|
Читайте также: |
Асинхронный двигатель представляет собой трехфазную асинхронную машину с короткозамкнутой обмоткой на роторе, выполненной в виде “беличьей клетки”. Его поперечный разрез приведен на рис.2.
Рис.2
Асинхронный двигатель предназначен для преобразования электрической энергии в механическую с целью ее расходования при совершении работы приводимым им в действие устройством У. Для осуществления такого преобразования энергии двигателем при вращении в установившемся режиме должен создаваться электромагнитный вращающий момент М, совершающий работу по преодолению равного и встречно направленного ему момента Мс сопротивления, создаваемого устройством У. Механизм создания такого электромагнитного момента мледующий: при подключении неподвижного двигателя к электрической сети в каждой из его фазных обмоток появляется ток I. Токи фазных обмоток создают в магнитной системе двигателя вращающееся со скоростью c магнитное поле с индукцией Вс. Поле с индукцией Вс, перемещаясь относительно неподвижной обмотки ротора, наводит в ней ЭДС Ер, под действием которой в каждом стержне короткозамкнутой обмотки ротора появляется ток Ip. Токи в стержнях создают магнитное поле с индукцией Вр, которое согласно правилу Ленца противодействует породившему его магнитному полю с индукцией Вс, стремясь компенсировать последнее (рис. 3,а). Поэтому магнитное поле с индукцией Вр распределено вдоль окружности ротора также по синусоидальному закону и неподвижно относительно поля с индукцией Вс, то есть вращается со скоростью c.
Рис.3
Проводники с током обмотки ротора находятся в магнитном поле с индукцией Вс. На них согласно закону Ампера и правилу “левой руки” действуют силы, которые в сумме и определяют электромагнитный момент М двигателя. Этот момент отличен от нуля и направлен в сторону вращения поля с индукцией Вс, так как, во-первых, число стержней обмотки ротора, на которые действуют силы, стремящиеся повернуть ротор в указанном направлении, больше числа стержней, на которые действуют противоположно направленные силы, и во-вторых, каждый стержень из первой группы находится в более сильном магнитном поле, нежели стержень с таким же током из второй группы, и на него поэтому действует и большая сила.
Если момент сопротивления Мс устройства У больше момента М двигателя, то последний не в состоянии сдвинуться с места и поэтому неподвижен, потребляет из сети незначительную активную мощность, идущую на покрытие активных потерь от протекания токов по его обмоткам, и значительную реактивную мощность. Последнее объясняется тем, что наводимая в обмотке ротора ЭДС Ер и протекающий под ее действием ток Iр изменяются с частотой ws=wc скольжения, при которой пропорциональное ей индуктивное сопротивление обмотки ротора значительно превышает активное сопротивление последней. В результате фазовое отставание j тока Iр от ЭДС Ер близко к p/2, то есть угол опережения a незначителен (рис.3а). Поэтому поле токов обмотки ротора с индукцией Вр в значительной мере компенсирует поле токов обмоток статора с индукцией Вс, то есть оказывает значительное размагничивающее действие на статорные обмотки. В результате неподвижный двигатель характеризуется малой индуктивностью (индуктивным сопротивлением) статорных обмоток и следовательно потребляет значительный реактивный ток (реактивную мощность). Таким образом в заторможенном состоянии двигатель преобразования электрической энергии в механическую не осуществляет.
Если же момент сопротивления Мс меньше момента М двигателя, то последний под действием избыточного вращающего момента приходит в движение и разгоняется до скорости wр, при которой упомянутые моменты компенсируют друг друга. Эта скорость wр меньше синхронной wс, а в идеальном случае при моменте Мс=0 равна ей. Последнее обусловлено тем, что при этом обмотка ротора неподвижна относительно поля с индукцией Вс, в ней не наводится ЭДС Ер, не протекает ток Iр и поэтому не создается электромагнитный момент М, то есть Мс=М=0. При вращении же ротора двигателя со скоростью wр<wc наводимая в его обмотке ЭДС Ер и определяемый ею ток Iр изменяются с меньшей, чем у заторможенного двигателя, частотой ws на величину скорости wр вращения ротора.
При рассмотрении вопросов, связанных с устойчивостью асинхронного двигателя, удобно пользоваться характеристикой его электромагнитного момента, далее просто характеристикой момента, представляющей собой зависимость создаваемого двигателем момента от скольжения s=wc-wр/wc=ws/wc. Получим ее путем увеличения момента сопротивления Мс на валу двигателя относительно идеального исходного режима, характеризуемого моментом Мс=0, скольжением s=0 и, как было показано ранее, моментом М=0(рис.4).
Рис.4
При увеличении момента сопротивления Мс возникает избыточный тормозящий момент DM=M-Mc<0, под действием которого снижается скорость wp (увеличивается скольжение s=1-wр/wc) двигателя. Это обуславливает увеличение пропорционально скольжению s наводимой в обмотке ротора ЭДС Ер, вызванного ею тока Iр и частоты их изменения, равной частоте ws=swc скольжения. Увеличение тока Iр в обмотке ротора при прочих неизменных условиях в соответствии с законом Ампера должно приводить к пропорциональному увеличению создаваемого двигателем электромагнитного момента, а значит и к увеличению последнего пропорционально скольжению s.
Реверсом называется изменение направления вращения ротора асинхронного двигателя. Для реверсирования необходимо изменить порядок следования фаз, т.е. поменять концы двух фаз.
Реверсом называется изменение направления вращения ротора асинхронного двигателя. Для реверсирования необходимо изменить порядок следования фаз, т.е. поменять концы двух фаз.
Контрольные вопросы
1.Объяснить устройство, назначение основных конструктивных элементов и принцип действия асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором.
2.Почему сердечники статора и ротора набираются из отдельных, изолированных друг от друга пластин магнитомягкого материала?
3.Какие существуют схемы соединения обмоток статора? Чем обуславливается выбор той или иной схемы включения?
4.Чем обусловлено значительное увеличение тока в момент пуска?
5. Что представляет собой характеристикой электромагнитного момента? От чего она зависит?
5.Что такое реверс и как его осуществить?
РАЗДЕЛ: Введение в возрастную и педагогическую психологию
План:
1. Предмет, задачи и методы возрастной и педагогической психологии
2. Основные закономерности психического развития
3. Взаимосвязь обучения и развития
4. Возрастная периодизация психического развития
5. Закон развития высших психических функций
Дата добавления: 2014-12-20; просмотров: 121 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |