Документ Microsoft Word (2). 1 Асинхронная машина имеет статор и ротор

• Название: 1 Асинхронная машина имеет статор и ротор
• Дата: 22.03.2018
• Размер: 249.21 Kb.
• Имя файла: Документ Microsoft Word (2).docx
• Тип: Документы; #39166
• страница: 4 из 4

21) Генераторный режим[править | править вики-текст]

Обычно синхронные генераторы выполняют с якорем, расположенным на статоре, для удобства отвода электрической энергии. Поскольку мощность возбуждения невелика по сравнению с мощностью, снимаемой с якоря (0,3...2%), подвод постоянного тока к обмотке возбуждения с помощью двух контактных колец не вызывает особых затруднений. Принцип действия синхронного генератора основан на явлении электромагнитной индукции; при вращении ротора магнитный поток, создаваемый обмоткой возбуждения, сцепляется поочередно с каждой из фаз обмотки статора, индуцируя в них ЭДС. В наиболее распространенном случае применения трехфазной распределенной обмотки якоря в каждой из фаз, смещенных друг относительно друга на 120 градусов, индуцируется синусоидальная ЭДС. Соединяя фазы по стандартным схемам «треугольник» или «звезда», на выходе генератора получают трехфазное напряжение, являющееся общепринятым стандартом для магистральных электросетей.

Частота индуцируемой ЭДС f\,\! [Гц] связана с частотой вращения ротора n\,\! [об/мин] соотношением:

f = \frac{n \cdot p}{60}, где p\,\! — число пар полюсов ротора.

Часто синхронные генераторы используют вместо коллекторных машин для генерации постоянного тока, подключая их обмотки якоря к трехфазным выпрямителям.
Векторная диаграмма синхронного генератора. Векторную диаграмму строят в соответствии с уравнением (4.2). Если нагрузка генератора активно-индуктивная, то вектор тока статора I отстает по фазе на угол  от вектора напряжения U, а вектор индуктивного падения напряжения опережает вектор тока на угол  (рис. 4.10,а). Сумма векторов U и  дает вектор ЭДС . Угол между векторами  и U называют углом нагрузки, а угол между векторами  и Iобозначается . ЭДС  соответствует магнитный поток ротора , а напряжению U – результирующий магнитный поток машины  (рис. 4.9,б). В генераторном режиме поток  опережает поток  на угол, чему соответствует сдвиг на тот же угол полюса ротора относительно полюса N и результирующего поля машины. Силовые линии магнитного поля между полюсами показаны тонкими сплошными линиями. В генераторном режиме в результате взаимодействия полюсов  и Nобразуется противодействующий момент .


15 Асинхронные двигатели краново - металлургической серии.

Двигатели краново-металлургические серий MTF, MTKF, MTH и МТН

    Для привода крановых механизмов и механизмов, где характерны кратковременные и повторно-кратковременные режимы, а также большие кратности по перегрузке, применяются асинхронные двигатели специального назначения, называемые крановыми, выпускаемые серии MTF и MTKF.
    В приводах машин металлургического производства, а также в работах при температуре воздуха выше 40˚С, применяются металлургические АД серий МТН и МТКН.  
    У двигателей с к.з. ротором (MTKF,МТКН) имеется повышенное скольжение. Все краново-металлургические двигатели отличаются большой перегрузочной способностью, высокими пусковыми моментами на фоне довольно низких пусковых токов, также имеют небольшое время разгона.
   Буквенно-цифровое обозначение типоразмера краново-металлургических двигателей:
МТ
1.    Обозначение серии;
2.    Если стоит буква К, то двигатель с короткозамкнутым ротором, если нет этой буквы, то двигатель с фазным ротором;
3.    Класс нагревостойкости изоляции:
       F – крановых двигателей,
       Н – металлургических;
4.    Габарит – наружный диаметр статора (условная величина): 0-7 – для MTF и МТН,
                 0-5 – для MTKF и МТКН;
5.    Порядковый номер серии 1;
6.    Условная длина сердечника статора (1,2 или 3);
7.    Количество полюсов 2p (6,8 или 10).
    Двигатели серий ΜΤF и МТКF имеют климатическое исполнение У, а двигатели серий МТН и МТКН изготовляются по климатическому исполнению У, ХЛ, Т, О и категории размещения 1 или 2.
Допустимая температура воздуха: от -45 до +40˚С для МТF и МТКF, от -45 до +50˚С для МТН и МТКН.
Чтобы посмотреть технические характеристики крановых двигателей серии MTF, Вы можете перейтиздесь. 
Найти технические данные крановых двигателей с короткозамкнутым ротором серии МТКF Вы можете посмотреть в разделе "Таблицы".
   Номинальный режим работы повторно-кратковременный, относительная продолжительность включения ПВ=40%.
   Чтобы найти технические данные асинхронных металлургических двигателей с короткозамкнутым ротором серии МТКН, перейдите в раздел "Таблицы".
Продолжительность цикла tц=tр+ tп (tр – время работы, tп – время паузы) не должна быть выше 10 мин.
   Крановые и металлургические двигатели отличаются от остальных только обмоточными данными, видом изоляции и лакокрасочным покрытием.
19) Электромагнитный момент. В синхронных машинах большой и средней мощности потери мощности в обмотке якоря ΔР_{а эл} = mI_a²R_a малы по сравнению с электрической мощностью Р, отдаваемой (в генераторе) или потребляемой (в двигателе) обмоткой якоря. Следовательно, если пренебречь величиной ΔР_{а эл}, то можно считать, что электромагнитная мощность машины Р_эм = Р. Электромагнитный момент пропорционален мощности Р_эм, поэтому для неявнополюсной и явнополюсной машин соответственно

