Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Асинхронные машины.doc
Скачиваний:
5
Добавлен:
21.11.2019
Размер:
2.88 Mб
Скачать

Асинхронные машины.

Асинхронной машиной называется такая электрическая машина переменного тока, скорость вращения ротора которой зависит от величины нагрузки.

Устройство асинхронной машины.

Асинхронная машина состоит из двух основных сборочных узлов - статора и ротора.

Статор состоит из корпуса, двух подшипниковых щитов, двух пар подшипниковых крышек, фундаментных лап с установочными отверстиями, магнитопровода и обмоток статора.

Корпус асинхронной машины тонкостенный, непроводящий магнитный поток. Он выполняется из чугуна или сплава алюминия, и как правило имеет оребрение, в качестве радиатора и для повышения жёсткости.

Магнитопровод состоит из штампованных кольцевых изолированных листов электротехнической стали на них выштампованы пазы, в которые укладывается обмотка статора, как правило многожильная, из отдельно изолированных проводников и клемной коробки.

Ротор состоит из вала, втулки, магнитопровода и обмоток. По конструкции ротора асинхронные машины подразделяются на два типа: с короткозамкнутым ротором АМкр ( с беличьей клеткой) и с фазным ротором АМфр ( с контактными кольцами).

В АМкр проводники ротора с торцов закорочены торцевыми кольцами.

В Амфр на роторе уложена фазная обмотка, и выводы каждой фазы через контактные кольца подсоединены к омическим сопротивлениям (для регулировки момента и пускового тока).

Основным режимом работы АМ является двигатель( в качестве генератора переменного тока практически на 100% используются синхронные машины).

Принцип работы АД следующий: от сети переменного тока напряжение подается на трехфазную обмотку статора. При протекании токов по обмотке статора создается вращающееся электромагнитное поле статора. Силовые линии этого полоя через воздушный зазор воздействуют на проводники ротора, наводя в них ЭДС. Т.к. контура ротора замкнуты, то по обмотке ротора тоже начинает протекать электрический ток. Токи, наводимые в проводниках, создают электромагнитные силы, которые и приводят ротор во вращение. В двигательном режиме вращение ротора направлено в ту же сторону что и вращение поля статора.

Разность скоростей вращения поля статора и вращения ротора является необходимым условием для наведения ЭДС в проводниках ротора, а следовательно и условием создания вращающего момента. Эта разность скоростей определяется скольжением:

(1)

где n1-скорость вращения поля статора, n-скорость вращения ротора.

S=0.01-0.08

В АД с ротором нагрузки на валу скорость вращения n ротора уменьшается и соответственно скольжение S увеличивается.

Еще одним режимом работы АМ является режим электромагнитного тормоза ( ЭМТ), когда энергия поступает как из сети на статор так и от внешнего устройства на вал ротора.

Основные соотношения.

Итак, под действием питающего напряжения U1 по обмотке статора протекает ток I1 , который создает намагничивающую силу F1. Эта НС создает магнитные потоки –основной и рассеивания .

Частота вращения основного магнитного потока составляет:

(2)

где p- число пар полюсов, определяемое конструкцией обмотки статора АД.

Основной магнитный поток создает в обмотках статора и ротора ЭДС.

(3)

Т.е. совершенно аналогично трансформатору, только с учетом распределения обмотки по пазам.

Поток рассеивания создает в обмотке статора ЭДС рассеивания:

(4)

Кроме того, обмотка статора имеет активное сопротивление R1 , которому соответствует ЭДС:

(5)

Указанные ЭДС по закону равновесия ЭДС уравновешивает подведенное к обмотке статора напряжение U1 .

Итак, уравнение баланса обмотки статора:

(6)

Действие поля статора на ротор можно представить так, как будто ротор неподвижен, а поле статора вращается относительно него со скоростью n2=n1-n, при этом: