Схема замещения асинхронного двигателя
Для расчета механических и электромеханических характеристик пользуются схемой замещения, составляемой для фазы двигателя.
Схема замещения – электрическая цепь, токи и мощность в которой соответствуют токам и мощностям в фазе реальной машины. В схеме замещения АД параметры ротора приводятся к параметрам статора. Статорная обмотка – первичная, к ней подводится напряжение, протекает ток и потребляется мощность из сети. Но эти параметры зависят от параметров и режима ротора, как в обычном трансформаторе, в котором токи первичной обмотки зависят от токов его вторичной обмотки. К вторичной обмотке непосредственно подключается потребитель (в виде некоторого сопротивления нагрузки).
Число витков первичной и вторичной обмоток трансформатора в обычном трансформаторе различно, W1 ≠ W2 . Однако соотношение витков или коэффициент трансформации W1 / W2, не играет никакой роли, если оценивать энергетические характеристики работы трансформатора. Это позволяет для всех энергетических расчетов использовать эквивалентный ему трансформатор, у которого W1 = W2 . Равенство W1 = W2 позволяет от электромагнитной связи между первичными и вторичными обмотками перейти к электрической связи и построить простую схему замещения см. рис.7.3.
а) б)
Рисунок 7.3. Схема подключения реального (а) и приведенного (б) однофазного трансформатора
Сопротивление нагрузки rн включено в цепь вторичной обмотки, оно определяет передаваемую в нагрузку мощность Р2 » Р1
В приведенном трансформаторе сопротивлению нагрузки 
будет передаваться та же мощность Р2 » Р1 .
Некоторое расхождение Р2 и Р1 как в реальном трансформаторе (а), так и в приведенном (б) определяется потерями мощности на активных сопротивлениях обмоток r1 и r2 (а), и r1 и 
. Таким образом баланс мощностей в обоих схемах (а и б) совпадает.
Преимуществом приведённого трансформатора является то, что потенциалы точек «а» и «б» у него одинаковы в любой момент времени, поэтому его схему замещения можно построить в виде эл. цепи без индуктивных связей между обмотками, см.рис.7.4.
а)
2y
б)
Рисунок 7.4. Схема замещения реального (а) и приведенного (б) трансформатора.
В приведенном трансформаторе 
, и точки а и б могут быть объединены. Этим исключается индуктивная связь обмоток W1 и W2.. Реальные параметры r2 и х2 вторичной обмотки пересчитываются на 
. Это же относится и к пересчету сопротивления нагрузки rн на 
.
На рис.7.5 преображена схема замещения асинхронного двигателя, которую используют для расчётов режима нагрузки.
Рисунок 7.5. Схема замещения фазы АД.
Если пренебречь ветвью намагничивания с током Iμ и сопротивлениями rμ и хμ, то для анализа энергетических характеристик двигателя можно положить, что 
. Дальнейшее упрощение схемы замещения приводит ее к виду, как изображено на рис.7.6.
Рисунок 7.6. Упрощенная схема замещения фазы асинхронного двигателя
Рассмотрим баланс мощностей:
- мощность потерь в фазной обмотке статора;
- реактивная мощность, теряемая на реактивном сопротивлении фазы статора;
- мощность потерь в фазной (условной) обмотке ротора;
- реактивная мощность, теряемая на реактивном сопротивлении фазы ротора;
- мощность, передаваемая на вал ротора, и условно эквивалентируемая как электрическая мощность, выделяемая на некотором эквивалентном сопротивлении нагрузки (как в трансформаторе);
s – скольжение ротора: при s = 0 сопротивление нагрузки равно бесконечности, что равнозначно разрыву вторичной цепи; при s = 1 сопротивление нагрузки равно нулю. В первом случае имеем идеальный холостой ход (синхронное вращение ротора вместе с полем статора), а во втором случае – имеем режим короткого замыкания (стояночный режим).
В режиме короткого замыкания точки 1 и 2 на схеме замещения замкнуты, что позволяет из опыта определить параметры короткого замыкания реального двигателя:
(7.7)
(это можно рассмотреть на примере).
Дата добавления: 2020-04-12; просмотров: 381;
