Studopediya

КАТЕГОРИЯ:


Астрономия- (809) Биология- (7483) Биотехнологии- (1457) Военное дело- (14632) Высокие технологии- (1363) География- (913) Геология- (1438) Государство- (451) Демография- (1065) Дом- (47672) Журналистика и СМИ- (912) Изобретательство- (14524) Иностранные языки- (4268) Информатика- (17799) Искусство- (1338) История- (13644) Компьютеры- (11121) Косметика- (55) Кулинария- (373) Культура- (8427) Лингвистика- (374) Литература- (1642) Маркетинг- (23702) Математика- (16968) Машиностроение- (1700) Медицина- (12668) Менеджмент- (24684) Механика- (15423) Науковедение- (506) Образование- (11852) Охрана труда- (3308) Педагогика- (5571) Полиграфия- (1312) Политика- (7869) Право- (5454) Приборостроение- (1369) Программирование- (2801) Производство- (97182) Промышленность- (8706) Психология- (18388) Религия- (3217) Связь- (10668) Сельское хозяйство- (299) Социология- (6455) Спорт- (42831) Строительство- (4793) Торговля- (5050) Транспорт- (2929) Туризм- (1568) Физика- (3942) Философия- (17015) Финансы- (26596) Химия- (22929) Экология- (12095) Экономика- (9961) Электроника- (8441) Электротехника- (4623) Энергетика- (12629) Юриспруденция- (1492) Ядерная техника- (1748) Arhitektura- (3434) Astronomiya- (809) Biologiya- (7483) Biotehnologii- (1457) Военни бизнесмен (14632) Висока technologies- (1363) Geografiya- (913) Geologiya- (1438) на държавата (451) Demografiya- ( 1065) Къща- (47672) журналистика и смирен (912) Izobretatelstvo- (14524) външен >(4268) Informatika- (17799) Iskusstvo- (1338) историята е (13644) Компютри- (11,121) Kosmetika- (55) Kulinariya- (373) културата е (8427) Lingvistika- (374) Literatura- (1642) маркетинг-(23702) математиците на (16968) Механична инженерно (1700) медицина-(12668) Management- (24684) Mehanika- (15423) Naukovedenie- (506) образователна (11852) truda- сигурност (3308) Pedagogika- (5571) Poligrafiya- (1312) Politika- (7869) Лево- (5454) Priborostroenie- (1369) Programmirovanie- (2801) производствено (97 182 ) индустрия- (8706) Psihologiya- (18388) Religiya- (3217) Svyaz (10668) Agriculture- (299) Sotsiologiya- (6455) на (42831) спортист строително (4793) Torgovlya- (5050) транспорт ( 2929) Turizm- (1568) физик (3942) Filosofiya- (17015) Finansy- (26596) химия (22929) Ekologiya- (12095) Ekonomika- (9961) Electronics- (8441) Elektrotehnika- (4623) Мощност инженерно ( 12629) Yurisprudentsiya- (1492) ядрена technics- (1748)

индукционни машини

6.1 Цел, принцип на действие и асинхронни устройство машина.

а) Цел.

Brushless AC машина, която има магнитно поле в постоянен режим, участва главно в процеса на преобразуване на енергията, и роторът се върти с различни честоти, наречен асинхронно.

В момента асинхронна машина (AM) се използват главно като двигатели за превръщане на електрическата енергия в механична енергия. Те също могат да бъдат експлоатирани в режими трансформатори, електромагнитни спирачки, честотни преобразуватели, и др.

Техният капацитет варира в широки граници - от фракции от вата до няколко хиляди киловата.

капацитет машина до 0,5 кВт обикновено изпълнява едно или две фази.

В промишлени електрически системи най-широко използваните трифазни асинхронни двигатели (TAD), които се основават на използването на въртящото се магнитно поле на статора.

б) принципа на работа на индукционния двигател.

Намотката на статора машини, включени в мрежата за трифазен възниква под действието на променлив ток напрежение, което създава въртящо се магнитно поле. Магнитното поле пресича роторните намотъчни проводници и ги води (въз основа на закона за електромагнитната индукция е = Blv) променлива EMF, посоката на които се определя от правилото на дясната ръка. Тъй като бобината е затворен, ЕВФ го нарича ток в една и съща посока.

В резултат на взаимодействието на тока с ротора въртящо се магнитно поле (въз основа на закон на Ампер F = BLI) сила, чиято посока се определя от правилото на лявата ръка. Силата генерира момент действат в една и съща посока.

Под действието на ротора се задвижва след излитането и се върти в същата посока, както на магнитното поле, но с малко по-ниска скорост от областта:

N = (0,92 ÷ 0,98) N 0

Основната сила причинява въртящия момент, е резултат от взаимодействието на магнитното поле на ротора с въртящото се магнитно поле на статора и ротора е прикрепен към зъбите. В проводник, само малка сила действа. Въпреки това, за анализ на двигателя и да се получат очакваните уравнения по принцип се смята, че в основата на действието на принципа на асинхронен двигател е закон на Ампер - взаимодействието на тоководещи проводници и магнитно поле.

в) устройство AM

AM състои от фиксирана статор и въртящ ротор в (фиг. 6.1). Между статора и ротора въздушна междина, чиято стойност зависи от номиналната мощност на машината и нейната бързина.

