Характеристика асинхронный трехфазный двигатель с фазным ротором

Асинхронный электродвигатель с фазным ротором

Асинхронный электродвигатель – очень распространенная электрическая машина. Он прост в изготовлении и обслуживании, а из-за простоты конструкции – очень надежен. Но есть у него один недостаток – угловая скорость вращения вала неизменна и зависит от количества полюсов обмотки статора. А как быть, если в процессе работы требуется изменять частоту вращения?

Необходимость регулировки оборотов в основном требуется для электродвигателей, устанавливаемых на кранах. Выполняют они там следующие основные функции:

• перемещение крана (моста крана) по рельсам;
• перемещение тележки крана (в перпендикулярной рельсам плоскости);
• подъем груза.

Для перемещения моста крана могут использоваться два двигателя (на обоих концах моста). Для подъема груза могут использоваться два гака разной грузоподъемности, поднимаемые разными электродвигателями. Один гак может иметь два диапазона скоростей подъема, и тоже использовать для этого два электродвигателя.

Мостовой кран

Есть и другие механизмы, скоростью вращения которых нужно управлять: конвейеры, вентиляторы.

Еще одна причина изменять скорость вращения электродвигателя – необходимость его плавного разгона. В момент включения он потребляет ток, в несколько раз превышающий номинальный. Называется он пусковым током. Если при этом еще и нагрузка мотора тяжелая и тоже разгоняется с трудом, то время пуска двигателя увеличивается, а пусковые токи нагревают обмотку статора и могут ее вывести из строя. Да и вал электромотора, его подшипники испытывают механические нагрузки, сокращающие их ресурс.

Электродвигатели постоянного тока способны изменять скорость вращения вала. Для этого в цепи их обмоток включаются реостаты. Этот метод решения проблемы используется на электрифицированном транспорте: в трамваях, троллейбусах, электричках, метро. Но вся инфраструктура энергоснабжения этих потребителей организована особым образом, ведь у постоянного тока свои особенности. Использовать же постоянный ток на предприятиях, большинство потребителей которых работает от сети трехфазного переменного тока, не выгодно. Да и у самих электродвигателей постоянного тока недостатков хватает: сложный щеточный аппарат, уход за коллектором. Реостаты греются, а дистанционное управление несколькими реостатами сразу – сложно.

Поэтому в подобных механизмах используются асинхронные электродвигатели с фазным ротором.

1. Принцип работы асинхронного электродвигателя с фазным ротором
2. Плавный запуск двигателя с фазным ротором
3. Регулировка скорости крановых электродвигателей

Принцип работы асинхронного электродвигателя с фазным ротором

Статор этого электродвигателя ничем не отличается от обычного. А вот в его ротор добавлены обмотки трех фаз, соединенные в звезду, концы которых выведены на контактные кольца. По кольцам скользят щетки, с помощью которых обмотки подключаются к электрической цепи.

Фазный ротор

Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором работает так:

• ток в обмотках статора создает вращающийся магнитный поток внутри него;
• изменяющийся во времени магнитный поток, пересекая витки обмотки ротора, наводит в них ЭДС;
• поскольку обмотка ротора замкнута, за счет наведенной ЭДС в ней возникает ток;
• проводники обмотки ротора с током взаимодействуют с вращающимся полем статора, создается вращающий момент.

Особенность асинхронного двигателя с фазным ротором: ток в роторе можно изменять, подключая последовательно с его обмотками резисторы. Чем больше сопротивление резистора, тем меньше ток в роторе. С уменьшением тока уменьшается и сила взаимодействия с вращающимся полем статора. Скорость вращения падает.

Наличие резисторов в цепи ротора увеличивает объем пускорегулирующей аппаратуры двигателя. Мощность, которая рассеивается на них, возрастает с мощностью электродвигателя. Но и для небольших моторов она существенна, что приводит к громоздким конструкциям магазинов сопротивлений и необходимости обеспечивать им постоянное охлаждение. Резисторы изготавливаются из материалов, имеющих высокое удельное сопротивление. Проводники их наматываются на каркасы или монтируются на изоляторы из фарфора. Конструкция помещается в кожух с жалюзийными отверстиями для охлаждения или закрываются сеткой.

