27.Принцип действия асинхронных электродвигателей.

Питающее напряжение подается на статорную обмотку, образуя вращающееся магнитное поле, которое, в свою очередь, воздействуя на обмотку ротора (стержней) наводит в ней ЭДС, создающую электрический ток.

В результате взаимодействия магнитного поля стержней, вызываемого этим электрическим током с магнитным полем статора и образуется сила, создающая вращающийся электромагнитный момент, т. е. вращение ротора.

Частота вращения вала асинхронных электродвигателей зависит, прежде всего, от количества пар полюсов, определяемых количеством катушек на каждую фазу. Так, три катушки обмотки создают двухполюсное магнитное поле (одну пару полюсов).

ЧАСТОТА ТОКА РОТОРА, СКОЛЬЖЕНИЕ

Из выражения (10.11) следует, что частота тока статора пропорциональна частоте вращения магнитного поля, созданного током статора:

f1 = n0p/60.

частота тока ротора

f2 = (n0 - n)р/60.

f1/f2 = n/(n0 - n)

получаем выражение частоты тока ротора

f2 = f1 (n0 - n)/n0 = f1s,

где s — скольжение:

s = (n0 - n)/n0.

Скольжение — величина безразмерная, представляющая собой частоту вращения ротора относительно поля статора, выраженную в долях частоты вращения поля статора. Когда ротор неподвижен (n = 0),

28.Уравнение электрического состояния ротора

Если цепь ротора разомкнуть, то ток его, протекающий в обмотке, отсутствует. В этом случае отсутствует и взаимодействие между статором и ротором. Ротор остается неподвижным. При этом машину можно рассматривать как трансформатор в режиме холостого хода.

По аналогии с трансформатором U1=-e1-e1p+r1i10 .

Относительная величина тока холостого хода в асинхронном двигателе вследствие воздушного зазора между статором и ротором существенно больше и составляет i10= 25 - 50%. ЭДС, наводимые в обмотках статора Е1 и ротора Е2, определяются выражениями

E2 = 4,44 f W 1Ko1Фm,

E2 = 4,44 f W 2Ko2 Фm,

где Ко1 < 1 и Ко2 < 1 - обмоточные коэффициенты.

Если замкнуть цепь ротора и внести его во вращающееся поле статора, то наводимая в роторе ЭДС создаст ток в обмотке ротора. При вращении ротора частота наводимой в ней ЭДС станет равной

где n2 = n1 - n = n1S.

Таким образом, при вращении ротора наводимая в его обмотке ЭДС

Индуктивное сопротивление рассеяния

Уравнение электрического состояния цепей статора и ротора имеет

Вид(это уравнение составляется на основании 2 закона Кирхгофа) DVG статора наводит эдс. и не остаются постоянными с загрузкой двигателя. зависит от загрузки АД. Подставив значения эдс и разделив на скольжение получим.

29. Электромагнитный вращающий момент. Механическая характеристика ад.

Под механической характеристикой принято понимать зависимость частоты вращения ротора в функции от электромагнитного момента n = f(M). Эту характеристику (рис. 2.15) можно получить, используя зависимость M = f(S) и пересчитав частоту вращения ротора при разных значениях скольжения.

Рис. 2.15

Так как S = (n0 - n) / n0, отсюда n = n0(1 - S). Напомним, что n0 = (60 f) / p – частота вращения магнитного поля.

Участок 1-3 соответствует устойчивой работе, участок 3-4 – неустойчивой работе. Точка 1 соответствует идеальному холостому ходу двигателя, когда n = n0. Точка 2 соответствует номинальному режиму работы двигателя, ее координаты Мн и nн. Точка 3 соответствует критическому моменту Мкр и критической частоте вращения nкр. Точка 4 соответствует пусковому моменту двигателя Мпуск.

МОМЕНТ, РАЗВИВАЕМЫЙ ДВИГАТЕЛЕМ

На ротор и полюсы статора действуют электромагнитные вращающие моменты, одинаковые по величине и направленные в противоположные стороны. Мощность, необходимая для вращения статорных полюсов с синхронной частотой,

где угловая скорость. по формуле Джоуля Ленца