В статора включва външна част - основна рамка 1 '', в рамките на който е запресована ядро ​​1 "и носещи щитове с лагер 3. Органът за рамка образува машина щит, който може да е от стомана, чугун, и с малък капацитет, може да бъде изработен от алуминиева сплав.



Ядрото на статора да се намалят загубите по аналогия с трансформатора сглобен от тънка ламарина, изолиран слой лак. Ядрото е кух цилиндър с надлъжни вътрешни жлебове, в които се подредени намотката. Прекратяване на трифазни двигатели е разделена на три части - фази. Всяка фаза съдържа един, два или повече намотки са равномерно разпределени по периферията на статора.

В началото и в края на етапа на машината са показани на козирката 6. Тя ви позволява да свържете своя звезда или триъгълник (фиг. 6.2) и да се свърже с мрежи с различни напрежения, посочени в информационните листове за на машината. Тук, C1, C2, C3 - начало, C4, C5, C6 - приключва етапът.

На двигателите, предназначени за контрол на скоростта на ротора чрез промяна на броя на двойките полюси, започва и завършва в изхода на щит намотка.

ротор AM е оформен като цилиндър на тънки изолирани стоманени листове електрически. сърцевината роторът има прорези, в които се поставят на бобината.

Фигура 6.1 асинхронен двигател с ротор накъсо: и - общ изглед, б - неподредено, 1'-ядрени 1 '' - легло, 2 - ротор, 3 - крайните щитове, 4 - заключващ пръстен, 5 - въздуховоди, 6 - разклонителна кутия 7 - статорните намотки

Фиг. 6.2 Свързване на намотки върху щита на машината: а - звезда; б - триъгълник.

В зависимост от конструкцията на ротора с машината разграничи накратко затворен (ris.6.1b) и фаза (Фигура 6.3) ротори. Машината с накъсо роторната намотка е проектиран като късо ликвидация или "накъсо".

Често запълни слотове с едновременното леене на алуминий крайни пръстени и перките на вентилатора. При машини с ротор рана (Фигура 6.4) намотка е отворена. Краищата на намотката са свързани с една точка, и тяхното начало (Р1, Р2, Р3) са електрически свързани (бъде изолиран от вала) три контактни пръстени 2, разположени на изолационната втулка на вала на машината. На пръстени наслагва четка 3, който е прикрепен към стартера или регулиращия резистор 4.

Ris6.3 навит ротор асинхронен двигател 1 - ликвидация; 2 - пръстен; 3 - ядро; 4 - вал.

Фигура 6.4 Схема на фаза ротор верига мотор: 1 - ликвидация; 2 - пръстен; 3 - четки; 4 - реостат.

6.2 Подхлъзване честота ток в ротора.

Честотата на статора поток въртене в пространството (наричан също синхронен)

, (6.1)

Когато е 1 и р 1 - ток, съответно, честотата и броя на двойки статорните полюси.

На честота мощност е скорост на въртене на магнитното поле 1 = 50 Hz, в зависимост от броя на двойките полюси ще имат следното значение:

Въртяща поле честота, п 1
Броят на полюсните двойки, стр

По този начин скоростта на магнитния поток зависи от честотата на прилагане на напрежение на намотката на статора и броя на полюсните двойки произведени от намотката на статора.

Честотата на въртене на ротора се означава N2. След това, въз основа на принципа на действие на двигателя (по дефиниция)

,

тъй като едн външен вид и тока в роторната намотка е възможно само ако п 1 н 2.

Степента на изоставането от ротационното магнитния поток се нарича хлъзгане BP.

Подхлъзване се изчислява като разлика между скоростта на въртене на магнитно поле и скоростта на ротора на скоростта на магнитното поле. (Магнитното поле на статора се приема като фактор нормализиране!):

, (6.2)

където W 1, W 2 - ъгловата скорост на въртене на ротора и областта на статора.

,

Разликата между въртене честота поле на статора на ротора и N 1 N 2 е честотата на въртене на магнитното поле на статора спрямо ротора

,

стойност хлъзгане се определя от натоварването на вала на двигателя.

По време на работа на празен ход н 1 п 2 приплъзване S е много малък и е на сто (S х = 0001 ÷ 0005)

В един идеален празен ход, ако не се вземат под внимание на силата на триене N 1 = N 2 и S хх = 0

При старт на ротора е в покой, т.е. N 2 = 0 и 1 S п =

По този начин, се променя мотор приплъзване от 1 до 0.

Slip S съответства на номиналната класиран мотор натоварване. Тя е 0,001-0,007 (по-ниска стойност се отнася за двигатели с висока мощност, голям - за двигатели с малък капацитет). BP е проектирана така, че при номинален товар S ном ≈0,05.

Фигура 6.5 Зависимост на ток I 2 от ротора от подхлъзване.

От (6.1) следва, че скоростта N 1 на поле машина ток, а честотата е 1 е пропорционална.

Ротор текущата честота е 2 ще зависи от честотата на въртене на магнитния поток на статора отношение на ротор N S на следователно

Подмяна н S = N 1 -n 2 и умножаване на числителя и знаменателя на този израз н до 1, получаваме

или

(6.3)

6.3 Режими на АМ трифазен

Фигура 6.6 показва скоростта на ротора от подхлъзване N (S)

Фиг. 6.6 Зависимост ротор честота п = е приплъзване (S)

В зависимост от стойностите на плъзгането може да работи в режим на двигателя, генераторът и електромагнитна спирачка AM.

В режим на двигателя (0 <S <1) AM е конвертор на електрическата енергия в механична енергия. Роторът трябва да се върти асинхронно - област, с по-бавна скорост, при която теченията в роторната намотка във взаимодействието с магнитното поле на статора създава момент балансиране спирачния момент на вала на двигателя.

В режим на генератор (S <0) AM е конвертор на механичната енергия в електрическа. Роторът се върти в посоката на въртене на магнитното поле, генерирани от теченията в намотките на статора, скорост на въртене по-голяма от въртящ поле честота.

Режимът на електромагнитна спирачка (S> 1), роторът се върти в посока, обратна на посоката на въртене на магнитното поле, генерирани от теченията в намотките на статора. режим спирачка съм електромагнитна разсейва значителна енергия в намотките, хистерезис и вихрови токове.

6.4 ток индукция ротор машина

Прекратяване на късо (или фаза) на ротора АД е един затворен кръг - Фигура 6.7 и, следователно, на текущата фаза на роторната намотка е

(6.4)

Когато R 2 и X 2 S - активна и индуктивно съпротивление на ротора

Фигура 6.7. Етапи на трансформация на роторната верига АД.

Сегашната ЕСХУ

ü въртящ ротор:

F.

ü заключен ротор:

F.

Сравняване на тези изрази, може да се запише като:

E 2 S = SE 2 (6.5)

Последният израз (6.5) може да се твърди, че ротор EMF въртящ могат да бъдат идентифицирани като EMF заключен ротор. Това се прави чрез въвеждане на дясната страна на израза (6.5) "S" фактор.

Най-индуктивен реактивно съпротивление на намотките на ротора на потока на теча:

( текущата честота на ротора; честотата на мрежата).

След това, като се вземе предвид последната формула може да се запише

X 2 е S = SX 2 (6.6)

Настоящото експресия в ротора (6.4), като се използва формулата (6.5) и (6.6) може да бъде изразена по отношение на електромагнитните полета Е 2 и индуктивно съпротивление заключен ротор независимо от S приплъзване (Фигура 6.7 инча):

(6.7)

Уравнение (6.7) изразява замяната на въртящия се ротор застой при поддържане на тока в ротора равна на стойността на ток в въртящия се ротор. В този случай, според (6.7) трябва да се разглежда като индуктивно съпротивление на ротора равна на X 2 и активно съпротивление ротор - равен ,

Диаграмата (фиг. 6.7 в) показва еквивалентна верига роторни намотки, съответстващи на експресия (6.7). Схемата (фиг. 6.7 гр) съвпада със схемата на заместване на трансформатора вторичната намотка се получава чрез отцепване на R 2 / S устойчивост на две съпротивления и е напълно равностоен на схемата на фиг. 6.7v. Разходни части на веригата с резистентност В зависимост от фиша за S, на електрическа енергия, равна на силата на механична двигател.

В един идеален XX когато S = 0, R = съпротивление Това съответства на почивка ротор верига и липсата на ток в неговата ликвидация.

Когато роторът е неподвижен, когато S = 1, на съпротивление R и тока в ротора достига максималната стойност.

ток на ротора ток:

(6.8)

Фактът, че роторът се върти, и скоростта на въртене се променя, промяната отчита активното съпротивление на роторната намотка Кое е по-зависим от фиша. Колкото по-голям спирачен въртящ момент на вала на двигателя, по-голям размер на мощност трябва да се трансформира в механична енергия. С увеличаването на спирачния момент на скоростта на ротора намалява, и плъзгащи се увеличава. Така, както се вижда от формула (6.8) Активно роторната намотка резистентност се намалява и ток ротор увеличава, компенсирано от увеличение на статора ток. Това е еквивалентно на увеличаване на потреблението на електрическа мощност на двигателя. Максималната стойност на ротора ток е в Т.е. при стартиране на двигателя, и минималната стойност - при близо до нула, т.е. работа на празен ход.

6.5 еквивалентна схема на асинхронен двигател.

Смяна на двигателя с въртящ се ротор фиксирана предвид същата скорост на потока в пространството, както и наличието на само електромагнитна връзка между тях, АМ може да се разглежда като трифазен трансформатор. В този случай първата намотка на трансформатора съответства на намотката на статора, вторичната намотка - въртенето на ротора. Физическата природа на явленията, протичащи в кръвното налягане и на трансформатора в същото време ще бъде същата.

В основата на прегледа на кръвното налягане еквивалентна схема е фактът, че областта на ротора се върти синхронно с областта на статора, в навечерието на ротора се върти по-бавно поле.

По този начин, на магнитното поле на статора и ротора спрямо друго остават фиксирани, който е характерен за състоянието на пълна предавателна мощност въртящ област. Тя служи същата връзка между статора и роторни намотки като променливо магнитно поле в трансформатор, който предава енергия от първичната към вторичната намотка.

