Главная Машины переменного тока



двигателя от сети переменного тока при у=0 среднее значение вращающего момента

М ~ т ф - Фщахб

Ала 2па -i/2 - •

где / - действующее значение тока в якоре.

При работе двигателя от сети постоянного тока вращающий момент

• • "«

Таким образом, при одинаковых габаритах мащины, т. е. при одинаковых амплитудах магнитных потоков и равенстве действующего значения переменноготока постоянному току в якоре (/=/я), при работе мащины от сети переменного тока вращающий момент окажется в "1/2 раз меньшим,"чем при работе от сети постоянного тока. Для создания одного и того же вращающего момента М при работе на переменном токе действующее значение тока в якоре должно быть больше тока в якоре при работе на постоянном токе, т. е. как поперечное сечение проводов., так и габариты машины, предназначенной для работы от сети переменного тока, больше, чем машины постоянного тока.

На рис, 36.8 изображены характеристики коллекторного двигателя при работе его от сети переменного и постоянного тока. Характеристики показывают, что при работе от сети переменного тока двигатель потребляет больший ток 1, чем при. работе от сети постоянного тока./=. Уменьшение со8ф с увеличением нагрузки двигателя объясняется тем, что при уменьшении частоты вращения также уменьшается й э. д. с. вращения в обмотке якоря. Уменьшение частоты вращения с увеличением нагрузки двигателя при работе на переменном токе происходит быстрее, чем при работе от сети постоянного тока п=. Это объясняется уменьшением cos ф с ростом нагрузки.

Глава 37 .

ТРЕХФАЗНЫЕ КОЛЛЕКТОРНЫЕ ДВИГАТЕЛИ

§ 37.1.-Принцип введения добавочной э. Д. С. во вторичный контур асинхронного двигателя

Частоту вращения и cos ф асинхронного двигателя можно регулировать введением в цепь ротора асинхронного двигателя добавочной э. д. с. Едоб, которая должна иметь ту же частоту скольжения f2=\Sfu что и э. д. с. ротора Яге, так как только при этом условии между ними может устанавливаться взаимодействие. Добавление в. цепь ротора э. д. с. Едоб означает подведение к ротору дополнительной активной мощности Рдоб = "гдоб/г cos фдоб. которая в зависимости от сдвига фаз фдоб между э. д. с. ЯдобИ то-



ком h может иметь различный знак. При Рдоб>0 эта мощность передается ротору извне, при Рдоб<0 она отдается ротором во внешнюю цепь, при Рдоб=.0 (фдоб = л;/2) в цепь ротора вводится чисто реактивная мощность.

При неизменном напряжении питающей сети U\, пренебрегая падением напряжения в сопротивлении обмотки статора, можем считать как э. д. с. статора Ех, так и магнитный поток Ф постоянными, независимо от режима работы двигателя. Так как при работе двигателя скольжение очень мало и, следовательно, частота тока в роторе f2=Sfi мала, то индуктивным сопротивлением обмотки ротора можно пренебречь. В этом случае ток ротора h=E2lr2, где S -скольжение; Е2 - э. д. с. в фазе обмотки неподвижного ротора, Г2- активное сопротивление фазы ротора. Вращающий момент двигателя

1 l /-2

где 1112 - число фаз ротора, Qi - угловая частота вращения поля.

Если в цепь ротора ввести добавочную э. д. с. Ядоб частоты скольжения в фазе или противофазе с э. д. с. £2, то ток в фазе ротора /2= (5£2±£доб)/2 (знак плюс при согласном направлении э. д. с, минус--при встречном) и вращающий момент

Если тормозной момент на валу двигателя не изменен, то добавление э. д. с. в роторе вызывает нарушение равновесия моментов, что повлечет за собой изменение скольжения и частоты вращения ротора. При изменении скольжения меняется также как э. д. с, так к ток в роторе, так что процесс изменения скорости будет протекать до восстановления равновесия моментов, т. е. до тех пор, пока ток в роторе не примет своего начального значения (при неизменном тормозном моменте).

Пусть до введения э. д. с. Ядоб скольжение было Si, а после введения э. д. с. стало равным S2. Тогда, можно записать следующее равенство: E2Silr2= (£252±£2£доб)/2,откуда 52=51±£доб/£2, причем знак минус соответствует совпадению по фазе э. д. с Яг и Ядоб, а знак плюс - сдвигу их на 180°.

Таким образом введение в цепь ротора добавочной э. д. с. -ЬЯдоб в фазе с э. д. с. SE2 увеличивает вращающий момент двигателя, что вызывает увеличение частоты вращения и уменьшает скольжение. При этом к ротору извне подводится добавочная активная мощность Рдоб=т2£.доб/2- При Едоб=£\Е2 скольжение 52=0, при flo6>5i£2 скольжение S2<0 и ротор вращается с частотой, большей частоты поля.

При введении в цепь ротора э. д. с. -Ядоб в противофазе с э. д. с. SE2 скольжение возрастает, частота вращения ротора уменьшается. В этом случае а:ктивная мощность Рдоб = -/ПгЯдоб/г ротором



отдается в сеть. Векторные диаграммыэ. д. с. и токов в одной фазе ротора при введении добавочной э. д. с. показаны на рис. 37.1,

Если в цепь ротора добавляется э. д. с. Ядоб, сдвинутая относительно э: д. с. S1E2 по фазе на jt/2, то возникает дополнительный ток /доб. также сдвинутый по фазе относительно э. д. с. S1E2 на п/2

Едв8

Еда5

$2 £"2

Рис; 37.1. Векторные диаграммы для фазы ротора при введении дополнительной э. д. е.:

S2>Si>0

S,Ez

-1вп5

1 h

Id Egg

SiEz


Рис. 37.2. Векторные диаграммы для фазы двигателя при введении в цепь ротора дополнительной э. д. с, сдвинутой относительно э. д. с

SiEi на я/2:

а-£доп=ОГ S,>0; б - Е.

доп опережает Sifij; в -Едц иа Я/2

отстает от Sifia

(рис. 37.2) и поэтому нecoздaющий никакого вращающего момента. Следовательно, скольжение Si остается при этом неизменным, но изменяется ток статора, который будет содержать дополнительную составляющую-/доб приведенного тока ротора. Как видно из рис. 37.2, введение в цепь ротора добавочной э. д. с, сдвинутой относительно э. д. с. S1E2 на я/2, позволяет регулировать коэффициент мощности со8ф1 двигателя при неизменной частоте вращения



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


0.0386