Лекція 23

Одноякірний перетворювач.

У обмотці якоря МПТ протікає змінний струм. Якщо з'єднати цю обмотку з контактними кільцями, на них отримаємо напругу змінного струму. Така машина – одноякірний перетворювач (ОЯП).

У конструктивному відношенні ОЯП – машина постійного струму з кільцями. ОЯП зазвичай використовується для перетворення змінного струму в постійний, але можна його використовувати для зворотного перетворення. При цьому по відношенню до мережі змінного струму він працює як с.д., а по відношенню до мережі постійного струму – як генератор постійного струму. На валу ця машина розвиває невеликий момент для покриття втрат – механічних, магнітних і додаткових. ОЯП запускається асинхронним способом, для чого в його полюсах-джерелах поміщається пускова обмотка. За наявності напруги в мережі постійного струму його можна запустити як МПТ, а потім синхронізувати з мережею змінного струму. З малюнка виходить

При m=3, U~=0.612=.

Т.ч., якщо постійна напруга стандартної величини, то ~ напруга нестандартно і навпаки. Застосовують про ОЯП і тр-ры.

ОЯП можна використовувати за наявності первинного двигуна, як генератор змінного і постійного струму одночасно (це має місце для бортових систем). У інших областях ОЯП практично витиснені статичними перетворювачами.

Машини подвійного живлення.

Двигуни подвійного живлення.

де - статор, - ротор.

Якщо включати ротор так, що його н.с. обертання зустрічно з обертанням (знак-), то отримаємо n=2f1/P. Можна живити статор і ротор різними частотами. Недолік – пуск від стороннього двигуна.

Асинхронізірованная синхронна машина має дві обмотки збудження – одну по подовжній, іншу – по поперечній осі. У нормальному режимі ці обмотки харчуються постійним струмом – машина синхронна. У аварійних режимах (при порушенні синхронізації) обмотка збудження харчується струмами частоти ковзання, в результаті створюється могутня стабілізуюча дія, машина практично не випадає з синхронізму.

С.д. малій потужності.

Це двигуни без обмотки збудження. Статор тут такий же, як у с.м. Розглянемо лише особливості роторів. Для приладобудування – застосування.

С.д. з постійними магнітами. Мають зазвичай циліндрові ротори з магнітних твердих сплавів (постійні магніти) і пускову обмотку (білячий батіг). Виконуються ротори складеними: звичайний ротор к.з. двигуна, а по торцях два диски з магнітного твердого сплаву. Двигуни до 30-40 вт. Генератори (без пускової обмотки) – до 100ква. Тут недолік – погане використання матеріалів

Реактивні с.д. явнополюсные с.м. без обмотки.

Момент створюється реактивній складовій струму cos? і к.п.д. низькі (0,3-0,4) Рн=20-40 вт. Проста конструкція і підвищена надійність.

Синхронні двигуни гістерезису. Їх ротори виготовляють з магнітних твердих матеріалів. Основна складова моменту – гістерезис. Їх енергетичні показники вищі, ніж у реактивних двигунів і вони виходять на потужності до 400 вт. Тут ротор намагнічується полем статора на відміну від двигунів з постійними магнітами (там заздалегідь).

Тихохідні с.д. однофазні двигуни мають однакове число зубцовна статорі і роторі.

N=2f1/z2.

При f=50, z2=77, к=78об/мин.

Якщо зубці статора і ротора зміщені один щодо одного, то при збільшенні Ф від 0 зубців притягуватимуться. Далі ротор продовжує повертатися за інерцією, а потім зубці знову притягуються. Для поліпшення роботи ставлять маховик.

Відомі і інші типи двигунів, наприклад, реактивні безредукторные.

Крокові двигуни харчуються імпульсами і під впливом кожного імпульсу здійснюють кутове або лінійне переміщення на деяку певну величину, звану кроком.

На мал. показаний ШД з трьома парами полюсів. Крок 15°. Показана заминка полюсів, при якій це має місце. Зменшення кроку досягається збільшенням числа пар полюсів або застосуванням зрушених відносно декількох пар статорів і роторів. Існують ШД з кроком 180°, 1° і менш. Гранична частота (приемистость) від 10 до 10000 кГц (Японія до 30 кГц).

Застосування – системи ЧПУ без зворотного зв'язку.

Індукторні с.м.

У ряді установок застосовується напруга підвищеної частоти 400-30000 Гц. Синхронні генератори на таку частоту не можуть бути виконані (f=pn, не допускають збільшення p до n).

тому застосовують індукторні генератори. Засновані на дії зубцовых пульсацій магнітного потоку. Обмотка збудження постійного струму і якірні обмотки змінного струму розташовані на статорі. Постійна складова поля В0 не працює (Е=0) і погіршує використання матеріалів. Змінна складова

індукує в обмотках змінного струму синусоїдальну э.д.с. з частотою f=z2n (z2 - число зубців ротора). Із-за підвищено частоти величина хd і xq, велика. Для поліпшення характеристик цієї машини послідовно включають конденсатори.

Інші види с.м.: електромагнітні муфти (ковзання), безконтактні с.м. з когтеобразными магнітами, ударні синхронні генератори.