4. Режимы асинхронных машин (ад) и вд.

1. Асинхронный двигатель.

n=0 S=1., n=n1 S=0

Направление ЭДС – по правилу правой руки, электромагнитного момента – по правилу левой руки.

При прохождении по обмотке статора переменного тока обр-ся вращающееся магнитное поле, к-ое пересекает проводники ротора. В роторе индуцируется ЭДС, и протекают токи. Роторный проводник с током взаимодействует с полем статора, образуется вращающий магнитный момент.

Поле крутится быстрее ротора и напр-е вр-я по правой руке

При работе в режиме АД машина потребляет из сети активную мощность, к-ая идет на покрытие потерь и преобразовывается в механическую мощность. Вместе с этим АМ потребляет из сети реактивную мощность, к-ая идет на создание магнитного поля.

По мере нагр т.1 будет перемещ в т.2,3 и т,4-режим х.х(идеального)Если I2=0, то Мэ/м тоже=0,и в режиме реального Х.Х., которому соответствует s=0, потери в стали и потери в меди будут покрываться за счет мощности, потребляемой из сети, а механические и добавочные потери будут покрываться за счет мощности, подведенной от дополнительного двигателя, сочлененного с исследуемым.

Е_2S=E₂*S, S=0, Е_2S=0, I₂=0

Асинхр. – поле и ротор двигаются с разными скоростями.

Если будет происходить изменение тока нагрузки ( ), то магнитный поток не будет меняться.

Поскольку падение U примерно 5 %Uном, то с ростом нагрузки при равенстве должна изменяться ЭДС ( ), т.е. магнитный поток. Однако изменение потока также составляет несколько процентов от номинального, поэтому принято считать, что магнитный поток остается неизменным.

2 . Асинхронный генератор.

n=n1 S=0, n=+_∞ S= - _∞

Рассмотрим режим раб АГ ротор вращ быстрее поля статора , то поле будет двиг в противоп направлении к вращению ротора. Электромагнитный момент является тормозным.

И з полученного выражения следует, что изменение знака скольжения при переходе из двиг. режима в генераторный приводит к изменению направления акт. составляющей тока. Реакт. Составляющая своего направления не меняет. Т.о. в случае работы в режиме АГ ЭМ выдает в сеть акт. мощность и потребляет из сети реактивную, к-ая идет на создание магнитного поля.

АГ имеет малое распространение в пром-ти поскольку мощность, к-ая тратится на возбуждение составляет 20-40% от номинальной. В то время как у СГ, к-ые работают на электростанциях, она составляет порядка 1%.

Для получения реакт. мощности в случае автономной работы АГ используется батарея конденсаторов.

Для самовозбуждения необходимо, чтобы ротор обладал остаточной намагниченностью.

.

1. Асинхронный тормоз.

n=0 S=1., n= -_∞ S= + _∞

Т.к. скольжение большое, то тормозной режим хар-ся большими значениями потребляемых токов. Поэтому в случае тормозных режимов в цепь якоря включается дополнительные активные сопротивления, увеличится cos  :

5. Энергетическая диаграмма ад.

1) Рм1=m₁I²₁r₁- электрические потери в меди статора.

2)Рст1- на покрытие потерь в стали статора за счёт магнитострикции.

3) Рм2= m₂I²₂r₂- электрические потери в обмотке ротора. Потери в стали ротора не учитывают так как они очень незначительны из за низкой частоты перемагничивания ротора. f₂S=f^/₂S.

4)Рмех- потери на трение и на вентиляцию.

5) Рд- добавочные потери, обусловлены потерями на х.х и нагрузке, зубчатостью статора и ротора, не синусоидальность индукции в воздушном зазоре. Берутся как 0.5% от Рном. Доб потери пропорц квадр тока. КПД макс при рав-ве пост потерь и потерь пропорц квадрату тока.