За да оправдае еквивалентната схема трансформират съответно основните уравнения на състоянието на двигателя. За всичко това ротационни стойности са дадени за броя на навивките, съотношението ликвидация и на броя на фазите на статора, точно както ние цитирано количества позовавайки се на първичната намотка на съответните стойности на втората намотка.

Статора EMF E 1 се свързва с еквивалентно съотношение на фиксираната едн E ротор 2H:

,

където к д - съотношение преобразуване на напрежение AM.

Ротор ток I 2 може да се прилага за замяна на тока

където К - токов трансформатор съотношение AM

работа

AM има съотношение трансформация.

Ние се въведе допълнителен уравнение на състоянието на статора на електрическа BP даден ротор съпротивлението на веригата:

к д к аз Z OB2 на Z = 1 OB2 и к д К и R 2 = 1, на R 2 и X 2 = X 2 к д к аз

Елементи такава устойчивост в статора веригата ще консумират същата енергия и с една и съща фаза смяна между тока и напрежението, както е подходящо в съпротиви ротора верига.

Максимално натоварване на двигателя се заменя с еквивалентен електрически товар [(1 S) / S] R 1 2 са включени в ротор верига.

Променливи устойчивост даден роторни намотки могат да бъдат представени като сумата на двата резистора (Фигура 6.8 А, В.):

където - Resistance най намотка (роторната намотка фиксирана).

Разходни части на веригата с резистентност R 1, в зависимост от фиша, на електрическа енергия, равна на силата на механична двигател.

В идеалния XX когато S = 0, съпротивлението Това съответства на почивка ротор верига и липсата на ток в ликвидация (I 2 = 0). Текущ I 0 може да бъде измерена с помощта на външен мотор за привеждане на ротора на синхронна скорост (S = 0).

Ris.6.8. схеми за подмяна: а) и б) - ротора в) - T-тип двигател; ж) - L-образен двигател

Когато роторът е в покой, когато S = 1, съпротивлението R1 = 0 и в резултат, на ток в ротора достига максималната стойност. Поради тази причина, на опита на пълно спиране на двигателя, наречена опита на късо съединение и се извършва при много по-ниски напрежения на статора.

Във всички останали случаи, когато 0 <S <1, елементът с съпротивление R 1 се абсорбира от електрическата енергия, равна по стойност на механичната мощност на BP. Така, механична сила на BP:

Това се взема предвид и брой м фази на статора 1 и ротора не е 2 М, тъй тока ротор и устойчивостта на неговите намотки са сведени до намотката на статора.

Z намагнитване клон 12, по които тече ток I 0 (. Фигура 6.8 в), е:

ü съпротивление R Поради електрически загуби в сърцевината желязо на статора;

ü индуктивно съпротивление X Поради ротационното магнитния поток.

За разлика от токов трансформатор на двадесетия I 0 на асинхронен двигател е толкова голяма ( ) Това не обръща внимание на устойчивостта на намагнетизиране пръчката не може.

Използване на еквивалентна верига може да бъде намалена електромеханични процеси на кръвното налягане на силата.

Погълнат от елемента R 1 до електрическата енергия е числено равна на механична енергия P МЗ (вж. По-горе), разработена от двигателя.

В повечето практически изчисления с помощта на Т-образен еквивалентна схема (фиг. 6.8 грама), което клон е поставено намагнитизираният напрежение терминалите.

Когато работи на празен ход:

R 1 = ,

Статора ток I 1 = I 0

Подобно на Т-образни или L-форма в настоящите I 0 преминава през серия вериги включват елементи с резистори R1, X 1, , ,

В режим на работа, сегашната I възниква , Кои елементи (Т- и L-форма) затваря контур, състояща се от същите елементи , , , , ,

статорния ток за Т- и L-образен вериги: ,

L-образен еквивалент верига (ris.6.8g):

(6.9)

Тази схема е приблизителна. Стойностите I Намерено от формула (6.9) до 6.3% по-голям от действителния текущата стойност. От стойността I 1 грешка при изчисляването на I То засяга по-малко.

Събирането коефициенти к Е, К и загубите на реактивния ток и ъгъл мащаб и магнетизиращ клон параметри са дефинирани както в случая на трансформатор, от опит XX.

Опции R 1, R 2, X 1, X 2, изчислен от опита на повреди на двигателя. Опитът на неизправности съответства на случая, която се спира мотора. Когато се прилага за мотора е напрежението, на което намотката на статора ще тече номиналния ток I 1nom.

6.6 режим на готовност на асинхронен двигател.

Под режим на готовност (XX) се разбира състояние на кръвното налягане, в която статора е снабден с номиналното напрежение и ток е нула в ротора (въртенето на ротора е отворен и без натоварване на вала).

Съотношението на ЕМП статора и роторни намотки се нарича коефициент на намаляване на кръвното налягане от ЕВФ. (KOF. Трансформация на напрежение-видим. "Движеща сила за подмяна АД," Kasatkin Немцов str.352).

(6.10)

коефициент на редукция се характеризира с наличието на съотношението на трансформатор в съотношение (6.10) на намотката коефициент и статор и ротор, като се вземе предвид наличието на фазовата разлика между намотките на ЕМП ликвидация бобини.

