- •12. Принцип накладання і метод накладання.
- •13. Заміна кількох послідовно та паралельно ввімкнених віток, що не містять джерела е.Р.С. Та джерела струму, однією еквівалентною. Метод двох вузлів.
- •14. Метод вузлових потенціалів.
- •15. Перетворення зірки в трикутник і трикутника в зірку.
- •16. Активний і пасивний двополюсник.
- •17. Метод еквівалентного генератора.
- •18. Передача енергії від джерела до навантаження в колах постійного струму.
- •19. Синусоїдний струм і основні величини, що його характеризують.(3.1)
- •20. Середнє і діюче значення синусоїдно змінної величини.(3.2)
- •21. Коефіцієнт амплітуди і коефіцієнт форми.(3.3)
- •22. Зображення синусоїдно змінних величин векторами на комплексній площині.(3.4)
- •23. Комплексна амплітуда
- •24. Комплекс діючого значення
- •25. Додавання і віднімання синусоїдних функцій часу на комплексній площині.
- •26. Векторна діаграма
- •27. Миттєва потужність в колах синусоїдного струму
- •28. Резистор в колі синусоїдного струму.
- •29. Індуктивна котушка в колі синусоїдного струму
- •30. Конденсатор в колі синусоїдного струму.
- •31. Символічний метод розрахунку кіл синусоїдного струму.
- •32. Комплексний опір.
- •33. Закон Ома для кола синусоїдного струму.
- •46. Передача енергії від джерела до навантаження в колах синусоїдного змінного струму
- •47. Трансформатор і його застосування
- •48. Ідеальний та реальний трансформатори
- •49. Розрахунок електричних кіл за наявності в них
- •50. Послідовне з’єднання магнітно зв’язаних катушок
- •51. Визначення взаємної індуктивності дослідним шляхом.
- •52. Трифазна система е.Р.С
- •53.Принцип роботи трифазного машинного генератора.
- •54. Трифазні кола
- •55.Основні схеми з’єднання трифазних кіл.
- •56. Методи розрахунку трифазних кіл.
- •57. Напруга зміщення нейтралі і її розрахунок.
- •58. Роль нейтрального проводу в трифазній мережі.
- •59. Пряма і зворотна послідовності чергування фаз в трифазній мережі способи її визначення.
- •60. 3Астосування першого закону Кірхгофа для розрахунку трифазних кіл.
- •61. Співвідношення між лінійними і фазними напругами і струмами в трифазній системі.
- •62. Активна, реактивна і повна потужності в трифазній системі.
- •63. Вимірювання активної потужності в трифазній системі.
- •64. Переваги трифазних систем.
- •65. Отримання обертового магнітного поля.
- •66. Принцип роботи асинхронного двигуна.
65. Отримання обертового магнітного поля.
На статорі трифазної машини є три обмотки (фази), які зміщені в просторі відносно один від одного на 120 ел. град. Струми фаз зміщені відносно один від одного в часі на 1/3 періода (120 град):
Щоб зрозуміти принцип утворення обертового магнітного поля в трифазній машині, розглянемо рис.1.1.12, на якому зображені котушки трьох фаз (А, В і С), зміщені в просторі на 120°. Там же представлені графіки струмів трифазної системи.
Рис.1.1.12. Принцип отримання обертового магнітного поля з допомогою трифазного змінного струму
Струм, проходячи по котушці, створює пульсуюче магнітне поле, вісь якого співпадає з віссю котушки, а напрямок і величина визначаються напрямком і величиною струму. Будем вважати, що магнітне коло машини ненасичене і величина магнітної індукції в повітряному проміжку Во пропорційна струмові. Приймемо за позитивний напрямок поля (при позитивному струмі) напрямок від котушки до центру машини, причому поля фаз будемо зображати векторами а результуюче поле вектором .
В момент часу t0 струм в фазі А відсутній, тому поле обмоткою А не створюється. В цей же час фази В і С створюють відповідно поля і . Результуюче (сумарне) поле в момент часу t0 зображається вектором .
Через 1/3 періода струм в фазі В відсутній і в момент часу t1 трифазна обмотка створює магнітне поле, вектор якого виявиться повернутим на 120° відносно свого положення в момент часу t°.
66. Принцип роботи асинхронного двигуна.