(3.35)

М = Рэм/ω1 = [mUE0/(ω1Xсн )] sin θ;

(3.36)

М = Рэм /ω1 = [mUE0 /(ω1 Xd )] sinθ + [mU2/(2ω1 )] (1/Xq - 1/Xd ) sin 2θ.

Рис. 6.38. Угловые характеристики   явнополюсной   и   неявнополюсной машин

Рис. 6.39. Характер взаимодействия потоков  Фв и  ΣФ  в  синхронной машине

При неявнополюсной машине зависимость М = f(θ) представляет собой синусоиду, симметричную относительно осей координат (рис. 6.38, кривая 1). При явнополюсной машине из-за неодинаковой магнитной проводимости по различным осям (Х_d ≠ X_q ) возникает реактивный момент

(6.37)

Мр = [mU2 /(2ω1 )] (1/Хq - 1/Хd ) sin 2θ

Он появляется в результате стремления ротора ориентироваться по оси результирующего поля, что несколько искажает синусоидальную зависимость М = f(θ) (кривая 2). Реактивный момент возникает даже при отсутствии тока возбуждения (когда Е₀ = 0); он пропорционален sin 2θ(кривая 3). Так как электромагнитная мощность Р_эм пропорциональна моменту, то приведенные на рис. 6.38 характеристики в другом масштабе представляют собой зависимости Р_эм = f (θ) или при принятом предположении (ΔР_{а эл} = 0) — зависимости Р = f (θ). Кривые М = f (θ) и Р_эм = f (θ)называют угловыми характеристиками.

Физически полученная форма кривой М =f (θ) обусловлена тем, что потоки Ф_в и ΣФ сдвинуты между собой на тот же угол θ, на который сдвинуты векторы É₀ и Ú (векторы Ф_в и ΣФ опережаютÉ₀ и Ú на 90°). Поэтому если угол θ = 0 (холостой ход), то между ротором и статором существуют только силы притяжения f, направленные радиально (рис. 6.39, а),и электромагнитный момент равен нулю.

При θ > 0 (генераторный режим) ось потока возбуждения Ф_в (полюсов ротора) под действием вращающего момента М_вн опережает ось суммарного потока ΣФ на угол θ (рис. 6.39, б), вследствие чего электромагнитные силы, возникающие между ротором и статором, образуют тангенциальные составляющие, которые создают электромагнитный тормозной момент М. Максимум момента соответствует значению θ = 90°, когда ось полюсов ротора расположена между осями «полюсов» суммарного потока ΣФ. При θ < 0 (двигательный режим) ось потока возбуждения под действием тормозного момента нагрузки М_вн отстает от оси суммарного потока (рис. 6.39, в), вследствие чего тангенциальные составляющие электромагнитных сил, возникающие между ротором и статором, создают электромагнитный вращающий момент М