статор ток

Io = IAO + Ipo,

като в трансформатора, наречена работа на празен ход ток.

Неговата активна съставка е много по-малко реактивен компонент (IAO <IPO).

Затова Йо ~ Ipo, т.е. XX е текущата намагнетизиране създава въртящо се магнитно поток.

В сравнение с трансформатор намагнитване ток със същата мощност на двигателя е по-(до 20-25% от номиналния ток). Това се дължи на присъствието на въздушната междина между статора и ротора на машината, да доведе до значително увеличаване на магнитното съпротивление на машината.

В затворен роторната намотка без допълнително механично натоварване на вала (Когато режим на въртене) на скоростта на ротора е близо до честотата на въртене на поле на статора.

За разлика от трансформатора когато двигателят работи на празен ход в него, в допълнение към електрически и магнитни загуби възникнат механични загуби.

6.7.Nagruzochny BP режим, уравнението на MDS и течения.

а) Load Mode

В случай на работа на празен ход на двигателя, неговата механично натоварване, причинено само от силите на триене в лагерите и вентилационните загуби (аеродинамика ротационен честота).

Когато допълнително механично натоварване на вала на ротора, ротора спира да се увеличи приплъзване, а оттам и увеличаване на ЕВФ и тока на ротора.

Увеличаването на тока в ротора ще доведе до увеличаване на неговата Магнитна сила F 2, които по закон на Ленц ще доведе до отслабване на магнитния поток F на установен MDS празен ход F о.

Flow ще намалее отслабване E 1 и бедни електрически баланс между напрежението и напрежението в статора веригата. В резултат на това се увеличава ток I 1, което ще увеличи потока на статора и по този начин компенсира размагнитване ефект на ротора ток I 2.

В резултат на горните методи се установи преходно електромагнитен поток общ F за равен на потока на празен ход поради разликата на статора и ротора MDS.

По този начин, величината на получената магнитния поток, който зависи само от захранващото напрежение, до номинален максимален товар ще бъде почти без промяна. Ето защо:

F 1 - 2 F = F O, (6.11)

където F 1, F 2, F по - съответно на статора поток, ротора и на празен ход.

Увеличаването на ток I в статора 1 доведе до увеличаване на мощност доставени на товара в мрежата, което води до увеличаване на въртящия момент и динамично равновесие се възстановява.

б) Свойствата на саморегулиране на въртящия момент в зависимост от въртящия момент на товара върху вала на BP.

BP, както и всички други електрически коли, имат за саморегулиране свойства. Тя се крие във факта, че когато натоварването въртящ момент на противодействие автоматично се променя на въртящия момент на машината и възстановява нарушеното равновесие на моменти на вала.

Както знаете - равновесно състояние при постоянна скорост е възможно само в случай на равенство на моменти на вала - електромагнитната въртящ момент и контра-въртящ момент M M, и т.н. (допълнително натоварване при усукване и сили на триене). Ако внезапно повишаване противодействието момент, ротора започва да се забавя. Ротор скорост п 2 ще падне и скоростта на неговото приплъзване по отношение на полето на въртящия - Увеличаване. Чрез увеличаване на скоростта на плъзгане неизбежно увеличаване на едн E 2 и I 2 течения в проводниците на ротора.

От своя страна, ток на ротора определя електромагнитната сила и в момента действа на ротора. С увеличаване на отрицателното ускорение на въртящия момент на ротора ще клонят към нула, докато тя е повторно равновесие на моменти: скоростта на ротора ще се определя на един нов, по-ниско ниво.

Описани преходен процес може да се характеризира със следното математическо (мнемоничен) схемата:

;

Разбирането на свойствата на саморегулацията - ключът към разбирането на всички характеристики на AM.

в) Уравнението Магнитна сила (MMF), и АМ течения.

Магнитни потоци са затворени в една и магнитната верига, така че уравнението (6.11) може да бъде пренаписана чрез заместване на съответния MDS:

(6.12)

където: I 1, I 2, I о - течения на намотките на статора и ротора на празен ход;

w 1, w 2 - броя на навивките на статора и роторни намотки;

Чрез O1, R O2 - навиване фактори на намотката на статора и ротора;

m 1, 2 М е броят на фазите на намотката на статора и ротора.

Разделяне двете страни на уравнение (6.12) до ние получаваме

стойност

(6.13)

Това е фактор за текущата гласове. Коефициентите н е и п не са едни и същи. Както в случая на трансформатора, ,

Това съотношение се нарича роторния ток, намален до намотката на статора.

Накрая, уравнение (6.12) може да се запише в следния вид:

или (6.14)

По този начин, на тока в намотката на статора се състои от намагнетизиране ток компонент и Компенсиране на ротор поток. компонент Появява се само когато вал прикрепен към ротор спирачния момент на.

Подобренията в съответствие с [Иванов, Ravdonik, str.272].

Магнитни статорните и роторните токове са техните Магнитна сили.

В двадесети BP Магнитна ротора е нула и въртящ се поток се създава само MDS статор, който е равен на двигателя (M 1 - броят на фазите на статора, I о - ток на мотора XX) - всички повторения еквивалентна схема на трансформатора.

Ако се увеличи натоварването на вала на двигателя, роторния ток ще се увеличи и ще бъде (M 2 - броят на фазите на ротора).

По аналогия с трансформатор ротор MDS MDS статора на противоположно насочени. Следователно, за да се компенсира за ротор MDS MDS статорно трябва да се увеличи.

По този начин, геометричната сума от MDS статор и ротор винаги ще бъде равна на MDS на статора на празен ход:

разделена на и се получи:

; (6.13)

К = М К 2 2 2 W / (т к 1 от 1 w 1) (6.15)

К фактор се нарича коефициент на трансформация на ток на двигателя.

За кафезна асинхронен двигател (Неравенството брой на фазите) и Уравнение (6.13) приема формата:

или

(6.14)

където - Намалена ротор ток.

ток на статора (6.14) е равна на финала:

(6.16)

Статора ток като първичен ток на трансформатора има два компонента: товарния ток I о, на 40-60% от номиналния ток и ток на ротора дължащо се на товара. Тъй като настоящото ОХ 3-4 пъти по-малко, отколкото на статора ток при номинално натоварване с доста приблизително могат да бъдат написани , (Това ще бъдат полезни при получаването на въртящ момент BP).

Много ток HH защото статор поток пресича двойна разликата въздух с голяма магнитна устойчивост, и като следствие да се създаде достатъчно магнитен поток MDS изисква значително по-голямо от това на трансформатора. Основната ток в ОХ Това е намагнетизиране компонент на носенето индуктивен.

Компонентът на ротора ток Тя се появява само когато ротор (вал) прилага спирачен момент.

6.8 въртящ момент на асинхронен двигател

Въртящ момент създаден в AD в резултат на взаимодействие въртящ поле, и F в ротора ток I 2.

Разработено от електромагнитния мощност е:

= (6.15)

Пълен механична енергия, разработена от ротора:

= =

Ако параметрите са ротора към статора, електрическата мощност:

=

тъй като = след това

=

след това

(6.16)

където: - Броят на фазите на статора;

- Намалена ток в ротора ликвидация;

= + - Активното съпротивление на ротора верига;

- Намалено съпротивление на въртенето на ротора;

- Допълнително съпротивление, които могат да бъдат въведени в роторната намотка верига (с рана роторни двигатели).

За получаване на зависимостта на въртящ момент от параметрите на двигателя се използват L-образна еквивалент верига на асинхронен двигател (фигура 6.9.). Тук, на намагнетизиране верига C-D, представен на външен мрежови терминали А-В. да се говори остава непроменен, допълнително въведени съпротивление и , С тази промяна, грешката на схема е незначителен, т.е.. A. E 1 се различава малко от U 1.

Fig.6.9 L-образна еквивалентна схема АД

От еквивалентна схема АД:

(6.17)

Заместването на стойността на в (6.16) дава

тъй като

,

на

(6.18)

Опции АМ еквивалентна схема , , и В израза (6.18), са непряко, от техните стойности се променят, когато натоварването на машината остава почти непроменена. Постоянен стрес може да се счита във фазата намотката на статора И честотата , По отношение на момента М (6.18) е единствената променлива - слайд S, които за различни режими AM може да има стойност в интервала за , Тъй като индуктивно съпротивление АД И активно статор съпротивление ликвидация може да се игнорира и се счита

Тогава (6.18) може да се запише като

(6.18a)

където: ,

Въртящ момент (6.18) е пряко пропорционална на квадрата на захранващото напрежение Така кръвното налягане е много чувствителен към промени напрежение.

Например, напрежението се намалява с 10% по отношение на номиналната ( ) Електромагнитна въртящ момент на двигателя е намалена с 19%: M = 0,81M, където М е моментът, в номинално напрежение линия, и - Времето при намалено напрежението в мрежата.

Ние разследваме зависимостта на въртящия момент Приплъзване при условие, че и честота константа ( , ) И постоянни параметри на еквивалентната схема. Тази връзка се нарича механична характеристика на АМ.

По време на стартиране на двигателя по време на плъзгане е равен на една ( ) И от моторни стартов въртящ момент е равно на

(6.19)

т.е. величина стартов въртящ момент в зависимост от активното съпротивление на въртенето на ротора. Ето защо, за да увеличи началния момент на ротора схема е въведена в момента на започване на пусковия резистор (за рани роторни двигатели).

Фигура 6.10 показва зависимостта приплъзване на въртящия момент, когато , и ,

Фиг. 6.10 Зависимост електромагнитна въртящ момент ,

От анализа на механичните характеристики, следва, че стабилна работа е възможно с кръвното налягане по-малко от критичната приплъзване (S < ), Т.е. OA на сайта - на мястото на постоянна работа. AB - сайт на нестабилна работа ( ) - Леко увеличение на въртящия момент на товара ще увеличи приплъзване S, който ще продължи толкова дълго, колкото S = 1, т.е. докато роторът спре.

Ако работата се извършва на мястото на OA, чрез увеличаване на въртящия момент на товара върху скоростта на въртене на вала на двигателя се намалява, което води до повишена приплъзване време на нарастване ще дойде динамично равновесие.