Рис. 1.1.13. Модель трифазного асинхронного двигуна
Розглянемо принцип дії асинхронного двигуна. На рис. 1.1.13 обертове поле статора умовно зображене у вигляді полюсів постійного магніта, які обертаються з частотою n1. Обмотка ротора короткозамкнена. Поле статора при обертанні перетинає провідники обмотки ротора і наводить в них ЕРС. Так як обмотка ротора замкнена, то в провідниках цієї обмотки виникають струми. Струм в кожному з провідників обмотки ротора, взаємодіючи з полем статора, створює електромагнітну силу Fем .Сукупність Fем створює електромагнітний момент М, який приводить ротор в обертання з частотою n2 в напрямку обертового поля. Таким чином, електрична енергія, яка поступає з мережі в обмотку статора, перетворюється в механічну енергію обертання ротора.
Частота обертання ротора n2 (асинхронна частота) завжди менша синхронної частоти, тобто ротор асинхронного двигуна завжди відстає від статора. Це явище може бути пояснене слідуючим чином: якщо б ротор обертався з частотою обертового поля, то це поле не перетинало б провідники обмотки ротора. В останніх не наводилася б ЕРС і не було б струмів, а це значить, що обертовий момент на роторі був би рівний нулю. Таким чином, ротор асинхронного двигуна принципово не може обертатися з синхронною частотою.
Різниця між частотою обертання поля статора і частотою обертання ротора (n1-n2) називається частотою ковзання ns. Це та частота обертання, з якою поле перетинає провідники обмотки ротора:
ns=n1-n2.
Відношення частоти ковзання до частоти обертання поля називається ковзанням:
s= (n1-n2)/ n1 (1.1.3)
Іноді ковзання вимірюють в процентах, тоді в формулу (1.1.3) вводять множник 100.
З появою протидіючого момента на валу двигуна ковзання підвищується, що викликає збільшення струму в провідниках обмотки ротора, а тому і електромагнітного момента. Таким чином, ковзання асинхронного двигуна, а тому і частота обертання ротора залежать від навантаження, з збільшенням якої частота обертання зменшується (ковзання підвищується).
В загальному випадку ковзання асинхронного двигуна може змінюватися в діапазоні від нуля (режим холостого ходу) до одиниці (пуск двигуна). Ковзання і частота обертання, що відповідають номінальному навантаженню, називаються номінальними. Номінальне ковзання асинхронних .двигунів загального використання, як правило, складає 1-8%, при цьому більші значення ковзання відповідають двигунам меншої потужності.
Перетворивши вираз (1.1.3), отримаємо вираз частоти обертання ротора
n2=n1(1-s),
або, враховуючи вираз (1.1.2),
Наприклад, якщо ковзання двохполюсного асинхронного двигуна, ввімкненого в мережу з частотою f1=50 Гц, складає 7%, то частота обертання ротора
n2 = 60×50(1 — 0,07)/1 = 2790 об/хв.
Обмотка ротора асинхронного двигуна електрично не пов’язана з обмоткою статора. Енергія, яка поступає з мережі в обмотку статора, передається ротору завдяки магнітному полю. В цьому відношенні асинхронний двигун нагадує трансформатор, в якому обмотка статора являється первинною обмоткою, а обмотка ротора — вторинною. Різниця між асинхронним двигуном і трансформатором полягає в тому, що ЕРС в обмотках трансформатора наводиться пульсуючою — яка змінюється в часі магнітним потоком, а ЕРС в обмотках асинхронного двигуна — обертовим потоком, постійним за величиною, але з зміною свого напрямку в просторі. Але ефект і в тому і в другому випадку однаковий — потокощеплення між обмотками Y=wF змінюється в часі. На відміну від трансформатора вторинна обмотка асинхронного двигуна — обмотка ротора обертається в просторі.
ЕРС обмотки ротора як по величині, так і по частоті залежить від частоти обертання ротора n2. В останньому неважко пересвідчитись, аналізуючи процеси, що протікають в асинхронному двигуні. Магнітне поле, яке обертається в просторі з синхронною частотою n1, статора зміщується відносно ротора, а тому і відносно його обмотки з частотою ковзання . Воно наводить в обмотці ротора ЕРС E2s, частота якої [див.(1.1.2)]
або, з урахуванням того, що
pn1/60=f1, (n1-n2)/n1=s,
(1.1.5)
З виразу (1.1.5) видно, що частота ЕРС ротора Е2S залежить від ковзання, тобто від частоти обертання ротора n2. Вона рівна частоті мережі (f2=f1) при нерухомому роторі, коли n2=0 і s=1, і нулю (f2=0) при ідеальному холостому ході, коли n2=n1, s=0.
Асинхронні двигуни загального використання в номінальному режимі працюють з невеликим ковзанням (1¸8%). Це значить, що частота ЕРС ротора f2=f1s в номінальному режимі при промисловій частоті мережі 50 Гц складає всього 0,5¸4 Гц.