Главная Машины переменного тока



тивленпями. Поэтому в пределах изменения скольжения от О до 2 при отсутствии тока в обмотке управления зависимость момента можно принять линейной (рис. 26.3). Момент, развиваемый прямым полем, представлен прямой 1, момент от обратного поля - 2, результирующий момент - 3. При наличии тока в обмотке управ-

Усилитель


Рис. 26.2. Схема включения обмоток двигателя с полым ротором при раздельных обмотках (а) и при одной распределенной (б)

ления (ty=0) магнитное поле будет вращающимся (эллиптиче-ским). Амплитуда прямого поля равна сумме амплитуд пульсирующих полей обмоток возбуждения и управления, а амплитуда обратного поля - разности амплитуд пульсирующих полей этих об/10ток. Так как электромагнитный момент пропорционален квадрату напряжения (квадрату магнитного потока), то при 1уф момент от прямого поля увеличивается (прямая 4), а момент от обратного поля уменьшается (прямая 5) и зависимость результирующего момента также изменится (прямая 6).

Широкое использование двигателей с полым ротором-обусловлено рядом преимуществ, выгодно отличающих их от исполнительных двигателей других типов:

1) прямолинейность механической характеристики;

2) малый момент инерции, которого достигают выполнением ротора в виде полого цилиндра (толщина стенки 0,2-0,8 мм) из немагнитного материала с малым удельным весом (алюминий или дюралюминий);

3) большой пусковой момент, которого достигают выполнением ротора с большим активным сопротивлением;


Рис. 26.3. Зависимость вращающего момента от скольжения двигателя с полым ротором



4) возможность плавного регулирования частоты вращения в широких пределах;

5) отсутствие зубцов, обеспечивающее плавный и бесшумный ход двигателя;

6) быстрое реверсирование;

7) самоторможение двигателя при снятии напряжения с обмотки управления, так как благодаря большому активному сопротивлению ротора тормозной момент больше вращающего;

8) отсутствие трущихся контактов, что обеспечивает малый момент трения и отсутствие искрения и связанных с ним радиопомех.

Наряду с положительными свойствами эти двигатели обладают рядом недостатков:

1) большие немагнитные зазоры, вызывающие значительное увеличение н. с. и габаритов двигателей и понижение коэффициента мощности;

2) низкий к. п. д., так как нормальная работа двигателя происходит при больших скольжениях (примерно 50 7о), что вызывается повышенным активным сопротивлением ротора.

§ 26.2. Гистерезисный двигатель

В гистерезисных двигателях вращающий момент создается вследствие явления гистерезиса. По устройству гистерезисные двигатели подобны асинхронным. На статоре располагают трехфазную


Рис. 26.4. Схема устройства гистерезисного двигателя

Рис. 26.5. Механическая характеристика гистерезисного двигателя

или двухфазную обмотку, токи которой возбуждают вращающееся .магнитное поле. Ротор изготовляют в виде гладкого стального. цилиндра без пазов и выступов. Для уменьшения потерь на вихревьге токи ротор собирают из пластин, изолированных друг от друга. Магнитный материал ротора должен обладать большой коэрцитивной силой и широкой петлей гистерезиса.

Вследствие гистерезиса ротор намагничивается вращающимся полем статора с некоторым отставанием во времени. Если условно изобразить (рис. 26.4) -вращающееся поле статора в виде полюсов магнита N, и Si, то полюсы ротора и Sg будут сдвинуты в прост-



раиство относительно полюсов статора на угол, соответствующий гистерезисному временному углу у. В результате взаимодействия магнитных полей статора и ротора создается вращающий момент Mr, зависящий от гистерезисного угла у, т. е. от гистерезисных свойств стали. Под действием развиваемого момента Mr ротор двигателя приходит во вращение с частотой Пг, не равной частоте вращения магнитного поля rii.

Электромагнитная мощность двигателя, передаваемая со статора на ротор,

где Qi и п± - угловая частота и частота вращения поля статора соответственно.

Эта мощность преобразуется в механическую P-MrQ2= =ЛГг2я«2/60 и расходуется на потери от гистерезиса Рг=Рэм-Ры~ =Mr(Qi-Q2) =Рэм5 (потерями от вихревых токов можно пренебречь), где Q2 и «2 - угловая частота и частота вращения ротора соответственно.

Вращающий момент, развиваемый гистерезисным двигателем, где Sfi=f2.

Потери на гистерезис могут быть определены выражением

где Ог-коэффициент удельных потерь, зависящий от марки стали; f2 - частота перемагничивания ротора; Я-амплитуда магнитной индукции; Gc - масса активной части ротора. Таким образом, вращающий момент

Mr=PrBGJ{2n).

Следовательно, вращающий момент гистерезисного двигателя яе зависит от частоты перемагничивания и от частоты вращения ротора, т. е. при изменении скольжения от 1 до О вращающий момент остается неизменным (рис. 26.5). Если вращать ротор каким-либо двигателем с частотой, больщей синхронной, то угол между магнитными полями статора и ротора изменит знак, т. е. момент •будет тормозным, и мащина будет работать в режиме гистерезисного генератора. Если зависимость тормозного момента М нагрузки от частоты вращения имеет вид кривых / или 2, т. е. при изменении скольжения от 1 до О момент ЛГг>Л1т, то двигатель будет устойчиво работать при синхронной скорости. Если же тормозной момент изменяется по кривой 3, то устойчивая работа наступит при скольжении и мащина будет работать с асинхронной скоростью, что неэкономично.

Таким образом, в процессе пуска гистерезисный двигатель работает подобно асинхронному, ускоряясь под действием динамического момента, равного разности гистерезисного и тормозного. Ь установившемся режиме гистерезисный двигатель работает как



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 [22] 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60


0.0124