Магазин резисторов для кранового электродвигателя с фазным ротором

Не всегда возможно разместить резисторы в помещениях. На кранах они находятся непосредственно на мосту, что приводит к массовому скоплению внутри них пыли и необходимости часто проводить техническое обслуживание.

Плавная регулировка скорости электродвигателя с фазным ротором не производится. Изменение сопротивления в цепи ротора производится фиксированными ступенями. Для этого резисторы разделяются на секции, соединенные последовательно, в цепях которых устанавливаются контакторы управления. При необходимости увеличить скорость вращения контакторы шунтируют часть резисторов, уменьшая их суммарное сопротивление. Для достижения максимальной скорости вращения шунтируются все резисторы, для минимальной – не шунтируется ничего.

Асинхронный электродвигатель с фазным ротором

А теперь рассмотрим несколько примеров построения схем управления асинхронным двигателем с фазным ротором.

Плавный запуск двигателя с фазным ротором

Система плавного разгона электродвигателя с фазным ротором работает автоматически. Оператор нажимает кнопку «Пуск», дальше автоматика все делает сама.

Главный контактор подключает к трехфазному напряжению обмотку статора. Двигатель начинает вращение с минимально возможной скоростью, так как в цепь его ротора включены резисторы с максимально возможным сопротивлением.

Через фиксированную задержку, формируемую реле времени, включается первый контактор, шунтирующий первую секцию сопротивлений в цепи ротора. Скорость вращения немного возрастает. Проходит еще время, второе реле времени запускает следующий контактор. Шунтируется следующая секция сопротивлений, ток в цепи ротора возрастает, скорость вращения – увеличивается. И так далее, до полного исключения всех сопротивлений из цепи ротора. При этом электродвигатель выходит на номинальные обороты.

Схема плавного пуска асинхронного электродвигателя с фазным ротором

Число ступеней разгона выбирается из условий тяжести запуска. Разгон получается не таким уж плавным, ток в статоре возрастает ступенями. При старте и переходе на каждую последующую ступень, электродвигатель все равно потребляет пусковой ток, хоть и меньшего значения.

Этого недостатка лишены электродвигатели, для разгона которых используются жидкостные пускатели (или стартеры). В них в качестве резистора используется жидкость с высоким удельным сопротивлением. Это – дистиллированная вода с растворенной в ней специальной солью. Уменьшение сопротивления достигается за счет уменьшения расстояния между электродами, помещенными в эту жидкость. Электроды приводятся в движение небольшим электродвигателем через червячную передачу. За счет этого уменьшение сопротивления в цепи ротора и разгон электродвигателя происходят плавно.

Регулировка скорости крановых электродвигателей

Если при плавном запуске электродвигателя с фазным ротором управление переключением сопротивлений происходит автоматически, то на кране этим управляет оператор – крановщик. Для этого в его кабине размещаются органы управления – контроллеры (на старых кранах) или джойстики (на современных). Они имеют два направления движения: «вперед-назад», «влево-вправо» или «вверх-вниз», в зависимости от назначения контроллера (управление мостом, тележкой или подъемом груза соответственно). В каждом из направлений рукоятка управления проходит ряд фиксированных положений. Чем дальше положение от рукоятки от средней точки, в которой привод выключен, тем больше скорость вращения электромотора. И тем быстрее происходит перемещение механизма или подъем (опускание) груза.

Типовая схема управления электродвигателем крана

При изменении направления перемещения рукоятки управления изменяется направление вращения электродвигателя. Это происходит за счет переключения чередования фаз питания обмотки статора. Для этого две фазы меняются местами. Происходит это путем подачи напряжения на обмотку реверсивными контакторами, состоящих из двух элементов: контактора «Вперед» и контактора «Назад».

При переключении скоростей другими контакторами из цепи обмотки ротора удаляется часть резисторов. Первое положение рукоятки управления всегда включает электродвигатель с полным набором сопротивлений в цепи ротора. Крайнее положение рукоятки шунтирует все сопротивления.

Характеристика асинхронный трехфазный двигатель с фазным ротором

В регулируемом приводе питание асинхронного электродвигателя с фазным ротором осуществляют двумя способами: питают статорные обмотки электродвигателя от одного, а роторные от другого источника регулируемой частоты; питают обе обмотки от одного источника регулируемой частоты. При этом в качестве источников регулируемой частоты могут применяться как источники тока, так и напряжения.

