15. Однофазные асинхронные двигатели.

С таторная обмотка данного двигателя выполнена однофазной и имеет достаточно большой коэффициент распределения Кр=0.9. Ротор аналогичен ротору 3-х фазных двигателей с к.з. обмоткой. В однофазных АД образуются 2 элептических вращающихся магн. поля, которые вращаются в разные стороны. В момент пуска это приводит к тому, что результирующее М.П. будет не вращающимся, а пульсирующим. Вращающий момент такого двигателя также складывается из вращающих моментов прямой и обратной составляющей М.П. при неподвижном роторе прямое, и обратное поля демпфируются (гасятся) токами ротора в одинаковой степени. Поэтому пусковой момент однофазного АД =0. его ротор не может прийти во вращение без специального пускового устройства. Однако, если ротор приведен во вращение в ту или иную сторону, то соответствующее элептическое М.П. будет преобладать над другим и двигатель будет вращаться в ту сторону. При одинаковых размерах однофазный двигатель в 2 и более раза имеет меньшую мощность по сравнению с 3-Х фазным, а также низкий КПД и cosφ. Двигатели с пусковой обмоткой (применяются в стиральных машинах, холодильниках, центрифугах и т.д.). После разгона пусковое сопротивление отключается от сети. Применяется пуск с помощью активного сопротивления -фазосдвигающий элемент, чтобы обеспечить сдвиг фаз между токами пусковой и рабочей обмоток.

Асинхронный конденсаторный двигатель.

У таких двигателей помимо пусковой емкости есть постоянно включенная добавочная емкость. (используется при повышенных требованиях к пусковому моменту) Двигатель фактически стал двухфазным. На обмотке статора расположена 2-х фазная обмотка с одинаковым числом витков. Одна из фаз питается через добавочную емкость. Сложность заключается в том, что подобранная добавочная емкость обеспечивала сдвиг фаз 90° только в одном режиме работы (чаще всего - номинальном). Сд=(Iв*cosφв)/(ω*U*tgφв).

Двигатель с экранированными полюсами. Применяют в настольных вентиляторах, магнитофонах. Двигатель имеет на статоре явно выраженные полюса с однофазной обмоткой и ротор с обмоткой в виде беличьей клетки. Часть наконечника каждого полюса охвачена (экранирована) КЗ витком. Для улучшения формы поля между наконечниками соседних полюсов устанавливают магнитные шунты (до 20-30 см).

16. Устройство и принцип действия синхронного генератора и синхронного двигателя.

С татор 1 СМ выполнен так же как и асинхронной: на нем расположена трехфазная (в общем случае многофазная) обмотка 3. Обмотку ротора 4, питаемую от источника постоянного тока, называют обмоткой возбуждения, так как она создает в машине магнитный поток возбуждения. Вращающуюся обмотку ротора соединяют с внешним источником пост. тока посредством контактных колец 5 и щеток 6. При вращении ротора с частотой n₂ поток возбуждения пересекает проводники обмотки статора и индуцирует в ее фазах переменную ЭДС Е, изменяющуюся с частотой f₁=pn₂/60. Если обмотку статора подключить к какой-либо нагрузке, то проходящий по этой обмотке многофазный ток I_a создает ВМП, частота вращения которого n₁=60f₁/p.Следует, что n₁=n₂ , т.е. что ротор вращается с той же частотой, что и магнитное поле статора. Поэтому рассматриваемую машину называют синхронной. Результирующий магнитный поток Ф_РЕЗ синхронной машины создается совместным действием МДС обмотки возбуждения и обмотки статора, и результирующее магнитное поле вращается в пространстве с той же частотой, что и ротор.В СМ обмотку, в которой индуцируется ЭДС и проходит ток нагрузки, называют обмоткой якоря, а часть машины, на которой расположена обмотка возбуждения –индуктором. Следовательно, статор является якорем, а ротор –индуктором.СМ может работать автономно в качестве генератора, питающего подключенную к ней нагрузку, или параллельно с сетью, к которой присоединены другие генераторы. При работе параллельно с сетью она может отдавать или потреблять электроэнергию, т.е. работать генератором или двигателем. При подключении обмотки статора к сети с напряжением U и частотой f₁ проходящий по обмотке ток создает, так же как в асинхронной машине, ВМП. В результате взаимодействия этого поля с током, проходящим по обмотке ротора, создается электромагнитный момент М, который при работе машины в двигательном режиме является вращающим, а при работе в генераторном режиме –тормозным. Поток возбуждения (холостого хода) создается обмоткой постоянного тока, расположенной обычно на роторе. В установившемся режиме ротор неподвижен относительно магнитного поля и вращается с частотой вращения n₁=n₂ независимо от механической нагрузки на валу ротора или электрической нагрузки.Т.о., для установившихся режимов работы СМ характерны следующие особенности:а) ротор машины, вращается с постоянной частотой , равной частоте ВМП, т.е. n₁=n₂;б) частота изменения ЭДС Е, индуцируемой в обмотке якоря, пропорциональна частоте вращения роторав) в установившемся режиме ЭДС в обмотке возбуждения не индуцируется; МДС этой обмотки определяется только током возбуждения и не зависит от режима работы машины.