48.Устройство, принцип действия и классификация машин переменного тока.

Принцип действия электрических машин основан на использовании электромагнитной индукции и электромагнитных сил.

E=BlU

B – магнитная индукция;

l – длина активная;

U – скорость перемещения.

Любая электрическая машина имеет две основные части:

- статор;

- ротор.

Статор состоит из чугунной станины, в которой закреплен магнитопровод в виде полового цилиндра. Между станиной и сердечником обычно оставляют зазор, через который проходит охлаждающий воздух. Для уменьшения потерь на вихревые токи магнитопровод набирают из тонких листов электротехнической стали, изолированных друг от друга лаком. В пазы, вырезанные по внутренней окружности статора, укладывают обмотку. Обмотку в пазах статора закрепляют клиньями.

Ротор также набирают из тонких листов электротехнической стали. В пазах ротора размещают обмотку, которая может быть короткозамкнутой или фазной.

Устройство фазной обмотки ротора аналогично устройству обмотки статора. Концы фазной обмотки ротора соединяют с контактными кольцами и через щетки соединяют с регулировачными или пусковыми реостатами. Контактные кольца, изготвленные из латуни или меди, укрепляют на валу двигателя с помощью изолирующих прокладок. Щеткодержатель с угольными или медно-графильными щетками крепят на подшипниковом щите.

Если ротор вращается с частотой, равной частоте вращения магнитного поля (n₂=n₁), то такая частота называется сихронной.

Если ротор вращается с частотой не равной частоте вращения магнитного поля (n₂≠n₁), то такая частота называется асинхронной.

49.Асинхронные двигатели, их мощность, частота вращения. Скольжение и вращающий момент.

Принцип действия асинхронного двигателя основан на использовании вращающегося магнитного поля и основных законов электротехники.

При включении двигателя в сеть трехфазного тока в статоре образуется вращающееся магнитное поле, силовые линии которого пересекают стержни или катушки обмотки ротора. При этом, согласно закону электромагнитной индукции, в обмотке ротора иидуцируется ЭДС, пропорциональная частоте пересечения силовых линий. Пол действием индуцированной ЭДС в короткозамкнутом роторе возникают значительные токи.

В соответствии с законом Ампера на проводники с током, находящиеся в магнитном поле, действуют механические силы, которые по принципу Ленца стремятся устранить причину, вызывающую индуцированный ток, т. е. пересечение стержней обмотки ротора силовыми линиями вращающегося поля. Таким образом. возникшие механические силы будут раскручивать ротор в направлении вращения поля, уменьшая скорость пересечения стержней обмотки ротора магнитными силовыми линиями.

Достичь частоты вращения поля в реальных условиях ротор не может, так как тогда стержни его обмотки оказались бы неподвижными относительно магнитных силовых линий и индуцированные токи в обмотке ротора исчезли бы. Поэтому ротор вращается с частотой, меньшей частоты вращения поля, т.е. несинхронной с полем, или асинхронно.

Если силы, тормозящие вращение ротора, невелики, то ротор достигает частоты, близкой к частот вращения поля. При увеличении механической нагрузки на валу двигателя частота вращения ротора уменьшается, токи в обмотке ротора увеличиваются, что приводит к увеличению вращающего момента двигателя. При некоторой частоте вращения ротора устанавливается равновесие между тормозным и вращающим моментами.

ВРАЩАЮЩИЙ МОМЕНТ АСИНХРОННОГО К ДВИГАТЕЛЯ

Вращающий момент любого электрического двигателя создается в результате взаимодействия магнитного поля и проводников с током. В двигателе постоянного тока вращающий момент выражается формулой

В асинхронном двигателе вращающий момент выражается аналогичной формулой. Нужно только установить, какое значение тока должно быть использовано. Необходимо установить, как зависит вращающий момент от скольжения двигателя.