1.9. Вспомогательная обмотка

Проектирование вспомогательной обмотки (обмотки В) заключается в определении числа её витков, диаметра провода и емкости конденсатора, выполняющего функции фазосмещающего элемента.

Исходными данными являются схема обмотки В, количество и размеры отведенных под нее пазов, ряды стандартных значений диаметров провода и ёмкостей конденсатора, а также параметры уже спроектированной обмотки А.

Обычно стремятся создать обмотку, которая обеспечивала бы в двигателе (совместно с обмоткой А) круговое магнитное поле в номинальном режиме работы. Для этого её обмоточные данные и ёмкость конденсатора должны иметь вполне определённые значения, зависящие от параметров обмотки А [Л1, с.86, Л4, с.58, 74].

Из-за дискретности стандартных размеров провода и ёмкостей конденсатора точно выполнить условия образования кругового магнитного поля удается не всегда. Однако небольшая его эллиптичность вполне допустима, тем более, что на практике двигатель редко работает точно в расчетном режиме, а всякое отклонение от него неизбежно сопровождается изменением характера магнитного поля - увеличением его эллиптичности.

Кроме того, после расчета пускового режима может оказаться, что двигатель не обладает удовлетворительными пусковыми свойствами и тогда для их улучшения требуется изменить параметры цепи обмотки В и, таким образом, умышленно нарушить условия образования кругового поля при работе в номинальном режиме (естественно, в ущерб эксплуатационным показателям).

Из-за перечисленных затрудняющих обстоятельств обеспечение кругового поля возможно только при перепроектировании обмотки А. При этом, поскольку простых однозначных соответствий между конструкцией двигателя и его свойствами не существует, задача решается посредством расчета различных вариантов, что сопряжено с большими затратами труда и может быть эффективным только при использовании ЭВМ.

[Л1, с.313]

1.10. Пусковые обмотки

1.10.1. Общие положения

Назначение пусковой обмотки - создание совместно с рабочей обмоткой вращающегося магнитного поля во время пуска двигателя. Для этого необходимо, чтобы её ток был сдвинут по фазе относительно тока рабочей обмотки. При параллельном включении обмоток такой сдвиг возможен, если соотношение между активным и реактивным сопротивлениями цепи пусковой обмотки иное, чем рабочей, т.е., если R_B/x_B≠ R_A/x_A.

Такое различие достигается введением в цепь пусковой обмотки дополнительного реактивного или активного сопротивления, либо специальными конструктивными средствами, например, выполнением пусковой обмотки из материала повышенного электрического сопротивления, использованием провода меньшего сечения, укладкой дополнительных витков и пр.

Однозначно определить конструктивные параметры цепи пусковой обмотки, обеспечивающие двигателю желаемые пусковые свойства, затруднительно. Поэтому при проектировании рассматривается ряд вариантов ее конструктивного исполнения, для каждого из которых рассчитываются пусковые свойства двигате­ля, после чего выбирается наилучший. При оптимизационном поиске требуется рассмотрение большого количества вариантов. Применение ЭВМ на этом этапе особенно целесообразно.

Обычно к началу проектирования пусковой обмотки уже известны ее тип и схема, количество отведенных для нее пазов, их форма и размеры. Поэтому проектирование заключается в определении сечения провода S_B (или его диаметра d_В), числа витков w_В, а также параметров фазосмещающего элемента.

При известном числе пазов и площади каждого из них можно установить однозначные зависимости между w_В, S_B (d_В) и R_В и при рассмотрении различных вариантов исполнения обмотки достаточно задаваться только одной из этих величин.

Для ускорения процесса поиска оптимального варианта целесообразно руководствоваться следующими рекомендациями.

Увеличить пусковой момент можно:

- увеличивая емкость конденсатора;

- увеличивая активное сопротивление обмотки ротора;

- увеличивая число витков обмотки В.

Для уменьшения пускового тока следует

- увеличить активное сопротивление обмотки ротора;

- увеличить число витков обмотки В, одновременно уменьшая емкость конденсатора.

Снижению напряжения на конденсаторе способствует:

- увеличение емкости конденсатора:

- увеличение активного сопротивления обмотки ротора:

- увеличение активного сопротивления обмотки В.

Необходимо помнить, что у ОАД, в отличие от симметричных трехфазных АД, с повышением активного сопротивления обмотки ротора происходит не только увеличение «критического» скольжения, но и снижение максимального вращающего момента, что обусловлено возрастанием тормозящего действия обратновращающегося поля. Таким образом, стремление к повышению пускового момента посредством увеличения активного сопротивления обмотки ротора может привести к недопустимому снижению перегрузочной способности двигателя.

[Л1, с.313,317,Л4, с.66].