Приводы на основе асинхронного электродвигателя с фазным ротором называют приводами двойного питания. Рассмотрим в качестве примеров два вида приводов двойного питания.

Привод с питанием от источника напряжения и источника тока.

В таком приводе чаще всего питают обмотки статора (ротора) электродвигателя от источника напряжения нерегулируемой частоты, в качестве которого используют промышленную сеть частоты 50 Гц. Обмотки ротора (статора) питают от источника тока регулируемой частоты. Привод применяют в системах, где требуется изменение скорости в небольших пределах около синхронной, определяемой частотой промышленной сети.

Рис. IV.9. Привод двойного питания с частотно-токовым управлением с двумя источниками питания

При этом мощность на валу привода образуется в основном за счет мощности, потребляемой из сети.

На рис. IV.9 показана функциональная схема привода, в котором статорные обмотки электродвигателя ЭДв питаются от преобразователя энергии а к промышленной сети подключены обмотки ротора, которые питаются напряжениями:

Обмотки ротора подключены к сети таким образом, что направление вращения вектора намагничивающей силы, создаваемой напряжениями

сети, относительно ротора оказывается противоположным направлению его вращения. Следовательно, вектор намагничивающей силы ротора будет вращаться относительно статора с угловой скоростью

Схема привода двойного питания (рис. IV.9) имеет много общего со схемой асинхронного привода. Отличие заключается в том, что в ФП вращение ротора ДДУ осуществляется от вспомогательного синхронного электродвигателя (СД) с постоянной скоростью в сторону, противоположную направлению вращения вала ЭДв. Выражения для токов, питающих статорные обмотки ЭДв, получим из выражений (IV.18), заменив в них на

Формирование тока электродвигателя с использованием сигнала дает возможность в приводе двойного питания (рис. IV.9) регулировать потребление реактивной мощности из промышленной сети. Показать это можно следующим образом.

Будем считать, что вектор потока электродвигателя ЭДв однозначно определяется вектором напряжения промышленной сети. Это справедливо при предположении, что активные сопротивления и индуктивные сопротивления рассеяния роторных обмоток отсутствуют. Это допущение оказывается возможным ввиду того, что падения напряжений на указанных сопротивлениях составляют незначительную долю от напряжений питающей сети. С учетом этого производится начальная взаимная установка ЭДв и ДУ.

В приводе, показанном на рис. IV.9, ДУ настроен таким образом, что независимо от скорости сигнал создает составляющий вектор намагничивающей силы статора, который параллелен вектору потока. Соответственно сигнал создает составляющий вектор намагничивающей силы статора, который направлен перпендикулярно к вектору потока. При такой установке ДУ изменением сигнала можно добиться потребления из сети, например, емкостного или чисто активного тока. Если вопросы потребления реактивной мощности из промышленной сети играют второстепенную роль, то можно упростить схему привода, исключив канал управления сигнала При реактивный ток, необходимый для намагничивания электродвигателя, потребляется со стороны ротора из промышленной сети.

С учетом того, что асинхронный электродвигатель с фазным ротором можно рассматривать как синхронный с неявновыраженными полюсами и с компенсационной обмоткой, для момента на валу привода при оказываются справедливыми выражения (IV.22).

На рис. IV. 10 показаны экспериментальные механические характеристики привода, изображенного на рис. IV.9. Они напоминают

характеристики синхронного привода, если принять во внимание то, что последние смещены по оси частот на величину синхронной частоты определяемой скоростью Рабочая область (область мягких характеристик) ограничивается значениями верхней и нижней критических частот

Отметим, что привод двойного питания, изображенный на рис. IV.9, может быть применен для решения задачи работы синхронного генератора, приводимого во вращение с непостоянной скоростью автономным источником механической энергии, на общую промышленную сеть со стабильной частотой. В этом случае асинхронный электродвигатель, включенный по схеме рис. IV.9 и вращаемый от постороннего электродвигателя, используется в качестве синхронного генератора. Поступление электрической энергии в сеть регулируется сигналами

