Вопросы для самопроверки

1. Дать классификацию асинхронных исполнительных двигателей.

2. Перечислить способы управления АИД.

3. Перечислить статические характеристики ИАД.

4. Дать классификацию ИАД по типу ротора.

5. Привести схему включения и описать принцип действия двухфазного ИАД с короткозамкнутым ротором.

6. Привести схему включения и описать принцип действия ИАД с полым магнитным ротором.

7. Привести конструктивные схемы и описать принцип действия ИАД с внешним ротором.

8. Привести конструктивную схему и описать принцип действия линейного АД.

9. Привести конструктивную схему и описать принцип действия однофазного ИАД.

10. Привести конструктивную схему и описать принцип действия асинхронного конденсаторного двигателя.

ЛЕКЦИЯ 12.

Цель лекции – ознакомление с видами трехфазных асинхронных двигателей, основными характеристиками трехфазного АД, исполнительными элементами с электромагнитными муфтами.

Задачи лекции

- изучить виды трехфазных асинхронных двигателей

- изучить виды исполнительных элементов с электромагнитными муфтами.

Вопросы, рассматриваемые на лекции

1. Трехфазные асинхронные двигатели. Конструкция ротора. Потери и КПД. Электромагнитный момент трехфазного АД. Влияние напряжения питания и активного сопротивления обмотки ротора на механическую характеристику. Рабочие характеристики трехфазного АД.

2. Исполнительные элементы с электромагнитными муфтами.

Трехфазные асинхронные двигатели применяются главным образом для привода механизмов, не требующих регулирования частоты вращения.

Принцип действия трехфазного АД основан на способности трехфазной обмотки при включении ее в сеть трехфазного тока создавать вращающееся магнитное поле. Частота вращения этого поля – синхронная частота вращения - прямо пропорциональна частоте переменного тока и обратно пропорциональна числу пар полюсов трехфазной обмотки.

Широкое распространение получили трехфазные АД с короткозамкнутым и с фазным роторами.

Отличительный признак АД состоит в том, что частота вращения ротора меньше синхронной частоты вращения магнитного поля статора. Отставание ротора от вращающегося поля статора характеризуется относительной величиной, называемой скольжением.

Потери и КПД. Потери в АД разделяются на магнитные, электрические, механические, добавочные. КПД зависит от нагрузки и от мощности АД. При номинальной нагрузке КПД достигает наибольшего значения.

Электромагнитный момент трехфазного АД:

Так как при работе АД с различными частотами вращения ротора n₂ параметры обмоток двигателя практически не изменяются, так же не изменяются и параметры сети U₁, f₁ можно получить зависимость электромагнитного момента от скольжения, которое представляет собой механическую характеристику АД.

При скольжении имеет место начальный пусковой момент. Ротор не подвижен, . Вращательный момент приводит ротор во вращение. При электромагнитный момент принимает максимальное значение.

При дальнейшем движении по отрезку АО частота вращения ротора продолжает увеличиваться. Это происходит до тех пор, пока электромагнитный момент не будет равен моменту сопротивления нагрузки: .

Установившейся режим работы определяется точкой В, для которой электромагнитный момент равен , устойчивая работа двигателя будет наблюдаться на участке ОА, где . При двигатель работает неустойчиво, момент нагрузки растёт, вращение двигателя уменьшается. При ротор останавливается.

Чтобы колебания нагрузки и напряжения питания не приводили к режиму короткого замыкания, двигатель должен обладать перегрузочной способностью.

Влияние напряжения питания и активного сопротивления обмотки ротора на механическую характеристику.

1 – U₁>U_ном

2 – U₁=U_ном

3 – U₁<U_ном

Максимальный момент не зависит от активного сопротивления обмотки ротора

При увеличении активного сопротивления обмотки ротора увеличиваются величина критического скольжения и величина пускового момента. Соответственно частота вращения ротора уменьшается. Таким образом, меняя величину r₂ можно влиять на основные свойства АД: на n₂ и пусковой момент M_п.

Рабочими характеристиками трехфазного АД являются:

- зависимость частоты вращения ротора от полезной механической мощности на валу двигателя;

- зависимость вращающего момента двигателя от полезной механической мощности на валу двигателя;

- зависимость тока в обмотке статора от полезной механической мощности на валу двигателя;

- зависимость коэффициента мощности двигателя от полезной механической мощности на валу двигателя;

- зависимость КПД двигателя от полезной механической мощности на валу двигателя;

Исполнительные элементы с электромагнитными фрикционными муфтами.

Исполнительные элементы с порошковыми муфтами.