Основы начертательной геометрии Метрические задачи Электротехника Математика Информатика

Курсовая работа Расчет электрической цепи постоянного и переменного тока

Асинхронная машина при неподвижном роторе

Если к обмотке статора подвести напряжение сети U1, а обмотку ротора разомкнуть (например, в машине с фазным ротором с помощью подъема щёток), то за счет U1 в обмотке статора будет ток холостого хода I0, который создает вращающееся магнитное поле, часть которого Ф сцепляется с обеими обмотками, а часть Фσ1 – только с обмоткой статора. Поток Ф называется так же, как и в трансформаторе, основным потоком, поток Фσ1 – потоком рассеяния. Первый наводит ЭДС E1 и E2 в обмотках статора и ротора, второй – ЭДС рассеяния E σ1 = –jI0x1 только в обмотке статора. Переходные процессы в цепи с резистором и конденсатором Короткое замыкание цепи с резистором и конденсатором (разряд конденсатора на резистор) Расчет электротехнических цепей Лабораторные работы и решение задач

Взаимозависимость между подведенным напряжением U1 и ЭДС определяется так же, как и в трансформаторе, а именно:

U1 = –E1 + I0z1 , (6.4)

 

где

U1

фазное напряжение источника питания;

E1

фазная ЭДС статорной обмотки;

z1 = r1 + jx1

комплекс полного сопротивления фазной обмотки статора.

В рассматриваемых условиях асинхронная машина представляет собой статический трансформатор при холостом ходе. Но при этом нужно учитывать, что асинхронная машина на пути вращающегося потока имеет двойной воздушный зазор и поэтому её ток I0 гораздо больше, чем в трансформаторах, что и отмечалось уже ранее. Основные законы электрических цепей.

В уравнении (6.4) величина I0 z1 мала, в зависимости от мощности составляет 2–8 % от напряжения U1, поэтому можно считать, что

.  (6.5)

ЭДС, наводимые основным потоком Ф в обмотках, будут:

 

;

, (6.6)

где

f1

частота тока сети;

w1, w2

числа число витков фазных обмоток статора и ротора;

kоб1, kоб2

обмоточные коэффициенты соответствующих обмоток;

Фm

амплитудное значение основного магнитного потока.

Если считать, что f 1= const, то в асинхронной машине E1≡ Фm. Сопоставляя эту зависимость с выражением (6.5), видим, что основной магнитный поток статора, как и в трансформаторе, определяется главным образом приложенным напряжением. В дальнейшем этот вывод распространяется и на режимы работы машины под нагрузкой вплоть до номинальной.

Отношение  называется коэффициентом трансформации ЭДС.

Так как при разомкнутой обмотке ротора n = 0, то мощность P0, подводимая к машине из сети, идет только на покрытие потерь, а именно:

а) потерь в меди статора , (3 – число фаз, Iоф – фазный ток холостого хода);

б) потери в стали статора ∆PСТ1;

в) потери в стали ротора ∆PСТ2.

Следовательно, .

Если роторную обмотку машины замкнуть, а сам ротор затормозить, то машина будет работать в режиме короткого замыкания. Относительное значение напряжения короткого замыкания, при котором I1К = I1Н у неё больше, чем у трансформатора из-за больших магнитных потоков рассеяния.

Нейтральному проводу в магнитной системе трехфазного трансформатора соответствует средний общий стержень. При наличии симметричной трехфазной системы магнитных потоков этот стержень не нужен и может быть удален (рис. 4.6в), так как алгебраическая сумма этих магнитных потоков всегда равна нулю. Магнитный поток в стальном сердечнике трансформатора можно считать прямо пропорциональным напряжению и отстающим от него по фазе почти на 90°. Три первичных напряжения трехфазной системы, следовательно, должны обусловливать три потока одинаковой амплитуды, сдвинутых по фазе по отношению друг к другу на одну треть периода (120°).

Показанный на рис. 4.6в симметричный сердечник неудобен для изготовления и в настоящее время заменен несимметричным магнитопроводом (рис. 4.6г), который, можно мыслить как выпрямленный вариант магнитопровода (рис. 4.6в) Симметричная

трехфазная система первичных напряжений трансформатора возбуждает и в каком несимметричном магнитопроводе симметричную систем) магнитных потоков. Но из-за неравенства магнитных сопротивлении намагничивающие токи отдельных фаз между собой не равны- Однако эта несимметрия намагничивающих токов для основных соотношений существенного значения не имеет. Физически в каждый данный момент магнитный поток одного стержня замыкается через два других стержня магнитопровода (рис. 4.7).

Отметим, что для фазных напряжений и токов при симметричной нагрузке справедливы те же отношения, что и для однофазного трансформатора. Эти условия нарушаются лишь в некоторых случаях при несимметричной нагрузке трехфазных трансформаторов.

Рис. 4.8.Трехфазный масляный трансформатор с трубчатым баком в частичном разрезе:

1 - катки, 2 — спускной кран для масла, 3 - изолирующий цилиндр, 4 — обмотка высшего напряжения, 5 — обмотка низшего напряжения, 6 — сердечник, 7 — термометр, 8, 9 — выводы низшего напряжении. 10 — выводы обмотки высшего напряжения. 11 — расширитель для масла, 12 — указатель уровня масла, 13 — радиаторы


На главную