Рис. IV. 10. Механические характеристики привода двойного питания с двумя источниками питания

Двигатели с фазным ротором — регулирование координат

Дополнительные возможности управлять координатами асинхронного электропривода появляются, если ротор выполнен не короткозамкнутым, а фазным , т.е. если его обмотка состоит из катушек, похожих на статорные, соединенных между собой и выведенных на кольца, по которым скользят щетки, связанные с внешними устройствами. Схематически трехфазная машина с фазным ротором показана на рис. 10,а. Фазный ротор обеспечивает дополнительный канал, по которому можно воздействовать на двигатель, — в этом его очевидное достоинство, но очевидна и плата за него: существенное усложнение конструкции, бo льшая стоимость, наличие скользящих контактов. Именно эти негативные особенности привели к тому, что в общем объёме производства асинхронные двигатели с фазным ротором составляют небольшую долю.

Рис. 10. Асинхронный двигатель с фазным ротором (а), схема (б) и характеристики (в) и (г) реостатного регулирования

К щеткам на кольцах в цепи ротора можно подключать как пассивные цепи, например, резисторы, так и активные, содержащие источники энергии; последняя возможность широко используется в электроприводах большой мощности (сотни — тысячи киловатт).

Как и в электроприводе постоянного тока это простейший способ регулирования: в каждую фазу ротора включают одинаковые резисторы с сопротивлением R д — рис. 10,б. Тогда общее активное сопротивление фазы ротора составит R 2 = R р + R д , а искусственные характеристики приобретут вид, представленный на рис. 10,в,г: предельное значение тока ротора Iў 2 пред и критический момент М к в соответствии с (8) и (11) не изменяется, а s к в соответствии с (12) растет пропорционально R 2 :

. (18)

Последнее соотношение для критического скольжения, очевидно, выполняется и для скольжения при любом М = const , оно похоже на (3.16), а реостатные механические характеристики похожи на таковые для двигателя постоянного тока. Показатели реостатного регулирования скорости асинхронных двигателей с фазным ротором практически те же, что у электропривода постоянного тока.

1. Регулирование однозонное — вниз от основной скорости.

2. Диапазон регулирования (2-3):1, стабильность скорости низкая.

3. Регулирование ступенчатое. С целью устранения этого недостатка иногда используются схемы, в которых роторный ток выпрямляется и сглаживается реактором, а резистор, включаемый за выпрямителем, шунтируется управляемым ключом — транзистором с управляемой скважностью, благодаря чему достигается плавность регулирования, а при использовании обратных связей формируются жесткие характеристики.

4. Допустимая нагрузка М доп = М н , поскольку Ф ” Ф н и при мало меняющемся cos j 2 I 2доп ” I 2н .

5. С энергетической точки зрения реостатное регулирование в асинхронном электроприводе столь же неэффективно, как и в электроприводе постоянного тока — потери в роторной цепи при M = const пропорциональны скольжению:

,

а распределение этих потерь определяется в соответствии с (18) соотношением сопротивлений — собственно в роторной обмотке рассеивается мощность , а в дополнительных резисторах — мощность .

6. Капитальные затраты, как и в электроприводе постоянного тока, сравнительно невелики.

Интересные перспективы открывает включение в роторную цепь активных элементов, при f 1 = const появляется возможность не потерять, а истратить полезно мощность скольжения , отдав её либо в сеть, либо на вал двигателя. Электроприводы такого типа называют каскадами или каскадными схемами.

Простейшая схема машино — вентильного каскада, иллюстрирующая общую идею, показана на рис. 11,а. ЭДС машины постоянного тока Е должна быть направлена встречно ЭДС роторного выпрямителя Е d , что достигается соответствующей полярностью машины. Тогда

где R э — эквивалентное активное сопротивление контура выпрямитель — якорь машины.

Рис. 11. Схема (а), характеристики (б) и (в) и энергетическая диаграмма (г) машино-вентильного каскада

Поскольку E d =kE 1 s , а Е 1 ” U 1 = const , то до некоторого скольжения sў , определяемого уровнем ЭДС машины постоянного тока Еў (рис. 11,б), ток I d = 0 , а следовательно, I 2 = 0 , и машина М1 не развивает момента. При s>sў ток начнет расти в соответствии с приведенным выше уравнением, вызывая увеличение момента (рис. 11,в). Мощность возвратится в сеть (рис. 11,г); знаки приближенного равенства показывают, что мы не учитываем электрических потерь в сопротивлениях контура выпрямитель — якорь и механических в машинах М2 и М3 .

