Основные теоретические положения. Асинхронные двигатели в настоящее время являются самыми распространенными электрическими машинами

Асинхронные двигатели в настоящее время являются самыми распространенными электрическими машинами. Это, прежде всего, связано с простотой конструктивного исполнения, надежностью и невысокой стоимостью.

Асинхронный двигатель состоит из двух основных частей: неподвижного статора и вращающегося ротора. Статор состоит из чугунного или алюминиевого корпуса, в котором закрепляется стальной сердечник, набранный из отдельных пластин. В пазы сердечника закладывается обмотка, соединенная треугольником или звездой, в зависимости от питающего напряжения. Ротор, выполненный в виде цилиндра, также набираемого из отдельных стальных листов, помещается внутри статора. В пазы ротора закладываются обмотки, которые могут быть выполнены в виде обмоток, аналогичных обмоткам статора – фазные или короткозамкнутые ("беличье колесо"). В зависимости oт вида обмоток ротора АД подразделяются на двигатели с фазным ротором и с короткозамкнутым ротором.

Принцип действия АД основан на явлении вращающегося магнитного поля. Это поле образуется в статоре при симметричном расположении на нем трех фазных обмоток и подведении кним трехфазного питающего напряжения.

При вращении магнитное поле пересекает проводники ротора, в которых наводится э.д.с. В замкнутых цепях ротора начинают протекать токи. В результате взаимодействия магнитного поля с токами ротора по закону электромагнитной силы появляется вращающий момент:

М=КФ₁I₂сosφ₂ . (8.1)

где К – постоянная двигателя;

Ф₁ – магнитный поток статора;

cosφ₂ – фазный угол между э.д.с. и током ротора I₂.

Из принципа работы АД следует, что для возникновения вращающего момента необходимо, чтобы угловые скорости ротора ω₂ и вращающегося магнитного поля статора ω₁ не были одинаковыми. Соотношение этих скоростей определяется скольжением:

S= . (8.2)

Из (8.2) можно получить

ω₂=ω₁(1–S)=2πf₁(1–S)/P , ( 8.3)

где ω₁=2πf₁/P – угловая скорость магнитного поля статора или синхронная скорость.

Анализируя (8.3), нетрудно установить, что регулирование угловой скорости АД можно осуществить тремя основными способами: изменением частоты питающего напряжения f₁, изменением числа пар полюсов Р и изменением сопротивления роторной цепи R, т.к. это сопротивление однозначно связано со скольжением S.

Ротор АД вращается в ту же сторону, что и магнитное поле статора. Поэтому для изменения направления вращения ротора (реверсирование) необходимо изменить направление вращения магнитного поля статора, для чего достаточно поменять местами две любые фазы питающего напряжения.

Механическая характеристика АД ω=f(M) приведена на рис.8.1. По виду механической характеристики можно установить, что по сравнению с двигателями постоянного тока асинхронные двигатели имеют невысокие значения максимального M_max и пускового M_п моментов.

Для вычисления номинального вращающего момента двигателя по паспортным данным следует использовать зависимость

М_Н= . (8.4)

Рис. 8. 1. Механическая характеристика АД

Дата добавления: 2014-10-14; просмотров: 193; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!