-образная схема замещения:

Векторные диаграммы для режимов двигателя, генератора, электромагнитного тормоза.

1) Режим двигателя Рис. 1

Векторная диаграмма асинхронного двигателя строится на основе схемы замещения с учётом магнитных потерь (рис 2. [10]). Она аналогична векторной диаграмме трансформатора и отличается от нее относительно большой величиной намагничивающего тока IM и тем, что электрическая нагрузка вторичной цепи, соответствующая механической мощности РМХ , является чисто активной. Ввиду малости скольжения сопротивление значительно большеи уголпоэтому мал.

Рис. 1

Рис. 2