Меняя ток возбуждения машины М2 , а следовательно величину Е , можно изменять скольжение, при котором начинается рост тока I d , и, следовательно, регулировать скорость (рис. 11,в).

Иногда вместо двух дополнительных электрических машин, возвращающих энергию скольжения в сеть, используется один статический преобразователь-инвертор, ведомый сетью.

Энергия скольжения не обязательно должна возвращаться в сеть, есть каскады, в которых она отдается машиной М2 на вал главного асинхронного двигателя.

Каскадные схемы используются при очень больших мощностях (тысячи киловатт) и малых диапазонах регулирования — (1,1-1,2):1.

Электропривод с машиной двойного питания

Каскадные схемы предполагали управление координатами в цепи выпрямленного тока ротора. Вместе с тем существует и другая возможность — включение в цепь ротора преобразователя частоты (рис. 12,а). Структуры такого типа называют электроприводами с машинами двойного питания.

Рис. 12. Схема (а) и характеристики (б) машины двойного питания

Поскольку при преобразовании энергии поля должны быть неподвижны относительно друг друга, должны выдерживаться следующие соотношения скоростей и частот:

; (19)

f 1 = f 2 + f , (20)

где — угловые скорости поля статора и поля ротора относительно соответственно статора и ротора; f 1 , f 2 — частоты напряжения статора и ротора; f — частота, соответствующая угловой скорости ротора.

Из (19) и (20) следуют богатые возможности управления скоростью ротора : действительно, фиксируя f 1 , т.е. , и управляя , можно получать любые f и теоретически в неограниченном диапазоне (рис. 12,б); знаком “-” для f 2 и обозначено изменение чередования фаз, чему соответствует изменение направления вращения поля.

Если частота f 2 задается независимо от , механические характеристики представляются горизонтальными линиями (рис. 12,б), и в этом смысле машина подобна синхронной, которую мы рассмотрим далее. При изменении момента нагрузки меняется угол q между осями полей статора и ротора — как бы по-разному растягивается “магнитная пружина”. Наибольший момент М max определяется предельной силой магнитной связи статора и ротора — при превышении моментом нагрузки этой величины нарушаются условия (19), “магнитная пружина” рвется, поля перестают быть неподвижными относительно друг друга, машина не развивает среднего момента и либо останавливается при реактивном М с , либо вращается со скоростью, определяемой активным М с ; это, разумеется, аварийный режим.

Возможно и другое построение системы: частота f 2 может быть связана со скоростью ротора. В этом случае характеристики будут похожи на характеристики машины постоянного тока — будут иметь наклон, который можно трактовать как скольжение; видом связи можно формировать характеристики любого вида.

В рассматриваемой системе очень многообразны энергетические режимы — они определяются соотношением частот f 1 и f 2 , относительным направлением вращения полей, направлением действия (знаком) момента сопротивления. На рис. 12,б в качестве примера приведена диаграмма, иллюстрирующая режимы на одной из характеристик в предположении, что потери малы и не учитываются.

Асинхронный двигатель

Среди устройств, преобразующих электрическую энергию в механическую, несомненным лидером является трехфазный асинхронный двигатель – простой и надежный в эксплуатации агрегат. Благодаря своим качествам, он получил широкое применение в промышленности и других областях, где используются механизмы. Название двигателя связано с основным принципом его работы. У этих устройств магнитное поле статора вращается с частотой, превышающей частоту вращения ротора. Работа агрегата осуществляется от сети переменного тока.

1. Где применяются
2. Устройство асинхронного двигателя
3. Принцип работы
4. Что такое скольжение

Где применяются

Асинхронные двигатели активно используются во многих отраслях промышленности и сельского хозяйства. Они потребляют примерно 70% всей энергии, предназначенной для преобразования электричества во вращательное или поступательное движение. Асинхронные двигатели зарекомендовали себя наиболее эффективными в качестве электрической тяги, без которой не обходятся многие технологические операции.