В случай на работа на двигателя на сегмент АВ, увеличаването на натоварване при усукване на вала може да причини на двигателя да спре.

По този начин, когато максималната стойност на електромагнитния въртящ момент идва граница стабилност на кръвно налягане, т.е. е необходимо, че сумата на моменти, действащи върху ротора, е по-малко от ,

За определяне на максималния въртящ момент трябва да се намери стойността на В което се случва тази точка. За това ние се производната на и тя се равняват на нула. След преобразувания получаваме:

(6.20)

- Тя се нарича критична бележка.

Заместването на критичната стойност на приплъзване (6.20) в израз на електромагнитно въртящ момент (6.18), след поредица от преобразувания, получаваме израз на максималния въртящ момент [N м]

(6.21)

В (6.20) и (6.21) знак "+" съответства на мотор, и знакът "-" - регенеративен режим на работа AM.

За обща AM цел устойчивост ликвидация активна статор много по-малко от сумата на индуктивности <<

Следователно, пренебрегвайки стойността на Ние получи опростена експресия на критичната приплъзване

(6.22)

и максимален въртящ момент [N м]

(6.23)

Да вървят по дяволите с приплъзване-образни двигатели могат да получат максималния въртящ момент при стартиране. За тази цел роторните намотки включват устойчивост спусък верига за ; в което = 1 (крива 1 в fig.6.11).

Фигура 6.11 Характеристики моменти за различни стойности на активното съпротивление на фазата на ротора верига.

Всяка стойност на активното съпротивление на ротора има свои собствени характеристики , По време на стартиране, когато изходният реостат постепенно се показва, двигателят е постепенно преминаване от един имот на друг. Ако реостат не се извежда, в момента би променило по крива 1 и стабилна работа, например, с номинален въртящ момент ще съответства на точката "А", т.е. Той ще разполага с намалени обороти на двигателя.

Основният параметър, който характеризира двигателя е класиран на въртящия момент Т.е. въртящ момент, разработен при номинални обороти. Друга важна характеристика на двигателя са и ,

Прилагането на формули (6.18) и (6.18a) за изчисляване на кръвното налягане механични характеристики не винаги е възможно, защото моторни параметри еквивалентна схема обикновено не са дадени в каталози и директории, така че за практически цели обикновено използват опростената формула на момента. В основата на тази формула включи предположението, че активното статорната намотка съпротивление докато

(6.24)

Критична приплъзване определя по формулата

(6.25)

където - Капацитет за претоварване , Изчисляване на механичните характеристики е много по-лесно, ако тя се провежда в относително изражение: , В този случай, уравнението на механичните характеристики е, както следва:

(6.26)

Използването на опростената формула (6.26) е най-полезен, когато се работи раздел изчисляване на механичните характеристики при плъзгане тъй като В този случай, грешката не превишава стойностите, посочени в спецификациите.

Когато плъзгащи грешка е 15-17%

6.12. Енергийната ефективност и диаграма на асинхронен двигател.

Фиг. 6.20. Енергия диаграма на кръвното налягане

За намотката на статора се доставя електрическа енергия

Електродвигателят като статор намотка загуби и магнитните загуби в стомана. Останалата част от електромагнитна сила предадена от електромагнитна ротора, т.е. въртящо се магнитно поле:

,

Роторът намотка като електрически Backoff А общата механична мощност разработен от ротора:

,

Механична вала на двигателя мощност (нетна мощност) по-малко от общото механичната мощност механични загуби и допълнителни загуби :

,

Ефективността на АД:

,

ефективност BP работи ,

Колкото по-голяма мощност на кръвното налягане, толкова по-висока ефективност

Бележки за енергийна диаграма:

1. Големите загуби включват магнитни, електрически и механични.

Magnetic загуба на кръвното налягане, причинени от загуба на хистерезис и вихровите токове, протичащи в ядрото, когато намагнитване обръщане.

Големината на магнитното загубата е пропорционална на честотата на магнитно обръщане:

,

където ,

намагнитване обръщане на статора основната честота е честотата на текущата мрежа Hz, и честотата на магнитно обръщане на основата на ротора , Когато текущата честота на мрежата Hz и номиналната фиша ротор магнитна скорост обрат Hz, така че магнитните загуби в сърцевината на ротора е толкова малка, че на практика те не представляват изчисление.

загуба на мощност и АД причинени от нагряване в намотките на статора и ротора течения, преминаващи през тях. Величините на тези загуби (W):

загуба на мощност в намотката на статора: ;

електрическите загуби в намотките на ротора: ,

Механични загуби - А загубите от триене в лагерите и монтаж на четка за вентилация. Големината на тези загуби: ,

Допълнителни загуби Те включват trudnouchityvaemyh всички видове загуби, причинени от въздействието на по-високи хармоници MDS пулсация плътност магнитен поток в ротора и статора зъби, и други причини.

2. Опитът на ХХ да се определи и :

,

Ris.6.21. еквивалентна схема схема на асинхронен двигател на празен ход на.

Измерва активна мощност Консумирана АД двадесетия режим, който включва електрическите загуби в статора ликвидация Магнитно загуба в сърцевината на статора и механични загуби :

,

3. Опит за вина, за да се определи мощността:

Фигура 6.22. еквивалентна схема схема на опита на асинхронен двигател късо съединение на.

