- •1. Расчет магнитный цепей
- •1.1. Магнитные цепи c постоянной магнитодвижущей силой
- •1.2. Расчет магнитной цепи постоянного магнита
- •1.3. Механические усилия в магнитном поле
- •1.4. Магнитная цепь с переменной магнитодвижущей силой (мдс)
- •1.5.1. Основные соотношения для однофазного трансформатора
- •1.5.2. Холостой ход трансформатора
- •1.5.3. Режим нагрузки трансформатора
- •Так как реактивная мощность должна оставаться постоянной, то
- •Эквивалентную схему замещения трансформатора (рис.1.20) заменяем схемой замещения приведенного трансформатора (рис.1.21).
- •1.5.5. Режим короткого замыкания трансформатора
- •1.5.6. Падение напряжения в трансформаторе и его кпд
- •1.5.4. Эквивалентная схема и параметры приведенного трансформатора
- •1.5.7. Особенности работы трехфазных трансформаторов
- •1.5.8. Автотрансформатор Автотрансформатор (рис. 1.31) имеет одну обмотку – обмотку высшего напряжения.
- •1.5.9. Измерительные трансформаторы
- •2. Машины переменного тока
- •2.1. Получение кругового вращающегося магнитного поля
- •2.2. Основные принципы выполнения многофазных обмоток
- •2.3. Асинхронная электрическая машина
- •2.3.1. Пуск в ход асинхронных двигателей
- •2.3.2. Регулирование скорости вращения асинхронных двигателей
- •2.4. Асинхронные исполнительные двигатели
- •2.4.1. Создание вращающегося магнитного поля
- •2.4.2. Пульсирующее поле
- •2.4.3. Круговое вращающееся магнитное поле
- •2.4.4. Эллиптическое поле
- •2.4.5. Требования, предъявляемые к исполнительным двигателям
- •2.4.6. Исполнительный двигатель с амплитудным управлением
- •2.4.6.1. Уравнения токов идеализированного двигателя
- •2.4.6.2. Механические характеристики
- •2.4.6.3. Регулировочные характеристики
- •2.4.6.4. Мощности управления и возбуждения
- •2.4.6.5. Механическая мощность
- •2.4.7. Исполнительный двигатель с фазовым управлением
- •2.4.7.1. Механические и регулировочные характеристики идеализированного двигателя
- •2.4.7.2. Мощность управления
- •2.4.8. Исполнительный двигатель с амплитудно-фазовым управлением (конденсаторная схема)
- •2.4.8.1. Механические характеристики
- •2.4.9. Электромеханическая постоянная времени исполнительных двигателей
- •2.4.10. Сравнение исполнительных двигателей при различных методах управления
- •3. Синхронные электрические машины.
- •3.1. Общие сведения
- •3.1.1. Векторные диаграммы синхронного генератора
- •3.1.2. Электромагнитный момент синхронной машины
- •3.2. Реактивный двигатель
- •3.3. Гистерезисный двигатель
- •3.4. Синхронные шаговые двигатели
- •4. Машины постоянного тока
- •4.1. Устройство, принцип действия и электромагнитный
- •4.3. Коммутация в коллекторных машинах постоянного тока
- •4.4. Генераторы постоянного тока
- •4.5. Двигатели постоянного тока
- •5. Информационные машины
- •5.1. Поворотный трансформатор
- •5.1.1. Синусно – косинусный поворотный трансформатор.
- •5.1.2. Линейный поворотный трансформатор
- •5.2. Сельсины
- •5.2.1. Сельсины с одной обмоткой синхронизации.
- •5.2.2. Дифференциальные сельсины.