Асинхронные двигатели обладают множеством положительных качеств. Простая конструкция позволяет изготавливать наиболее дешевые и надежные устройства. Минимальные расходы по эксплуатации обеспечиваются отсутствием скользящего узла токосъема, что одновременно повышает и надежность агрегата.

Данный тип электродвигателей может быть трехфазным или однофазным, в зависимости от количества питающих фаз. В случае необходимости и при соблюдении определенных условий, трехфазный агрегат может питаться и работать от однофазной сети. Эти устройства применяются не только в промышленности, но и в бытовых условиях, а также на садовых участках или домашних мастерских. Однофазные двигатели обеспечивают работу и вращение вентиляторов, стиральных машин, небольших станков, водяных насосов и электроинструмента.

Для нормального действия асинхронного агрегата необходимо выбирать наиболее рациональную схему управления. Трехфазный двигатель будет работать в однофазном режиме при условии правильного расчета конденсаторов, выбора типа и сечения проводов, аппаратуры защиты и управления.

Устройство асинхронного двигателя

Понятие асинхронный означает не совпадающий по времени, неодновременный. В связи с этим, ротор такого двигателя вращается с частотой, меньшей чем частота вращения электромагнитного поля статора.

Подобное отставание называется скольжением и обозначается символом S в формуле, применяемой для расчетов:

• S = (n1 – n2)/n1 – 100%, где n1 является синхронной частотой магнитного поля статора, а n2 – частотой вращения вала.

Конструктивно, стандартный асинхронный электродвигатель включает в себя следующие элементы и детали:

• Статор с обмотками. Эту функцию также может выполнять станина, внутри которой помещается статор с обмотками.
• Короткозамкнутый ротор. Если используется фазный – он может называться якорем или коллектором.
• Подшипники различного типа – качения или скольжения. На двигателях повышенной мощности в передней части установлены крышки для подшипников с уплотнениями.
• Металлический или пластмассовый охлаждающий вентилятор, помещенный в кожух с прорезями для подачи воздуха.
• Подключение кабелей осуществляется с помощью клеммной коробки.

Данные конструктивные элементы могут незначительно изменяться, в зависимости от модификации электродвигателя.

Как уже отмечалось, асинхронные двигатели бывают трехфазными или однофазными. Первый вариант, в свою очередь, выпускается с короткозамкнутым или фазным ротором. Наибольшее распространение получили трехфазные асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором, поэтому их следует рассмотреть более подробно.

Статор обладает круглой формой и собирается из специальных стальных листов, изолированных между собой. В результате, конструктивно образуется сердечник с пазами, в которые укладываются обмотки. Для этих целей используется обмоточный медный провод, изолированный лаком. В мощных агрегатах обмотки делаются в виде шины. При укладке они сдвигаются между собой на 120 градусов. Соединение осуществляется по схеме звезды или треугольника.

Конструкция самого короткозамкнутого ротора изготавливается в виде вала с надетыми на него стальными листами. Этот набор листов образует сердечник с пазами, заливаемые расплавленным алюминием. Равномерно растекаясь по пазам, алюминий образует стержни, края которых замыкают алюминиевые кольца.

Фазный ротор состоит из вала с сердечником и трех обмоток. С одного конца они соединяются звездой, а с другого – соединяются с токосъемными кольцами, на которые с помощью щеток подается электрический ток. Во время запуска образуется большой пусковой ток асинхронного двигателя. Его можно уменьшить путем добавления к фазным обмоткам нагрузочного реостата.

Принцип работы

Устройство и конструктивные особенности асинхронного двигателя определяют и принцип действия данного агрегата. Когда на обмотку статора подается напряжение, в ней образуется магнитное поле. Такая подача напряжения приводит к изменениям магнитного потока и всего магнитного поля статора. Измененные магнитные потоки поступают к ротору, приводят его в действие, после чего он начинает вращаться. Для того чтобы статор и ротор работали асинхронно, требуется, чтобы значения напряжения и магнитного потока были равны переменному току, используемому в качестве источника питания.

