Основы начертательной геометрии Метрические задачи Электротехника Математика Информатика

Курсовая работа Расчет электрической цепи постоянного и переменного тока

Вращающий момент асинхронного двигателя

Если считать, что двигатель работает в установившемся режиме, т. е. при n = const, то в этом случае, по условию равновесия моментов,

M = M0 + M2,

где M – вращающий момент, развиваемый двигателем;

M0 и M2 – моменты сопротивления при холостом ходе двигателя и его нагрузки. Электротехника - область науки и техники, использующей электрическое и магнитное явления для практических целей. История развития этой науки занимает два столетия. Она началась после изобретения первого электрохимического источника электрической энергии в 1799 г. Именно тогда началось изучение свойств электрического тока, были установлены основные законы электрических цепей, электрические и магнитные явления стали использоваться для практических целей, были разработаны первые конструкции электрических машин и приборов. Жизнь современного человека без использования электрической энергии немыслима.

Момент M2 задаётся рабочим механизмом, на который работает двигатель. Соответствующая ему полезно развиваемая двигателем мощность Р2 определяется в виде

,

где ω – угловая частота вращения ротора. Двухполупериодные выпрямители Выпрямитель с выводом средней точки вторичной обмотки трансформатора.

Моменту холостого хода М 0 соответствует мощность

.

Вращающий момент двигателя М образуется в результате взаимодействия вращающегося магнитного потока Ф и тока в роторе I2. Но поле Ф вращается с угловой частотой ω1, следовательно, развиваемая им электромагнитная мощность будет

Рэм = Мω1 .

Из энергетической диаграммы также следует, что

Рэм = Рмех + ∆РМ2 = Мω + ∆РМ2 ,

где ∆РМ2 – потери в обмотке ротора, .

Следовательно, Рэм – Рмех = М (ω1 – ω) = ∆PM2 или , откуда

. (6.14)

Если в Т-образной схеме замещения асинхронного двигателя намагничивающую ветвь (xm, rm) вынести на входные зажимы так, чтобы ток I0 не изменился, то получим Г-образную схему замещения двигателя. Последняя имеет вид рисунка 6.3.

Из Г-образной схемы замещения двигателя имеем

. (6.15)

Рисунок 6.3 – Г-образная схема замещения асинхронного двигателя

Подставляя значение тока  в (6.14), получим

, (6.16)

где .

Из выражения (6.16) следует, что вращающий момент асинхронного двигателя пропорционален квадрату приложенного напряжения питания. Отмеченное является недостатком асинхронного двигателя. Так, если напряжение сети уменьшится на 20 %, то развиваемый двигателем момент снизится на 36 %.

Вращающий момент двигателя также зависит от соотношения параметров его рабочей цепи  и .

АСИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ

ИССЛЕДОВАНИЕ КОРОТКОЗАМКНУТОГО АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ

1. Асинхронный электродвигатель является основным  видом электродвигателей, выпускаемых электротехнической промышленностью. Своей простотой, надежностью, относительной дешевизной он завоевал преимущественное  распространение по сравнению с другими видами электроприводов и находит применение во всех отраслях народного хозяйства.

2. Асинхронный двигатель состоит из двух основных частей: неподвижного статора и вращающегося ротора. Роторы бывают двух видов короткозамкнутые и с фазной обмоткой. Так как приблизительно 95% двигателей выпускаются короткозамкнутыми, то рассмотрим их подробнее. Коротко замкнутый ротор представляет собой цилиндр, набранный из листов электротехнической стали. На наружной  поверхности ротора выштампованы пазы, которые заливаются расплавленным алюминием, в результате чего образуются продольные проводящие стержни. С обеих сторон (торцов) ротора располагаются алюминиевые кольца, которые замыкают эти стержни.

Статор асинхронного двигателя также представляет собой цилиндр, набранный из листов электротехнической стали. На внутренней поверхности цилиндра выштампованы пазы, в которых размещаются обмотки из изолированного медного провода. Оси обмоток смещены в пространстве на угол 120° друг относительно друга. Начала обмоток маркируются буквами С1:, С2, Сз, концы обозначены С4, C5, C6, (рисунок 5.1 а).

3. При подключении обмоток статора к трехфазной электрической сети в ней возникают токи, действующие значения которых равны, а начальные фазы сдвинуты друг относительно друга на угол 120°, так как обмотки представляют для сети симметричную трехфазную нагрузку.

Можно строго доказать, что если три обмотки, оси которых сдвинуты друг относительно друга в пространстве, запитать системой токов, сдвинутых друг относительно друга по фазе, то образующееся при этом магнитное поле будет вращающимся. Рассмотрим упрощенно процесс образования вращающегося поля, Пусть три обмотки на рисунке 5.1а запитаны системой токов, изображенной на рисунке 5.16, причем ток i2 протекает по обмотке C3 - C6, ток i3 - по обмотке С3 - С6. За положительное направление токов примем направление от конца к началу обмоток. Изобразим условно проводники обмоток, лежащие в пазах статора, так, как это сделано на рисунке 5.1а, б, в, расставим направления токов в разные моменты времени и определим направление магнитного поля.


На главную