Главная  Катушки с ферромагнитным сердечником 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 [ 19 ] 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100


После того как двигатель раскрутится, сопротивления резисторов уменьшают, частота вращения двигателя увеличивается и при 7 == О достигает установившейся. В хорошей машине сопротивление обмоток ротора Гр мало, и поэтому она работает с малым скольжением (s < 0,05).

В тех случаях, когда от асинхронного двигателя не требуется большого пускового момента (при запуске он отключается муфтой от нагрузки), пусковые резисторы не нужны. Такие двигатели выполняют с замкнутыми накоротко обмотками ротора, которые очень удобно Рис. 4.9 выполнять в виде беличьего колеса (рис. 4.9). Активные проводники обмоток замкнуты боковыми кольцами накоротко

Двигатели с короткозамкнутым ротором конструктивно просты и получили наибольшее распространение.

§ 4.3. Однофазный асинхронный двигатель

К асинхронному двигателю не обязательно подводить многофазное напряжение питания. Он может вращаться, когда ток возбуждения протекает только по одной из фаз статорных обмоток. Мощность, которую он при этом развивает, будет меньше номинальной. Объясняется- это тем, что пульсирующий магнитный поток, создаваемый одной фазой обмотки статора , можно представить как результат действия двух вращающихся в разные стороны магнитных потоков, каждый из которых может создавать вращающий момент на валу двигателя.

На рис. 4.10, а схематически изображена одна статорная обмотка и короткозамкнутый ротор. Магнитный поток, вызванный током источника = Ет cos Ы и представленный двумя вращающимися векторами и Фа, наводит токи в активных проводниках обмотки ротора (рис. 4.10, б). Векторы Ф^ и Фа вращаются в разные стороны с частотой (В. Поэтому при неподвижном роторе вращающие моменты, являющиеся результатом взаимодействия токов ротора и потоков Ф^ и Фа, уравновешивают друг друга. Если жЬ раскрутить ротор против часовой стрелки, то токи, наведенные в нем потоками Ф^ и Фа, уже не будут равны. Ток, созданный потоком Ф1, будет больше, так как он имеет меньшую частоту (ротор вращается вслед за вектором Ф1) и, следовательно, индуктивное сопротивление обмотки ротора для него меньше.

Ток, наведенный потоком Фа, уменьшается, так как ротор вращается навстречу этому потоку. Появившийся разностный момент будет

-раскручивать ротор до вращения, близкого к синхронному. При такой скорости частота тока, наводимого потоком Фа, будет близка к 2(в,

-индуктивное сопротивление, оказываемое ему обмоткой ротора, будет большим и угол сдвига этого тока по отношению к э. д. с. ф близок к 90°. Формула (4.26) показывает, что тормозящий в данном случае Момент, создающийся током, наведенным от потока Фа, будет очень Мал. Если раскрутить двигатель по часовой стрелке, то момент будет вырабатываться из-за взаимодействия с потоком Фг.



Таким образом, у однофазного асинхронного двигателя пусковой момент равен нулю, а после начальной раскрутки он работает с небольшим скольжением и развивает заметный вращающий момент. Сказанное иллюстрируется рис. 4.11, на котором представлены зависимости от скольжения моментов и Mg, создаваемых потоками и Фг- . .



Рис. 4.10

Рис. 4.11

При неподвижном роторе скольжение по отношению к обоим потокам Ф^ и Фа равно единице. При достижении синхронной скорости и вращении против часовой стрелки скольжение по, отношению к потоку Ф^-Si станет равным нулю, а скольжение по отношению к потоку Фа - Sa - двойке. При вращении по часовой стрелке увеличивается скольжение и уменьшается .Sj. Кривая результирующего момента = -f Ма на валу двигателя проходит через нуль при s = = Sa = 1, .что и показывает отсутствие пускового момента у такого . двигателя.

С) Ujt Для того чтобы однофазный двигатель самостоя--тельно запускался и имел~ лучшие характеристики. Рис. 4.12 применяют дополнительную обмотку возбуждения, смещенную пространственно по отношению к основной (рис. 4.12). Ток дополнительной обмотки отличается по фазе от тока основной обмотки, ибо в цепь первой включен конденсатор С.

Магнитное поле, создаваемое этими обмотками, также получается вращающимся, но не круговым, как в симметричной системе, а эллиптическим. Конец вектора описывает в пространстве эллипс. Но этого достаточно для создания двигателем некоторого пускового момента. Такие двигатели называют конденсаторными.


§ 4.4 Асинхронные исполнительные двигатели . и тахогенераторы

В устройствах автоматического управления нашли широкое применение асинхронные исполнительные двигатели, отличительной особенностью которых является возможность управления частотой вращения его ротора и малая инерционность. Самыми хорошими характеристиками управления и небольшой инерцией обладают асинхронные двигатели с немагнитным полым ротором (рис. 4.13, а:



у , ротор; 2 - обмотка статора; 3 - внешний статор; 4 - внутренний статор; 5 - выходной вал). Такой двигатель имеет две смещенные относительно друг друга на 90° в пространстве обмотки статора, короткозамкнутый ротор, представляющий собой легкий металлический полый цилиндр.

Одна из обмоток статора называется обмоткой возбуждения, а другая - обмоткой управления. К этим обмоткам подводятся напряжения, отличающиеся сдвигом по фазе в 90°. При одинаковых намагничивающих силах обмоток в магнитопро-Боде машины возбуждается Бращающееся круговое магнитное поле, точно такое же, как и Б трехфазной машине. При изменении намагничи-Бающей силы, создаваемой обмоткой управления, поле возбуждения машины становится эллиптическим. Ротор в эллиптическом поле вращается со скоростью, тем сильнее отличающейся от синхронной, чем меньше величина малой полуоси эллипса.

При токе в обмотке управления, равном нулю, эллипс вытягивается в линию и поле становится пульсирующим. Чтобы двигатель не имел самохода , т. е. останавливался при нулевом токе в обмотке управления, даже имея некоторую начальную скорость, зависимость моментов, развиваемых двумя составляющими пульсирующего магнитного поля от скольжения, должна отличаться от зависимости, характерной для однофазного двигателя и приведенной на рис. 4.11.

Добиться остановки двигателя в отсутствие сигнала управления можно, выбрав большим омическое сопротивление его ротора, чтобы максимальный момент достигался при скольжении s, равном 2-4. В этом случае зависимость результирующего момента от скольжения (рис. 4.13, б) меняет знак в сравнении с рис. 4.11 и этот момент оказывается тормозящим для любого направления вращения ротора.

При подаче небольшого по величине сигнала управления магнитное поле в двигателе превращается из пульсирующего во вращающееся эллиптическое. Такому полю соответствуют два вектора, вращаю-ншхся в разные стороны и имеющих различные амплитуды.

Максимальный момент Мтах пропорционален амплитуде соответствующего вращающегося вектора. Если в результате подачи




1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 [ 19 ] 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100

© ООО "Карат-Авто", 2001 – 2018
Разработчик – Евгений Андрианов