Сам двигатель работает следующим образом:

• Вращающееся магнитное поле воздействует на короткозамкнутую обмотку, специально приспособленную для вращения.
• Поле пересекает проводники роторной обмотки, индуктируя в них электродвижущую силу.
• Под воздействием силы в проводниках ротора начнется течение электрического тока, взаимодействующего с вращающимся магнитным полем. Это приводит к появлению электромагнитных сил, воздействующих на обмотку ротора.
• В сумме, действия приложенных сил вызывают появление вращающего момента, приводящего во вращение ротор в направлении магнитного поля.

Величина индуктированной ЭДС зависит от частоты пересечения проводников вращающимся магнитным полем. То есть, чем выше разница между n1 и n2, тем больше будет величина ЭДС. Ротор будет вращаться с частотой n2, которая всегда будет отставать от синхронной частоты поля статора n1. Эта разница между обеими частотами и будет частотой скольжения ∆n= n1- n2. Данное неравенство является необходимым условием появления электромагнитного вращающегося момента в асинхронном двигателе. Поэтому агрегат так и называется, поскольку вращение ротора происходит несинхронно с полем статора.

Что такое скольжение

Понятие скольжения представляет собой отношение частоты вращения к частоте поля. Данная величина S берется в процентном отношении от частоты вращения магнитного поля. В соответствии с формулой, рассмотренной ранее, частота вращения ротора, определяемая с помощью скольжения составит: n2 = n1 x (1 – S).

Ротор асинхронного двигателя вращается в том же направлении, что и его магнитное поле. В свою очередь, направление вращения поля зависит от последовательности фаз трехфазной сети. Изменить направление вращения ротора возможно за счет изменения направления вращения поля, создаваемого статором. В этом случае изменяется порядок поступления импульсов тока к отдельным обмоткам. В случае необходимости может быть задано вращение по часовой или против часовой стрелки.

Важным моментом считается пуск асинхронного двигателя, при котором происходит пересечение обмотки ротора вращающимся магнитным полем. В результате, индуктируется большая ЭДС, создающая высокий пусковой ток. Подобное состояние компенсируется специальной нагрузкой, снижающей скорость вращения ротора.

Синхронный и асинхронный двигатель

Работа асинхронного двигателя в генераторном режиме

Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором схема

Принцип работы частотного преобразователя для асинхронного двигателя

Исследование трехфазных асинхронных двигателей с фазным ротором (Метода Волченскова)

Описание файла

Файл «Исследование трехфазных асинхронных двигателей с фазным ротором» внутри архива находится в папке «метода Волченсков». PDF-файл из архива «Метода Волченскова», который расположен в категории «книги и методические указания». Всё это находится в предмете «электротехника (элтех)» из шестого семестра, которые можно найти в файловом архиве МГТУ им. Баумана. Не смотря на прямую связь этого архива с МГТУ им. Баумана, его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе «книги и методические указания», в предмете «электротехника (элтех)» в общих файлах.

