- •1. Расчет магнитный цепей
- •1.1. Магнитные цепи c постоянной магнитодвижущей силой
- •1.2. Расчет магнитной цепи постоянного магнита
- •1.3. Механические усилия в магнитном поле
- •1.4. Магнитная цепь с переменной магнитодвижущей силой (мдс)
- •1.5.1. Основные соотношения для однофазного трансформатора
- •1.5.2. Холостой ход трансформатора
- •1.5.3. Режим нагрузки трансформатора
- •1.5.4. Эквивалентная схема и параметры приведенного трансформатора
- •Так как реактивная мощность должна оставаться постоянной, то
- •Эквивалентную схему замещения трансформатора (рис.1.20) заменяем схемой замещения приведенного трансформатора (рис.1.21).
- •1.5.5. Режим короткого замыкания трансформатора
- •1.5.6. Падение напряжения в трансформаторе и его кпд
- •1.5.7. Особенности работы трехфазных трансформаторов
- •1.5.8. Автотрансформатор Автотрансформатор (рис. 1.31) имеет одну обмотку – обмотку высшего напряжения.
- •1.5.9. Измерительные трансформаторы
- •2. Машины переменного тока
- •2.1. Получение кругового вращающегося магнитного поля
- •2.2. Основные принципы выполнения многофазных обмоток
- •2.3. Асинхронная электрическая машина
- •2.3.1. Пуск в ход асинхронных двигателей
- •2.3.2. Регулирование скорости вращения асинхронных двигателей
- •2.4. Асинхронные исполнительные двигатели
- •2.4.1. Создание вращающегося магнитного поля
- •2.4.2. Пульсирующее поле
- •2.4.3. Круговое вращающееся магнитное поле
- •2.4.4. Эллиптическое поле
- •2.4.5. Требования, предъявляемые к исполнительным двигателям
- •2.4.6. Исполнительный двигатель с амплитудным управлением
- •2.4.6.1. Уравнения токов идеализированного двигателя
- •2.4.6.2. Механические характеристики
- •2.4.6.3. Регулировочные характеристики
- •2.4.6.4. Мощности управления и возбуждения
- •2.4.6.5. Механическая мощность
- •2.4.7. Исполнительный двигатель с фазовым управлением
- •2.4.7.1. Механические и регулировочные характеристики идеализированного двигателя
- •2.4.7.2. Мощность управления
- •2.4.8. Исполнительный двигатель с амплитудно-фазовым управлением (конденсаторная схема)
- •2.4.8.1. Механические характеристики
- •2.4.9. Электромеханическая постоянная времени исполнительных двигателей
- •2.4.10. Сравнение исполнительных двигателей при различных методах управления
- •3. Синхронные электрические машины.
- •3.1. Общие сведения
- •3.1.1. Векторные диаграммы синхронного генератора
- •3.1.2. Электромагнитный момент синхронной машины
- •3.2. Реактивный двигатель
- •3.3. Гистерезисный двигатель
- •3.4. Синхронные шаговые двигатели
- •4. Машины постоянного тока
- •4.1. Устройство, принцип действия и электромагнитный
- •4.3. Коммутация в коллекторных машинах постоянного тока
- •4.4. Генераторы постоянного тока
- •4.5. Двигатели постоянного тока
- •5. Информационные машины
- •5.1. Поворотный трансформатор
- •5.1.1. Синусно – косинусный поворотный трансформатор.
- •5.1.2. Линейный поворотный трансформатор
- •5.2. Сельсины
- •5.2.1. Сельсины с одной обмоткой синхронизации.
- •5.2.2. Дифференциальные сельсины.
- •5.3. Магнесины
- •5.4. Трехфазные сельсины
- •5.5. Асинхронный тахогенератор
- •Динамические свойства тахогенераторов. Дифференциальное уравнение тахогенератора:
- •1.1. Магнитные цепи c постоянной магнитодвижущей силой. . . . . . . . . . . . . 2
2.4.6.5. Механическая мощность
Механическая мощность двигателя в относительных единицах
. (2.85)
При заданном коэффициенте сигнала максимум механической мощности имеет место при скорости , определяемой из уравнения
или
,
отсюда
(2.86)
Следовательно, максимальную мощность двигатель развивает при скорости, равной половине скорости холостого хода. Подставляя в выражение для , получим максимальное значение механической мощности:
. (2.87)
Очевидно, что при скорости, равной нулю, и при холостом ходе механическая мощность равна нулю. На рис.2.28б показаны изменения механической мощности в зависимости от величины при разных коэффициентах сигнала, построенные с использованием выражения (2.87). Из этих графиков следует, что при уменьшении эффективного коэффициента сигнала использование исполнительного двигателя ухудшается.
Характеристики реального двигателя с амплитудным управлением. В реальном двигателе при скорость холостого хода больше, чем в идеализированном. Объясняется это тем, что с повышением относительной скорости ротора его индуктивное сопротивление сильнее влияет на ток ротора обратной последовательности , чем на ток прямой последовательности . Эти токи можно определить из схем замещения ротора по формулам
(2.88)
из которых следует, что при увеличении относительной скорости влияние индуктивного сопротивления на ток прямой последовательности уменьшается, а на ток обратной последовательности – увеличивается, т. к. . Поэтому в реальном двигателе поток обратной последовательности меньше, чем в идеализированном, в связи с чем уменьшается и тормозит момент, образуемый этим потоком, что приводит к некоторому увеличению скорости вращения. Второй особенностью реальных механических характеристик является их криволинейность. Это также обусловливается, в основном, влиянием индуктивных сопротивлений двигателя, нарушающих линейную зависимость тока ротора от его относительной скорости.
Регулировочные характеристики реального двигателя проходят выше характеристик идеализированного двигателя. Иными словами, при заданном относительном моменте требуемая скорость в реальном двигателе будет достигнута при меньшем коэффициенте сигнала.
Только при малых значениях регулировочную характеристику можно считать линейной, положив .
Мощности управления и возбуждения у реального двигателя. Ток возбуждения у реального двигателя практически не зависит от режима работы. Поэтому мощность возбуждения остается примерно постоянной при всех значениях и . Мощность обмотки управления также не зависит от скорости вращения , но сильно меняется с изменением коэффициента сигнала, т. к.
,
где - полное сопротивление обмотки управления.
Коэффициент мощности имеет максимум при пуске и равен 0,5-0,6 (у двигателя с полнм ротором). С возрастанием скорости уменьшается. КПД у двигателя с полым немагнитным ротором невелик и равен 10-20% при и (рис. 2.29). Низкая величина КПД объясняется большими потерями в роторе (из-за увеличенного сопротивления) и в статоре (из-за очень большого тока холостого хода).
Рис. 2.29. Зависимость КПД реального двигателя с амплитудным управлением от относительной скорости вращения.
С уменьшением коэффициента сигнала КПД уменьшается, т.к. резко снижается полезная мощность, а потери и в статоре и в роторе уменьшаются сравнительно мало.