Главная Машины переменного тока




При этом вектор и. с. Fa направлен по оси катушки Л-X, а вектор н. с. Fb - по оси катушки В-У.

В любой момент времени результирующую н. с. найдем как геометрическую сумму н. с. катушек А и В: Fp=Fa+Fb,. т. е. численное значение результирующей н. с.

рез == У-maxlsin U) -f Лпах c0s2 wt = F

Следовательно, в любой момент времени результирующая н. с. двухфазной обмотки имеет неизменное значение, равное амплитуде

н. с. одной фазы. Из выражения tga=f A/fB=tgcu следует, что a=(i)t, т. е. угол между вектором результирующей и. с. и осью ординат линейно изменяется во времени и, следовательно, этот вектор вращается с постоянной частотой.

Ограничиваясь основной гармоникой, н. с. фазы А определяют следующим выражением: Fa = - Fiaax sin at COS (хя/т).

Н. с. фазы В сдвинута по фазе на л/2 относительно н. с. фазы А и катушка В-У повернута относительно катушки А-X на я/2 в пространстве. Следовательно, выражение и. с. фазы В принимает следующий .вид: Fb = Fmax sin (ю-Ь п/2) cos (хя/т+я/2). Пульсирующую н. с. одной фазы можно представить в виде двух вращающихся в различных направлениях и. с, т. е.

F0,5F„:sm{t+xjtlx)+0,5F„sm{t-xnlxy, -в =0,5Fmax1sin(u)/ -f xn/r-(-3t)-(-0,5/„,ax sin (o)/ -xn/x). Откуда результирующая н. с.

pe3=0,5/max[sinH--a:n/t)-f sin(co/-a:n/f)-f 4- sin (o) -f xnix -- я) -j- sin (сог1 - xnlx)].

Так как sin (и-Ьхя/т)-bsin(fo-bxn/T--n) =0, то результирующая и. с. fpe3=/maxsin (wt-xn/x), Т. С. двухфазная обмотка создает вращающееся магнитное поле, н. с. которого равна амплитуде н. с. одной фазы и частота вращения ni = 60 p.

Для изменения направления вращения этого поля необходимо изменить направление н. с. одной из катушек, т. е. надь изменить направление тока в одной из катушек, поменяв местами проводники, подключающие эту катушку к сети, или проводники, подключающие катушки А-X и В-У к сети.

Простейшая трехфазная обмотка представлена тремя катушками (рис. 19.5), оси которых сдвинуты на 120 эл. град, в простран-

Рис. 19.5. Простейшая трехфазная обмотка



стве. Если через эти три катушки пропустить равные по величине и взаимно сдвинутые по фазе на 2л;/3 токи:

. / = /„,sinco; /в = /п,ах8ШИ-2я,3); /с=/„ах sinK -4я/3),

то и и- с. этих катушек будут сдвинуты по фазе на 2я/3.

Ограничиваясь основной гармоникой н. с. и учитывая смещение фаз А, В и С катушек на 2я/3 в пространстве, выражения н. с. трех фаз будут следующими:

Fa =/,пах sin cos xnjx; Fb ==-/п7ах sin (ч> - 2я/3) COS {xnjx - 2я/3); Fc =-Pmax sin (o)/!-4я/3) COS (лгя/г - 4я,3).

Представляя пульсирующую и. с. каждой фазы в виде двух вращающихся в различных направлениях полей, получим:

/д = 0,5/„ах [sin (ш/ -[--Wf)+ sin {at -ля/г)]; -B=0,5/n,ax[sin (0)2? -[-хя/т-4я/3)4- sin {(ut - л:я/т)1; 0,.5/„,ах [ sin (o)jf-(- хя/т - 2я/3) + sin (ш - xnjx)].

Так как вторые слагаемые одинаковы и сумма трех первых слагаемых этих выражений равна нулю: sin (ш-Ьхя/т)-bsin (ю/ + +хл1х-4п/3)+sin (ы/Ч-хя/т!-2я/3)=0, то результирующая н. с.

трехфазной обмотки Fpe3=-y F, sin lt - nj.

Следовательно, трехфазная обмотка создает вращающееся магнитное поле, и. с. которого неизменна и равна /г амплитуды и. с. одной фазы, частота вращения магнитного поля ni = 60flp. Направление вращения магнитного поля зависит от чередования фаз. Если изменить чередование фаз, поменяв местами любые два из трех проводов, подключающих трехфазную обмотку к сети, то изменится направление вращения магнитного поля

При максимальном значении тока Y2/k и. с. катушки на полюс Ртах=У2/кШк/2, где Шк - число витков катушки.

Если представить и. с. катушки гармоническим рядом, то ампли-

туда первой (или основной) гармоники -1=-тах-- X

я я

При распределенной обмотке оси катушек, составляющих фазу, не совпадают и н. с. определяются геометрической суммой н. с. отдельных катушек. При укорочении шага обмотки н. с также равна геометрической сумме н. с. катушек. Следовательно, при определении н. с. фазы обмотки необходимо учесть как распределение, так и укорочение шага обмотки. Н. с. одной фазы двухслойной обмотки •На один полюс fi=2fmaxMy=0,9/K92te>KAo6, где fmax - амплитуда н. -с. «катушечной группы» верхнего или нижнего слоя: kp, ky и 06 - коэффициенты распределения, укорочения и обмоточный; 2шк- удвоенное число .витков катушки двухслойной обмотки.



Раздел IV

АСИНХРОННЫЕ МАШИНЫ

г л а а а 20

ТРЕХФАЗНАЯ АСИНХРОННАЯ МАШИНА ПРИ НЕПОДВИЖНОМ РОТОРЕ

§ 20.1. Холостой ход асинхронной машины

При разомкнутой обмотке ротора асинхронного двигателя с фазовым ротором возникает режим х. х., подобный режиму х. х. трансформатора. При этом первичной обмоткой является обмотка статора, а вторичной - обмотка ротора. Под действием приложенного к обмотке статора напряжения сети Ui протекает ток х. х. /о, создающий вращающееся магнитное поле, большая часть магнитных линий которого сцеплена с витками обмоток статора и ротора, образуя основной магнитный поток Ф. Часть магнитных линий будет сцеплена лишь с витками обмотки статора, образуя поток рассеяния Фкь

Основной магнитный поток индуктирует в обмотках статора и ротора э. д. с, фазные действующие значения которых

где ko6\ и коб2 - обмоточные коэффициенты; Wi и Шг - числа витков обмоток статора и ротора соответственно. Отношение

KEJE=k,,,wJ{K,W2) (20.1)

называют коэффициентом трансформации э. д. с, который приближенно определяют опытным путем отношением фазных значений э. д. с. обмоток статора и ротора при х. х. Так как ток х. х. относительно мал, то э. д. с. обмотки статора можно считать приближенно равной напряжению: EiUi; £2=/2- Следовательно, fe = = EilE2!vUilU2. Коэффициент трансформации э. д. с. отличается от коэффициента трансформации трансформатора отношением обмоточных коэффициентов.

Из (20.1) имеем Ei=keE2=E2\ где £2 -приведенное к обмотке статора действующее значение э. д. с. «фазы обмотки ротора.

Поток рассеяния Ф! индуктирует в каждой фазе обмотки статора э. д. с. рассеяния £si=- 01, где Xi - индуктивное сопротивление фазы обмотки статора. Кроме того, каждая фаза обмотки статора обладает активным сопротивлением Г], вызывающим паде-•ние напряжения/оП.



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


0.0742