Просмотр PDF-файла онлайн

Текст из PDF

Ф С ы Й Е Ы— о

ь Ь О С ж г. >Д ‘6 О Ф з ‘й Я

Д )Ж О3 Й ‘г Й О О бФ / Ф

ж ж м О О о с Х,

й я й ж с а Л ч о Р М О Й х

с О С 1 О о Я Д,

3 й о о О, Й Я й О О, Ю о

и й л Ю ,4 о о р о О О о Ф о Ж ОО О й

Й Р «ЙО фао х ж а

а $3м й о 3у:, о й Ж а О Я й хуо $3=

Р: ж й Ф ж $ х О Д о д х Е. О. й О О х а’ ‘. И $ .* О О х о Ф М Й Ф Ф

ж о О х Я я. 2 ‘3 й

ж о и „„ В’. $;-‘ о д х д ‘ц О й О а о й 2 М Я ЯИ

Й’% х Ф СЧ Е О х д Ж Р) а ф’., Ф

о о Д Ф о «%’ и Мй О- О Ю х иу О„ о 1 Ж Я И О х О й, 3 4 о о о Ф О о О РО Й

Е О„Я Й й Я И х и Ф о Ф Я х о Ю о о З й О -«„$

и Ф о д х О„ х О О а О, Ю о 5;»» И ЫЕЕ ОЕЕ 18 0 ЕЕГ

ЕАОГРЯЯЯЕМН1Ф 1 с ЕЕ»„! о ЕЕЕ ОЕЕ ! 8’О ЕЕ1 ЕАОГГьГЕЕОГНУР РЕ ЕЕ1 ЕАОГХЕЕОГНУ ГГ Ы ОЕЕ 13’0 ! 6 !.»1 Л ЫЕ ОЕЕ 18 О и Ы ОЕЕ 130 1б Ь*Г 369 !6 ! Е 1 389 ЕА011а!99ЕМНЧ . ЕАОГРБЫЕМНУР 1Е 9 ! ЕЕЕ ОЕЕ 180 16 Х.’1 ЯЫ ЕАО!ГьГЯЯЕМНУР ОЕ в ОЕЕ 18’О 16 61 ! ЯЫ ЫПГаГЯЯЕЧНж’ б! Об 8’1 ЕЕ 9 иЕ 80 ЕАО ! 89 ! ЕХН’Р’Р 3! Ы Е 8’О 06 8’1 ЕЕ Я й. ЕАО!891ЕМНУР 9! 06 8*! ЕЫ ! й. и Е 8’О Об 3*! ЕЫ Е’! ‘в9вь.

ви гынвиьГвО ц «ь’Я евао ьиь ‘Гь!1

1 ьи! ‘» УУ ивино ‘»и ЕО ‘9 ° -О !ЕЕ

6!Е 8’0 06 8′! Е!.Е СЕ ЕАО189!Е11НУР и !ЕЕ ! ИЕ ‘ Я’0 06 8’1 ЕЫ и !ЕЕ, 61Е, 8’О

Об 8 1 иЕ 9 ГЕЕ ‘, ЕГО ..80 06 8 ! ЕЫ 1ЕЕ,’ ИЯ . 8’0 06 ! 3′! ЕЕЫ и ! 06! ! ОРГ РЯ’0 в 061 -‘;. 091. ЕЯ’О 68 С’г ОЕЕ 061 , ‘ОРГ 88’0 68 Е’Е ОЫЕ э 061 ! ОРГ ЕЯ’0 68 Е 2 061 .

ОР1 ЖО 68 Е Е ОЕГ. 061 ! ОР1, ЕЯ О 68 ОЕЕ 061 081 88’О 68 ОСЕ ! 06! . 1 ОРГ СЯ’О 68 Е’1 Б9вхви ь ! ‘ ьь » ц'»‘-у бнао ь *апцн 1 Ввохюиии Би ! ялвиьГвО «у19 «‘

у иихдо ‘»и и !ЕЕ в ггпу ЕЕГ ‘ ЕАОГжсЕХНУР 9Е ЕЕ1 ЕАОГМЕЕЕКНУР ЕЕ ЕАО1891ОГНУР Е! ЕА01891ЕРГНУР Е! й.

ЕАО!891ОГНУР 11 96 ЕАОГЯЕГЕ:ЯНьь’Р 01 ЕАЯЯЯОЕ

ЯНУР 6 ЕР ЕАЯЕГЯОЕЕРПИФ ЕАЯНЯОЕЕМНРР ЕАЯНКОЕЭНж ЯР ЕАЯЕГЯОЫЕМНй 1 ! У Р Я й м Х й

4 ъх х У й 4 и ф ! а %

д„ 4 о 5 Я 2 й-.ах й х!! фхР х Й, о х 4 Ф3 Ф Я

О о ,Я ф + й !! Я М л Я х д М ж О М о И 5:;$ в

Ч Ж ь 6! !! $й ф Ф ф % И д, Д 4Ф 23 Й Д ф!й Ф ,Д Ю й6 е$ 2 2 С М и о х о О й !х х М сч о

! Ф .ФР Ф =- Р д’ О ф И Б и Ф Ц а. >. х !х, х хЙ

!х й о охх х О д х м Я

$ о 1х Ф Й !» а. фхтр

Мх о ж’ Р о +,$ о ‘ Б3-» За х

х 6 М о и О Ф о з з. .й Ф с4 ГЧ’ !! а5″ ж Е. Р.$ О Д, ф, й Я Сб ж й О О $ = ф П о .Я Ф Р $ И

Е й Й Р ж $ $::» Й И, Оо о + 3 И 6 2 с 1 е Д о Ф