- •5.3. Магнесины
- •5.4. Трехфазные сельсины
- •5.5. Асинхронный тахогенератор
- •Динамические свойства тахогенераторов. Дифференциальное уравнение тахогенератора:
- •1.1. Магнитные цепи c постоянной магнитодвижущей силой. . . . . . . . . . . . . 2
2.4.5. Требования, предъявляемые к исполнительным двигателям
Помимо общих требований (предъявляемых ко всем машинам: малые габариты и вес, дешевизна, высокий КПД, надежность и т.д.), к исполнительным двигателям предъявляются и специфические требования: управляемость двигателя при всех режимах работы (отсутствие самохода), линейность механических и регулировочных характеристик, высокое быстродействие, бесшумность работы, малая мощность управления, отсутствие радиопомех и т.д. Эти требования заставляют в ряде случаев отказываться от традиционных конструкций машин общего применения, что ведет к увеличению габаритов, снижению КПД и т.п.
Самоход
исполнительных двигателей. Наибольшая
асимметрия магнитного поля в исполнительном
двигателе будет иметь место при отсутствии
напряжения на обмотке управления. При
этом режиме коэффициент сигнала
и ротор не должен вращаться.
При
двигатель может рассматриваться как
однофазный. При этом прямое и обратное
поля равны по величине, а результирующий
вращающий момент равен арифметической
разности моментов от прямого
и обратного
полей:
(2.54)
В однофазном
двигателе общего применения результирующий
момент при пуске равен 0, но в довольно
широком диапазоне скоростей (при
)
он больше 0 (рис. 2.24а).
а) б)
Рис.2.24.Зависимости
для однофазного двигателя: а)
;
б)
.
Такой двигатель
может работать с некоторой установившейся
скоростью, если каким-либо образом его
предварительно привести во вращение.
Однако, использовать такой двигатель
в качестве исполнительного невозможно,
так как при
он не останавливается, т. е. теряется
управление. Чтобы управление не терялось,
необходимо, чтобы момент
был больше
или, в крайнем случае, эти моменты были
бы равны между собой. Таким образом,
условием отсутствия самохода в области
изменения скольжения
является
(2.55)
Зависимости
для прямого и обратного полей одинаковы,
но
.
Поэтому полученное условие отсутствия
самохода можно записать:
.
(2.56)
Это условие
выполняется, если
.
Исследования показали, что при некоторых
параметрах исполнительного двигателя
самоход возможен и при
.
Практически в исполнительных двигателях
3
что обеспечивает не только отсутствие
самохода, но и приближает характеристики
к линейному виду.
При изготовлении исполнительных двигателей требуется повышенное внимание к качеству технологических операций, т. к. наличие межвиткового замыкания обмотки статора, а также замыкание между собой пакетов статора может привести к эллиптичности поля машины.
2.4.6. Исполнительный двигатель с амплитудным управлением
Напряжение
управления
изменяется только по величине в
соответствии с сигналом управления
,
оставаясь сдвинутым по фазе на
по отношению к напряжению возбуждения
.
Для определения основных свойств
двигателя воспользуемся выражениями,
полученными при разложении эллиптического
поля двухфазной машины на два круговых
поля, вращающихся в противоположных
направлениях, методом симметричных
составляющих. Заменив
на
,
можно записать
(2.57)
При амплитудном управлении
;
(2.58)
(2.59)
Величину
называют эффективным коэффициентом
сигнала.
Токи прямой и обратной последовательностей:
(2.60)
.
Аналогично определяются симметричные составляющие тока в фазе управления:
(2.61)

(2.62)
Сопротивления
и
определяются как полные сопротивления
соответствующих схем замещения (рис.
2.25 а – прямой и рис. 2.25 б – обратной):
Рис.2.25. Схема замещения синхронного двигателя для прямой (а) и обратной (б) последовательностей.
Они отличаются величиной активного сопротивления ротора. Сопротивление ротора зависит от скольжения относительно прямого и обратного магнитных полей. Сопротивление ротора для токов прямой последовательности:
.
(2.63)
Для токов обратной последовательности:
,
(2.64)
где
(2.65)
- относительная скорость вращения ротора.
