Робочі характеристики
Такі характеристики одержують експериментальним методом, якщо вимірювати електричні величини з боку обмотки статора, а механічні величини на валу двигуна ( рис. 8.4 ). Аналіз цих характеристик показує, що не треба експлуатувати двигун при малому навантаженні, оскільки будуть малі коефіцієнти потужності та корисної дії.
Рис. 6.4. Робочі характеристики трифазного асинхронного двигуна.
Регулювання швидкості
Швидкість асинхронного двигуна та частоту обертання визначають рівняннями
,
.
З цих рівнянь випливає три способи регулювання швидкості:
зміною частоту живлення f, це плавне регулювання, його здійснюють за допомогою тиристорних перетворювачів частоти;
змінюють кількість пар полюсів p, здійснюють у спеціальних багатошвидкісних двигунах, обмотка статора якого має окремі секції;
змінюють ковзання s, здійснюють за допомогою додаткових резисторів RД в колі фазного ротора, тут будуть великі втрати електроенергії.
Задача 6.2
Визначити
критичне ковзання трифазного асинхронного
двигуна (дивись умови задачі 14), який
має коефіцієнт короткочасної
перевантажувальної здатності
Розв’язання
З
рівняння механічної характеристики (
при
)
отримуємо
.
6.3. Однофазні та двофазні асинхронні двигуни
Це машини невеликої потужності. Вони мають аналогічну будову з трифазними асинхронними машинами. В однофазному двигуні використовують властивість пульсуючого магнітного поля, яке може створювати обертовий момент для ротора, що уже обертається ( рис. 8.5 )
Рис. 6.5. Механічні характеристики однофазного асинхронного двигуна.
У однофазного асинхронного двигуна в пазах статора є дві обмотки: С1,С2 – робоча, В1,В2 – пускова ( рис. 6.6а ). Кнопкою Кн вмикають пускову обмотку з фазорушильним пристроєм Z на короткий час. Утворюється обертове магнітне поле при двофазному режимі роботи та ротор починає обертатися. Після відпуску кнопки Кн машина переходить в однофазний режим роботи. У двофазного асинхронного двигуна обидві обмотки С1,С2 та В1,В2 є робочі ( рис. 6.6б ), магнітні осі яких зсунуті на кут 90 електричних градусів.
а б
Рис. 6.6. Схеми вмикання асинхронних двигунів:
а – однофазного; б – двофазного.
Конденсатор Ср ( рис. 6.6б ) використовується для створення зсуву струму в обмотці з затискачами В1 і В2. Внаслідок чого утворюється обертове магніте поле.
7. Синхронні машини
Синхронні машини - машини змінного струму, у яких кутова швидкість ротора незмінна, не залежить від навантаження на валу. Їх використовують як генератори, двигуни та синхронні компенсатори.
Ротор генератора обертають паровою або газотурбіною і він перетворює механічну енергію на електричну. До синхронного двигуна підводять електричну енергію, а на валу мають механічну енергію.
7.1. Будова трифазної синхронної машини
Основні елементи :
статор практично не відрізняється від статора асинхронні машини, в пазах циліндра, що виготовлений з листової електротехнічної сталі, розміщено 3р однакових котушок, магнітні осі яких зсунуті одна відносно другої на 120 електричних градусів (p – кількість пар полюсів). Виводи обмоток статора С1 і С4, С2 і С5, С3 і С6. Їх з’єднують трикутником або зіркою.
ротор уявляє собою електромагніт постійного струму з двома або більшою кількістю полюсів (при чому кількість полюсів завжди парна).