5.Асинхронные двигатели с улучшенными пусковыми характеристиками

Двигатель с глубокими пазами на роторе.

От обычного асинхронного двигателя этот двигатель отличается тем, что у него пазы ротора сделаны в виде узких глубоких щелей, в которые вложены стержни обмотки ротора, представляющие собой узкие металлические полосы. С обеих сторон эти стержни приварены к замыкающим кольцам. В момент включения двигателя, когда ротор неподвижен и частота тока в обмотке ротора имеет наибольшее значение (f2=f1), индуктивное сопротивление нижней части каждого стержня значительно больше верхней, т.к. она сцеплена с большим числом магнитных силовых линий поля рассеяния. На рис. показан график распределения плотности пускового тока по высоте стержня ротора. Практически весь ток ротора проходит по верхней части стержня. Т.к. Сечение всего стержня значительно больше сечения, по которому течет ток, такая конструкция будет равносильна увеличению активного сопротивления стержня ротора, что способствует росту пускового момента двигателя и некоторому ограничению пускового тока.

Двигатель с двумя клетками на роторе. Обладает значительно лучшими пусковыми характеристиками, чем простой асинхронный двигатель. На рис. изображены: 1 – рабочая клетка, 2 – пусковая клетка. Стержни пусковой клетки обычно выполняют из латуни или бронзы – материалов с более высоким, чем у меди активным сопротивлением. Индуктивное сопротивление рассеяния пусковой клетки не велико, т.к. она расположена вблизи воздушного зазора. Рабочая клетка, выполненная из меди обладает меньшим активным сопротивлением. В момент пуска двигателя ток ротора проходит в основном по верхней (пусковой) клетке, обладающей меньшим индуктивным сопротивлением. Повышенное активное сопротивление этой клетки обеспечивает значительный пусковой момент при пониженном пусковом токе. По мере увеличения частоты вращения ротора уменьшается частота тока в роторе, при этом индуктивное сопротивление клетки уменьшается, происходит перераспределение тока из области пусковой клетки в область рабочей клетки. Т.о. при пуске данного АД происходит постепенное перераспределение пускового момента между клетками.

6.Однофазный асинхронный двигатель. Устройство, принцип действия.Способы пуска. Разновидности.

По своему устройству однофазный асинхронный двигатель аналогичен трехфазному и состоит из статора, в пазах которого уложена однофазная обмотка, и короткозамкнутого ротора. Особенность работы однофазного асинхронного двигателя заключается в том, что при включении однофазной обмотки статора в сеть МДС статора создает не вращающийся, а пульсирующий магнитный поток с амплитудой Ф_мах, изменяющейся от +Ф_мах до –Ф_мах.

Удобно для объяснения работы однофазного АД разбить пульсирующий поток на два вращающихся в противоположные стороны Ф_пр и Ф_обр, составляющие по половине от Ф_мах. Данные потоки вращаются с одинаковой частотой, причем вращение Ф_пр совпадает с направлением вращения ротора (пусть против часовой). Данные потоки наводят в обмотке ротора ЭДС Е_2пр и Е_{2обр .} Эти ЭДС создают в обмотке ротора токи I`<sub>2пр</sub> и I`_2обр. Так как имеет место значительная разница прямого и обратного скольжений, то частота тока I`<sub>2обр</sub> значительно больше частоты тока I`_2пр. Индуктивное сопротивление обмотки ротора току I`_2обр во много раз больше ее активного сопротивления. Данный ток является практически чисто индуктивным, оказывающим сильное размагничивающее действие на обратное поле Ф_обр. В результате чего ротор вращается в направлении, обусловленном электромагнитным потоком прямого поля. М= М_пр – М_обр.

Зависимости моментов показывают, что однофазный АД не создает пускового момента. Для его появления во время пуска двигателя создается вращающееся магнитное поле. Для этого на статоре двигателя помимо рабочей обмотки применяется пусковая. Их оси должны быть смещены друг относительно друга на 90 градусов. Необходимо осуществить смещение токов обмотки статора, для чего в цепь пусковой обмотки включается фазозамещающий элемент. При достижении частотой вращения значения близкого номинальному, с помощью реле происходит отключение пусковой обмотки. Т.о. во время пуска двигатель – двухфазный, во время работы – однофазный.

Широкое распространение в качестве ФЭ получили активное сопротивление, а не емкость (большие габариты). Пусковая обмотка выполняется проводом меньшего сечения.