Трехфазная АМ при вращающемся роторе. Уравнения намагничивающих сил, токов и напряжений.
Рассмотрим теперь получение кругового вращающегося магнитного поля в трехфазной электрической цепи. Возьмем три одинаковые катушки с токами: . Положительные направления осей катушек обозначим как . Индукцию первой катушки обозначим , второй- , третьей - . Построим вектор результирующей индукции для моментов времени . |
На рисунке приведен вариант схемы АД с трехфазной обмоткой. Как видно из приведенных 2-х пар рисунков при изменении фазы токов на 300, магнитный поток поворачивается в сторону следования фаз на 300.
Намагничивающая сила обмоток:
Основной магнитный поток создается совместным действием сил статора и ротора.
RM – сопротивление магнитной системы.
I1,2 – токи соответственно статора и ротора; m1,2 – число фаз; K1,2 – обмоточный коэффициент.
Несмотря на то, что в выражения для определения F1,2 входят токи, которые зависят от нагрузки, основной магнитный поток зависит только от напряжения, поэтому сумма F1,2 остается постоянной.
С учетом выше сказанного с помощью выражений для МДС и равенства F0=F1+F2=const получим уравнение токов асинхронного двигателя:
I1 – ток статора; I0 – намагничивающий ток; - ток ротора приведенный к обмотке статора.
Как следует из принципа действия асинхронного двигателя, обмотка ротора не имеет электрической связи с обмоткой статора. Между этими обмотками существует только магнитная связь, энергия из обмотки статора в обмотку ротора передается магнитным полем. В процессе работы асинхронного двигателя токи в обмотках статора и ротора создают две магнитодвижущие силы; МДС статора и МДС ротора.
Основной магнитный поток Ф, вращающийся с частотой n1, наводит в неподвижной обмотке статора ЭДС Е1. I1r1 – падение напряжения в активном сопротивлении обмотки статора r1. U1 – напряжение сети, в которую включен статор. jI1x1 - магнитный поток рассеяния. Т.о. имеем уравнение напряжений обмотки статора:
Данное уравнение полностью идентично уравнению первичной обмотки тр-ра.
При условии неподвижности ротора асинхронной машины скольжение s=1. Откуда следует, что частота ЭДС ротора f2=f1. С учетом данного факта получим по второму закону Кирхгофа уравнение напряжений для обмотки ротора:
36.Электрическая схема замещения асинхронной машины.
Уравнениям напряжений и токов, а также векторной диаграмме асинхронного двигателя соответствует электрическая схема замещения асинхронного двигателя. Ниже представлена Т-образная схема замещения. Магнитная связь обмоток статора и ротора заменена электрической связью цепей статора и ротора.
r1 – активное сопротивление обмотки статора.
– приведенное активное сопротивление обмотки ротора .
Хσ1 – индуктивное сопротивление рассеяния обмотки статора.
–приведенное индуктивное сопротивление рассеяния обмотки ротора.
rМ – активное сопротивление потери мощности на котором равны потерям в магнитной системе.
ХМ – Индуктивное сопротивление взаимной индукции. Активное сопротивление можно рассматривать как внешнее переменное сопротивление, включенное в обмотку неподвижного ротора. Значение этого сопротивления определяется скольжением, т.е. механической нагрузкой на валу двигателя.
Более удобной для практического применения является Г-образная схема замещения, у которой намагничивающий контур вынесен на входные зажимы схемы замещения. Чтобы намагничивающий ток I0 не изменил своего значения, в этот контур последовательно включают сопротивления обмотки статора r1 и x1. Полученная схема удобна тем, что она состоит из двух параллельно соединенных контуров: намагничивающего с током I0 и рабочего с током –I`2.
С1 – коэффициент, представляющий собой отношение напряжения сети U1 к ЭДС статора Е1 при идеальном холостом ходе (s=0).
Дата добавления: 2016-07-18; просмотров: 2999;