Обобщенная электрическая машина

Date: 2015-10-07; view: 612.

Все электрические машины характеризуются общностью происходящих в них электромагнитных и механических процессов. ЭМ подразделяются на пять типов:

§ Машины постоянного тока;

§ Трансформаторы;

§ Асинхронные двигатели;

§ Синхронные машины;

§ Коллекторные машины переменного тока.

В качестве обобщённой электрической машины принимается двухфазная двухполюсная электрическая машина с двумя взаимно перпендикулярными обмотками на статоре и роторе. Независимо от числа фаз и полюсов все электромагнитные и механические процессы те же самые. Достоинства принятой модели определяются тем, что:

1. В двухфазной двухполюсной ЭМ все электрические углы совпадают с пространственными;

2. Перпендикулярное положение обмоток обуславливает отсутствие индуктивной связи между ними (упрощение уравнений);

3. Вращающееся круговое поле создаётся при фазовом сдвиге питающих напряжений 90° (одно напряжение синусоидальное, а другое косинусоидальное)

Расчётные модели ЭМ:

1. Расчётная схема машины постоянного тока.

Ось a статора совмещается с осью главных полюсов (U_ac=U_в). Ось b статора совмещается с осью дополнительных полюсов. Магнитное поле якоря в связи с наличием счёточно-коллекторного устройства остаётся неподвижным по отношению к статору. Поэтому координатные оси ротора совпадают со статорными. Обмотка якоря совмещается с осью b (U_bp =U_я ).

2. Расчётная схема асинхронного двигателя.

Обмотки статора совмещены с осями a и b, питаются напряжением с частотой сети (U_ac, U_bc – var; f₁=f_c). Обмотки ротора закорочены и U_ap=U_bp=0. Исключение составляет двигатель двойного питания ( U_ap, U_bp создаются преобразователем частоты – f₂¹f₁). При вращении ротора поля статора и ротора взаимно неподвижны.

3. Синхронные машины.

U_ac, U_bc аналогично АД определяются источником питания переменного тока (f₁). На роторе демпферные обмотки учитываются короткозамкнутыми контурами как в случае АД, а обмотка возбуждения совмещается с осью a ротора (U_ap=U_в, f₂=0 - постоянное напряжение).

4. Расчётная схема трансформатора.

Подход аналогичен принятому в АД, но оси вторичной обмотки ("ротора") совпадают с осями первичной обмотки ("статора"). В модели отсутствуют уравнения движения.