- •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
2.4.8. Исполнительный двигатель с амплитудно-фазовым управлением (конденсаторная схема)
С
хема
включения имеет вид (рис. 2.40а):
Рис.2.32. Схема исполнительного двигателя при амплитудно-фазовом управлении (а) и его векторная диаграмма при круговом вращающемся поле (б).
Напряжение
управления
имеет ту же фазу, что и напряжение сети
,
т. е.
,
а напряжение возбуждения будет сдвинуто
по фазе относительно
на некоторый угол, величина которого
определяется падением напряжения на
емкости
.
При этом
(2.99)
Так как при изменении
напряжения управления или скорости
вращения двигателя изменяется величина
тока
в цепи возбуждения, то будет изменяться
по величине и фазе также и напряжение
.
Если подобрать
коэффициент сигнала
и емкость
так, чтобы поле было круговым, то векторная
диаграмма напряжений будет иметь вид
(рис. 2.32б). В этом случае будут существовать
только поле и токи прямой последовательности,
причем
(2.100)
Подставив сюда значения токов в фазах управления и возбуждения
и
,
(2.101)
где:
и
- активное и реактивное сопротивления
схем замещения двигателя для фазы
управления.
- то же, для фазы
возбуждения, получим
(2.102)
или
.
Отсюда
;
.
Условия, необходимые для создания кругового поля
;
.
(2.103)
Величина емкости
и коэффициента сигнала
выбирают такими, чтобы круговое поле
получалось при неподвижном роторе, т.
е., чтобы
и
,
(2.104)
где
индекс “k” означает, что
сопротивления
и
берутся при неподвижном роторе (режим
короткого замыкания).
2.4.8.1. Механические характеристики
В реальном
исполнительном двигателе с амплитудно-фазовым
управлением регулируется напряжение
управления
.
Ток возбуждения
при этом практически не меняется из-за
большой величины намагничивающего
тока, вследствие чего напряжение
на обмотке возбуждения изменяется в
сравнительно небольших пределах. Поэтому
характеристики двигателя при данном
способе управления будут близки к
характеристикам при амплитудном
управлении.

Рис. 2.33. Механические (а) и регулировочные (б) характеристики реального (сплошные линии) и идеального (пунктирные) асинхронного двухфазного двигателя при амплитудно-фазовом управлении.
На рис. 2.33а показаны
механические характеристики реального
двигателя при амплитудно- фазовом
управлении (сплошные линии) и
идеализированного двигателя при
амплитудном управлении (пунктирные
линии). При
относительная скорость холостого хода
меньше единицы. Это объясняется тем,
что круговое вращающееся поле имеет
место только при
.
При вращении ротора сопротивление его
меняется, а следовательно, несколько
меняются ток возбуждения
и напряжение
на обмотке возбуждения. Таким образом,
даже при
появляется обратное вращающееся поле,
которое снижает скорость холостого
хода по сравнению с идеализированным
двигателем при амплитудном управлении.
При
скорости холостого хода становятся
сначала близкими, а затем даже большими
скорости холостого хода для идеализированного
двигателя. Это объясняется тем, что
действие токов обратной последовательности
в реальном двигателе уменьшается по
сравнению с идеализированным из-за
наличия индуктивного сопротивления в
обмотке ротора.
Нелинейность механических характеристик двигателя при амплитудно-фазовом управлении больше, чем при других методах управления, вследствие увеличения амплитуды обратного поля при повышении скорости вращения.
Общий вид регулировочных характеристик двигателя остается примерно таким же, как и при амплитудном управлении (рис. 2.33б), но линейность их несколько уменьшается.
По мере возрастания скорости двигателя мощность возбуждения увеличивается, так как одновременно происходит некоторое повышение напряжения на обмотке возбуждения из-за уменьшения падения напряжения на конденсаторе. Так как в двигателе с полым немагнитным ротором основной составляющей тока статора является ток холостого хода, то ток статора с изменением режима работы двигателя изменяется мало. Мало изменяется и мощность возбуждения, увеличиваясь на 10 – 20% при переходе от режима короткого замыкания к холостому ходу. Мощность управления при амплитудно-фазовом управлении, как и при амплитудном управлении, пропорциональна коэффициенту сигнала и сравнительно мало зависит от скорости вращения. Все другие характеристики (механическая мощность, КПД и др.) при амплитудно-фазовом управлении мало отличаются от характеристик двигателя при амплитудном управлении.
Достоинством амплитудно-фазового управления является сравнительная простота схемы и возможность получения значительных пусковых моментов, недостатком – некоторое снижение устойчивости в зоне малых скоростей.
