6.5. Универсальный асинхронный двигатель

Универсальным асинхронным двигателем (УАД) называется двигатель, рассчитанный на работу от сети трехфазного и однофазного тока. Их проектируют как трехфазные, но при этом учитывается работа от однофазной сети, в частности, при выборе соотношения числа пазов статора и ротора, воздушного зазора и ряда других параметров. Двигатель имеет на статоре симметричную трехфазную обмотку и короткозамкнутый ротор. При работе от сети трехфазного тока обмотка статора соединяется в звезду (рис. 2.20,а). В однофазную сеть он обычно включается по схеме рис. 2.20,б.

Несмотря на то, что в двигателе 3 обмотки, при включении его по схеме 2.20,б возникают две НС сдвинутые в пространстве на . Убедиться в этом можно, рассматривая диаграмму НС на рис. 2.20,в, в которой вектор НС фазы повернут на , так как ток в этой фазе течет в противоположном направлении по сравнению с другими фазами.

Схема рис. 2.20,б фактически равноценна схеме двухфазного двигателя, у которого фаза состоит из двух фаз трехфазного двигателя с числом витков(векторвраз длиннее вектора), а фазаесть фаза трехфазного двигателя с числом витков.

Коэффициент трансформации двухфазного двигателя . [4].

Известно, что круговое поле получается при таком скольжении, при котором:

1. или , что соответствует трехфазной машины, и

2. .

Считая известными параметры обмоток трехфазного двигателя (обозначим их индексом ф), параметры двухфазного двигателя получим последующим формулам:

фаза А:

• активное сопротивление статора ;

• реактивное сопротивление статора ;

• реактивное сопротивление взаимоиндукции ;

• активное сопротивление ротора, приведенное к статору ;

• реактивное сопротивление ротора, приведенное к статору ;

фаза В:

• активное сопротивление статора ;

• реактивное сопротивление статора ;

• реактивное сопротивление взаимоиндукции ;

• активное сопротивление ротора, приведенное к статору ;

• реактивное сопротивление ротора, приведенное к статору .

Включение двигателя по схеме рис.2.20,б обеспечивает мощность порядка 75 % мощности трехфазного двигателя. Рассмотренная схема не является единственной. Существует целый ряд более сложных схем, которые позволяют получать значительно лучшие пусковые и рабочие характеристики.

Вопросы:

1. Что будет, если поменять местами зажимы и(рис.2.20,б)?

2. Во сколько раз должен возрасти ток фазы конденсаторного варианта УАД, чтобы поле в двигателе стало круговым?

6.6. Включение трехфазного двигателя в однофазную сеть

В практике часто возникает необходимость за неимением однофазного двигателя включать трехфазный двигатель в однофазную сеть. Можно рекомендовать следующие схемы, которые обеспечивают мощности до 75 % номинальной мощности трехфазной машины.

Если двигатель рассчитан на фазное напряжение 127 В, а напряжение однофазной сети 220 В, то

мкФ,

где – номинальный фазный ток и напряжение однофазной сети (рис. 2.21).

Если двигатель рассчитан на фазное напряжение 220 В, и напряжение сети тоже 220 В, то

мкФ,

где – номинальный фазный ток и напряжение однофазной сети (рис. 2.22).

Во всех схемах напряжение конденсатора должно быть по крайней мере на 15 % больше напряжения сети.

Вопрос: Как изменить направление вращения двигателя, включенного по схеме рис. 2.21 и рис. 2.22?