Главная Машины переменного тока



синхронный. Так как при синхронной частоте ротора потери на гистерезис в нем отсутствуют, то вся электромагнитная мощность машины преобразуется в механическую.

Достоинство гистерезисных двигателей - надежность в эксплуатации, простота устройства и пуска, неизменность тока при пуске и работе, плавность вхождения в синхронизм. Недостаток - отно- сительно высокая стоимость и большие габариты.

§ 26.3. Однофазный индукционный регулятор и поворотный трансформатор

Индукционный регулятор можно выполнить однофазным. Тогда на статоре и роторе имеются однофазные обмотки (рис. 26.6): одна, например статорная, включается в сеть источника энергии


6 и,

Рис. 26.6. Схема однофазного индукционного регулятора


Рис. 26.7. Схема поворотного трансформа тора

с напряжением Ui, вторая (обмотка ротора) соединяется с первой по автотрансформаторной схеме. Так как однофазная обмотка статора создает пульсирующее магнитное поле, то при повороте ротора изменяется магнитный поток, сцепленный с витками обмотки ротора, т. е.

Ф2==:Ф1 COS а,

где Фь Фг - магнитные потоки, созданные обмоткой статора и сцепленные с обмоткой ротора соответственно; а - угол поворота ротора.

Следовательно, э. д. с, созданная в обмотке ротора, £2= =£2maxCos а, где гтах - максимальная э.д. с. обмотки ротора, получающаяся при совпадении осей катушек ротора и статора (а=0 или 180°). На выходе регулятора напряжение U2=Ui + +£2maxCosa НС мсняется по фазе, т. е. при а = 0 имеем U2-U1 + +Е2тах; при а=±90° имеем U2=(Ji-

При нагрузке в обмотке ротора протекает ток, создающий свое магиитнпр поле fz. Н.с. ротора может быть представлена в виде



двух составляющих - продольной Fd=-f г cos а и поперечной Fq = =F2Siria.

Продольная составляющая н.с. ротора Fa взаимодействует с н. с. статора, как и в трансформаторе, так что в результате взаимодействия н.с. статора Fi и продольной н.с. ротора устанавливается всегда практически неизменный магнитный поток из условия -El. Поперечная составляющая н.с. ротора не компенсирована н.с. статора. Это поперечное поле ротора создает э.д.с. самоиндукции, вызывающую значительное изменение напряжения при изменении нагрузки и снижает cosa регулятора. Для компенсации поперечного поля ротора на статоре помещают короткозамкнутую компенсационную обмотку, ось которой повернута относительно оси основной обмотки статора на 90 эл. град.

Поворотный или вращающийся трансформатор представляет собой индукционный прибор, конструктивно сходный с асинхронной машиной, на роторе которой помещена фазная обмотка. Статор и ротор выполняют цилиндрическими с распределенными обмотками, помещаемыми в пазах статора и ротора. Поворотные трансформаторы используют в схемах счетно-решающих устройств для получения выходного напряжения в виде определенной функции угла поворота ротора.

Наиболее простой тип поворотного трансформатора (ПТ) -синусный и косинусный (рис. 26.7). На роторе и статоре такого трансформатора помещены однофазные обмотки. Обмотка статора включается в сеть переменного тока. Пульсирующее поле статора создает в обмотке ротора э. д. с, действующее значение которой зависит от положения ротора. При повороте ротора э. д. с. его обмотки изменяется пропорционально синусу или косинусу угла поворота ротора в зависимости от выбора исходного -положения ротора.

Еслн обмотку ротора замкнуть на какое-либо сопротивление, то напряжение на выходе окажется не точно пропорциональным синусу или косинусу угла поворота. Это объясняется тем, что при нагрузке появится н.с. обмотки ротора Fp, направленная при повороте ротора под каким-либо углом а к оси катушки статора. Эта н. с. может быть представлена в виде двух составляющих Fd и Fq. Продольная составляющая н.с. ротора Fa будет уравновешена возросшей н. с. статора, как в обычном трансформаторе. Поперечная составляющая Fq ничем не компенсируется и создает свой пульсирующий магнитный поток, частично пронизывающий вторичную обмотку и создающий в ней э. д. с. самоиндукции. В результате этого напряжение вторичной обмотки окажется уже не пропорциональным синусу или косинусу угла поворота а. Если на роторе выполнить две однофазные обмотки, расположенные под углом 90° друг от друга, то при отсутствии нагрузки в этих обмотках создаются Э. д. с. Ei=Emax5ir\ а И £2 = Jmax COS О.

При наличии нагрузки н. с. этих двух обмоток имеют продольные и поперечные составляющие. Продольные составляющие этих B.C. будут уравновешены возросшей н.с. обмотки статора, а попе-



речные составляющие, направленные встречно, частично компенсируют друг друга. Таким образом, при двух обмотках на роторе поперечный магнитный поток ротора создается разностью поперечных составляющих н.с. двух обмоток и будет меньше, чем при одной обмотке на роторе. Следовательно, точность работы трансформатора с двумя обмотками на роторе выше, чем при одной обмотке.

В случае, когда вторичные обмотки симметричны, поперечные составляющие н. с. двух роторных обмоток равны и результирующий поперечный магнитный поток равен нулю, т. е. искажений в работе ПТ не вносится. Для устранения погрешности поперечный магнитный поток уничтожают с помощью короткозамкнутои обмотки, помещенной на статоре. Эта обмотка перпендикулярна обмотке возбуждения. Н.с. этой обмотки примерно равна и противоположна результирующей поперечной составляющей и. с. ротора.

Таким образом поворотный трансформатор имеет на статоре и на роторе по две однофазные обмотки, причем как на статоре, так и на роторе эти обмотки размещены так, что оси их перпендикулярны друг к другу. В некоторых случаях число обмоток на статоре и роторе может быть больше. Эти обмотки могут быть выполнены как мостовыми, так и разделенными.

В процессе работы поворотного трансформатора ПТ поворот ротора задается исполнительным двигателем и сам ПТ вращающего момента не развивает.

§ 26.4. Синхронная связь асинхронных машин

. Синхронной связью машин называют такую систему, которая обеспечивает синхронное перемещение двух или нескольких механически несвязанных между собой осей каких-либо механизмов. Такие системы - необходимые элементы, любого автоматического устройства, системы телепередачи и всюду, где требуется дистанционное управление, контроль или4)егулирование. Системы синхронной связи получили широкое применение для согласования частоты вращения двух или нескольких механизмов и для передачи угла поворота одного механизма другому. Систему согласования частоты вращения называют синхронным валом, а систему передачи угла поворота - синхронной передачей угла.

Системы синхронного вала осуществляют с помощью машин постоянного тока. Однако в силу ряда недостатков распространение таких систем ограничено. Наиболее часто систему синхронного вала осуществляют с использованием обычных трехфазных асинхронных двигателей с фазным ротором. В простейшем виде система синхронного вала показана на рис. 26.8. Два рабочих механизма РМ-1 и РМ-2 должны вращаться с одинаковыми частотами, но так как они находятся на значительном расстоянии друг от друга, их валы механически связать нельзя. Для синхронной связи механизмов электрическим путем валы рабочих механизмов соединяют с одинаковыми асинхронными двигателями АД-1 и АД-2, у которых обмотки статоров включены в трехфазную сеть переменного



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


0.0118