ротора на двигателя трябва да бъде здраво фиксира след като го инсталирате в позицията, съответстваща на средния ток на късо съединение.

Измерва активна мощност на късо съединение: , Според получените стойности на напреженията , течения и капацитет изчисляване на следните параметри:

,

:

Общият брой на късо съединение съпротивление (ома):

; :

Активни компоненти и индуктивни съпротивление (ома).

6.13. Характеристиките на асинхронен двигател.

1. механични характеристики.

Механични характеристики, наречени зависимост от въртящия момент на оборотите на двигателя при , Това може да бъде изградена с помощта зависимост и съотношението между N 2 и S ( или ). Формулата за приплъзване (на скоби), че скоростта на въртене на АД:

,

което показва, че скоростта на ротора N 2 и пързалка са линейно зависими променливи (за 1 = конст). Когато S = 1 N 2 = 0 и когато S = 0 1 = N2. Следователно, точка S на = 1 върху оста х съответства на точка 2 = 0; началото на оста на въртене честота.

Подравняване на началото на времевата ос на честота пит 2 и ъгъл на завъртане ос 90 на часовниковата стрелка получи механични характеристики на AD (фиг. 6.22).

Ris.6.21. Механични характеристики на асинхронен двигател:

а) - катерица клетка; б) - ротор рана;

Точка "в" - началото на започване на дейност; "С-в" - ускорение; "А-Б" - зоната на работа.

Възможно е да се отбележи, а максималният въртящ момент , Началната точка (В момента, когато се запали двигателя, т.е., когато ); номиналния въртящ момент Съответстващи на номиналната работата на двигателя (това съответства на номиналната скорост на ротора Задължително в информационния лист за мотор).

Двигателят се ускорява в съответствие с механична характеристика: ускорение започва от точка "С", а след това преминава точката "в" и двигателят е в стабилно състояние, т.е. Тя се върти в областта "А-А" в точка, отговаряща на условието (където - Спирачен момент). защото характерна точка в местността "а-с" съответства на ускорението, както и раздел порция работа "а-а", когато промяна на въртящия момент от O до оборотите на двигателя не се променя много. Това се нарича твърда механична характерна черта.

Стабилна работа на двигателя, т.е. работи с Това е възможно само в областта "А-А". Да приемем, че в първоначалния режим, двигателят работи в точка "а" "механични характеристики (ris.6.23).

Ris.6.23 механични характеристики АД (за да илюстрира своята устойчива експлоатация).

Т.е. скорост и развива въртящ момент , Ако спирачният момент се увеличава от за , Има неравенство момент: , защото спирачен въртящ момент, става все по-въртящ момент, ротора започва да се забавя, увеличаване на приплъзване, EMF и роторния ток и по този начин се увеличава и въртящ момент на двигателя. забавяне на ротора продължава, докато, докато тя е на равни точки: = , Това определя постоянна скорост , Тези стойности съответстват на точка на графиката , С намаляване на спирачни стойностите на въртящия момент варират разгледана в обратен ред.

По този начин, без значение колко е променяна на спирачния момент в областта, "а-а", двигателят може да се промени като състоянието на въртящия момент, че тя винаги продължава стабилна работа. Това е собственост на вътрешна автономия АД.

Когато на спирачния момент е равен на максималния, въртящият момент започва да намалява и равенството става невъзможно - спиране на двигателя. Следователно максималният въртящ момент се нарича също повратната момента. Механични характеристики с AD (Фиг. 6.22a) се отнася до накъсо ротор и се нарича естествен.

2. Изпълнение.

Рабочие характеристики асинхронного двигателя представляют собой графически выраженные зависимости частоты вращения , к.п.д., полезного момента (момента на валу) , коэффициента мощности и тока статора от полезной мощности при и ,

Рисунок 6.23 Рабочие характеристики АD.

Скоростная характеристика ,

Частота вращения ротора АD:

,

Скольжение:

,

(Электрические потери в роторе прямо пропорциональны скольжению: , где электромагнитная мощность асинхронного двигателя), т.е. скольжение двигателя, а, следовательно и его частота вращения определяются отношением электрических потерь в роторе к электромагнитной мощности ,

Пренебрегая электрическими потерями в роторе в режиме холостого хода ( ), можно принять, что и , По мере увеличения нагрузки на валу двигателя отношение растёт, достигая значений 0,01-0,08 при номинальной нагрузке. В соответствии с этим зависимость представляет собой кривую слабо наклонённую к оси абсцисс. Однако, при увеличении активного сопротивления ротора угол наклона этой кривой увеличивается.

Зависимость ,

<== Предишна лекция | На следващата лекция ==>
| индукционни машини

; Дата: 05.01.2014; ; Прегледи: 875; Нарушаването на авторските права? ;


Ние ценим Вашето мнение! Беше ли полезна публикуван материал? Да | не



ТЪРСЕНЕ:


Вижте също:



zdes-stroika.ru - Studopediya (2013 - 2017) на година. Тя не е автор на материали, и дава на студентите с безплатно образование и използва! Най-новото допълнение , Al IP: 66.102.9.22
Page генерирана за: 0.178 сек.