Электротехника теория. Однофазные электрические цепи

• Название: Однофазные электрические цепи
• Анкор: Электротехника теория
• Дата: 17.09.2022
• Размер: 1.6 Mb.
• Имя файла: Elektrotekhnika_bilety.docx
• Тип: Документы; #681944
• страница: 8 из 10

= w₁/w₂

I₁+I₂ = I₀ I₁= I₀- I₂ – уравнение токов АД

В отличие от трансформатора ток I₀ у АД составляет I₀=(0,5...0,6) I_1ном Это объясняется тем, что вращающийся магнитный поток дважды пересекает воздушный зазор промежуток с большим магнитным сопротивлением. Для создания остаточного магнитного потока требуется большие МДС.

56.Вращающий момент АД

Как у двигателя постоянного тока сила F создается при наличии тока в обметке якоря и вращающегося магнитного поля. Поэтому по аналогии с двигателем постоянного тока можно утверждать, что вращающий момент АД пропорционален магнитному потоку и активной составляющей тока якоря.

У ДПТ: М=С_мI_яФ У AД: М=С_мI_2aФ_m

I_2a=I΄₂cosψ2

M=C΄mU12(R΄₂/s)/[(R₁+R₂΄/s)²+(X₁+X₂΄)²](*)

C΄_m=C_m/4.44k_об1w₁f

Выводы:

из формулы (*) видно, что вращающий момент пропорционален квадрату напряжения сети. Это означает что АД очень чувствителен к снижению напряжения. Если U1 уменьшается на 10%, то, М уменьшается на 19%. Вращающий момент зависит от скольжения s

57.Механическая характеристика, рабочие характеристики АД

s=(n1-n2)/n1 n2=(1-s)n1 Если s=0, то n1=n2

Если s=1, то n2=0 n2=f(s )- прямая

линия

Совместив начала осей n2 и М и повернув оси на 90* по ч.с получим механическую

характеристику

Механическая характеристика n2=f(M) при U,f=const

На характеристике можно отметить 3 характера момента

1. 
   Mm-максимальный момент
   
2. 
   М ном – номинальный момент
   
3. 
   Мп- пусковой момент
   

Mm/Мном=γ – передаточный коэффициент. Для АД от 1,7 до 2,5 На характеристке можно отличить две области:

1. 
   [a-b] – область устойчивой работы двигателя. Работая на этом участке характеристики, двигатель способен самостоятельно изменить свой вращающий момент так, как изменился тормозной момент, чтобы М=Мт
   
2. 
   [b-c] – участок неустойчивой работы двигателя.
   

Максимальный момент называется опрокидывающим моментом. Если Мт>Мm, то двигатель останавливается.

Двигатель с фазным ротором имеет семейство механических характеристик.
Если R΄д = 0, то характеристику называют естественной

Мm не зависит от активного сопротивления в цепи ротора

58.Рабочие характеристики АД

Зависимость n2,s, M2, I1, cos φ,η=f(P2) при U1=const, f=const

1. 
   n2=f(P2). Рабочий участок механической характеритики показывает, что при изменении тормозного момента, частота вращения изменяется незначительно. 2) s=f(P2) s=(n1-n2)/n1=1- n2/n1
   

т.к n2 изменяется незначительно, то и скольжение тоже. n2↓ s↑ sном=0,03-0,06 3)M2=f(P2)

M2=P2/Ω2=60P2/2πn2

Т.к. при P2↑ n2↓ то M2=f(P2)- отличается от

линейной и с P2↑,M2↑ несколько быстрее, чем линейно. 4) I1=f(P2) I0-ток хх, I0=(0.5..0.6)I1ном

P2↑ I΄2↑ I1↑ постепенно

5. 
   cosφ=f(P2), при хх I0=I1 это почти индуктивный ток. Он предназначен для создания вращающегося магнитного поля, cosφ 0=0,15-0,2
   

При увеличении нагрузки на валу двигателя растет активная составляющая тока I1 и коэффициент мощности возрастает, достигая наибольшего значения (07 - 0,80) при нагрузке, близкой к номинальной. Дальнейшее увеличение нагрузки на валу двигателя сопровождается уменьшением cos φ1 что объясняется возрастанием индуктивного сопротивления ротора (x2s) за счет увеличения скольжения, а следовательно, и частоты тока в роторе.

5. 
   η=f(P2) - типичная для электрических машин Недостатки АД
   

1. 
   Большой ток хх 2)Низкий cosφ
   

59.Пуск АД

При пуске n2=0, s=1, R2΄/s= R2΄ -

минимальный. Пусковой ток ротора:

т.к. R2’< I1п=I0 - I’2п максимально. I1п=(5..7)I1ном

Применяют ряд мер для уменьшения пусковых токов: 1)Пуск с однофазным ротором.

Rп- пусковой реостат. Пусковой реостат вкл




последовательно с обмоткой ротора. Тогда уменьшается.Чтобы получить

Mпmax нужно подобрать такое Rп3, чтобы sкр=1 sкр=(R2’+R’п)/Хк=1=> R’п = Хк - R2’

2. 
   Пуск путем переключения обмотки статора со звезды на треугольник. Применяются для двигателей с короткозамкнутым ротором.
   

Рассмотрим :

звезда: Iл=Iф=Uф/Zдв=U1л/√3 Zдв треугольник: : Iл=√3Iф=√3Uф/Zдв=/√3 U1лZдв

Соотношения линейных токов остается постоянным, как в рабочем режиме, так и в пусковом.

IлпY/ IлпYΔ=3

Осуществляя пуск двигателя при соединении обмоток статора звездой, пусковой ток уменьшаем в 3 раза. После пуска обмотки статора переключаем на треугольник. Такой способ пуска допустим, если Uфдв=Uл сети. Способ допустим при пуске двигателя на хх, т.к. пусковой момент тока уменьшается в 3 раза

3. 
   Пуск путем непосредственного включения. Никаких способов уменьшения пускового тока не осуществляется. Применяют при пуске на холостом ходу двигателей малой мощности(длится 5 сек)
   
4. 
   Пуск при пониженном напряжении. Для понижения напряжения применяют АТ, активный и индуктивные элементы, включенные последовательно с обмоткой статора на время пуска.
   

60. Регулирование частоты и направления вращения АД

Регулирование частоты вращения асинхронного двигателя определяется формулой:



Способы регулирования частоты вращения асинхронного двигателя

1. Изменение частоты тока f, подаваемого в обмотки двигателя. Этот способ позволяет осуществлять плавное регулирование частоты вращения двигателя. Регуляторы частоты тока пока еще очень дороги, поэтому они мало применяются.

2. Изменение числа пар полюсов p на статоре. Укладывая на статоре несколько обмоток, рассчитанных на различные числа пар полюсов (р = 1, 2, 3, 4), можно обеспечить различные частоты вращения магнитного поля (соответственно: 3000, 1500, 1000, 750 об/мин). Подключение к сети необходимой обмотки производится специальным переключателем.

Этот способ регулирования ступенчатый, но в ряде металлообрабатывающих станков он нашел самое широкое применение (например, для привода продольно-строгального станка при рабочем и обратном ходе).

3. Третий способ регулирования частоты вращения возможен лишь для асинхронных двигателей с фазным ротором. Здесь изменение скольжения S достигается введением в цепь ротора регулировочных сопротивлений. Такие схемы широко используются на грузоподъемных кранах.

К категории регулирования вращения вала двигателя относится так называемое реверсирование асинхронного двигателя, то есть изменение направления вращения на обратное.