ГЛАВА ТРЕТЬЯ АСИНХРОННЫЕ МАШИНЫ

3.1. НАЗНАЧЕНИЕ, ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ И УСТРОЙСТВО

Асинхронной называют электрическую машину переменного тока, у которой в установившемся режиме работы частота вращения ротора не совпадает с частотой вращения магнитного поля.

Принцип действия асинхронной машины основан на электромагнитном взаимодействии вращающегося магнитного поля с токами проводников статорной и роторной обмотки.

Если во вращающееся магнитное поле поместить замкнутый проводник в виде рамки, укрепленной на оси, то магнитное поле при вращении пересечет стороны рамки, наведет в них ЭДС, которая создаст в рамке ток. Магнитное поле тока рамки, взаимодействуя с вращающимся магнитным полем, приведет рамку во вращение в направлении вращения магнитного поля. При приближении частоты вращения рамки к частоте вращения магнитного поля скорость изменения пронизывающего рамку магнитного потока уменьшается, следовательно, уменьшается наводимая в рамке ЭДС и ток в рамке. Если допустить, что частота вращения рамки достигла частоты вращения магнитного поля, то ЭДС и ток в рамке будут равны нулю. Момент сил, действующих на рамку, также станет равным нулю. Под действием сил трения рамка начнет останавливаться. С уменьшением частоты вращения рамки снова возрастает скорость изменения магнитного поля, следовательно, и вращающий момент, который в итоге при равномерном вращении рамки будет равен моменту сопротивления.

Таким образом, частота вращения п2 рамки всегда меньше частоты вращения магнитного поля пх.

Этот принцип взаимодействия вращающегося магнитного поля с током рамки определяет двигательный режим работы асинхронной машины.

Если же с помощью какого-либо, например механического приводного устройства, рамку заставить вращаться быстрее магнитного поля, то ЭДС и ток в рамке изменят знак. Сила взаимодействия тока рамки с магнитным полем будет противодействовать приводному устройству.

Этот принцип взаимодействия вращающегося магнитного поля с током рамки определяет генераторный режим работы асинхронной машины.

Основным режимом работы асинхронной машины является двигательный режим. В асинхронном двигателе вращающееся магнитное поле создают токи статорной обмотки, включенной в электрическую сеть. Магнитопро- вод двигателя образуют сердечники статора и ротора, набранные из штампованных листов электротехнической стали с пазами для обмоток. Роль замкнутых рамок исполняет литая из алюминия в виде беличьей клетки обмотка ротора (короткозамкнутые двигатели, рис. 3.1) или

Рис. 3.1

Устройство короткозамкнутого двигателя:

1 у 5 — щиты подшипниковые; 2 — статор; 3 — ротор; 4 — станина; 6 — вентилятор.

Рис. 3.2

Устройство двигателя с фазным ротором:

1,6 — щиты подшипниковые; 2 — щеткодержатель; 3 — станина; 4 — ротор; 5 — статор; 7 — вентилятор.

подобная статорной обмотке обмотка ротора из катушек медного провода (двигатели с фазным ротором или с контактными кольцами, рис. 3.2). У двигателя с фазным ротором выводы от роторной обмотки соединены с контактными кольцами, расположенными на валу, к которым посредством токосъемных щеток подключают добавочные сопротивления для ограничения пускового тока, увеличения пускового момента, а также и для регулирования в определенном диапазоне частоты вращения.

Относительная разность частот вращения магнитного поля Hi и ротора п2 называется скольжением ротора s = (пх - п2)/пх.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >