ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 01.12.2023
Просмотров: 198
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
по фазе с наведенной в обмотке э. д. с. и создаст большой вращающий момент М (рис. 9.20, б). По мере увеличения скорости ротора частота тока в роторе уменьшается и индуктивные сопротивления обеих
Рис.9.20. ротор с двойной беличьей клеткой.
обмоток также будут уменьшаться. При номинальной скорости вращения ротора индуктивные сопротивления обмоток будут очень малы, и ток практически распределяется в обмотках
о
братно пропорционально их активным сопротивлениям, т. е. почти весь ток будет проходить по рабочей обмотке,
Рис.9.21. ротор с глубоким пазом
создающей момент М. На валу машины будет создаваться суммарный момент М. Недостатки двухклеточного двигателя заключаются в несколько пониженном его
вследствие повышенной индуктивности ротора.
Ротор с глубоким пазом (рис. 9.21) имеет обмотку, состоящую из высоких узких стержней. При пуске двигателя, когда частота тока в роторе имеет наибольшую величину, возникает явление вытеснения тока.
Магнитные силовые линии потока рассеяния ФS, стремясь замкнуться по наиболее короткому пути, создают в пазу неравномерное распределение магнитного потока. В нижней части паза плотность магнитного потока рассеяния значительно больше, чем в верхней его части.
Н
аводимая этим магнитным потоком э.д.с. ESбудет в нижних частях проводника больше, а в верхнихменьше. В то же время основной магнитный поток Ф сцеплен с полным сечением проводника и наводит в нем одинаковую по всему сечению э. д. с. е. Так как величина тока в данном случае будет зависеть от разности основной э. д. с. и э. д. с. рассеяния: то плотность тока в нижней части проводника будет меньше, чем в его верхней части, т. е. ток как бы вытесняется кверху. Вследствие этого уменьшается полезное сечение проводника и увеличивается его активное сопро
тивление, а, кроме того, в нижней части проводника уменьшается поток рассеяния и индуктивное сопротивление проводника. Отсюда, пусковой ток двигателя с глубоким пазом меньше, чем у обычного асинхронного двигателя, а пусковой момент больше.
По мере увеличения скорости вращения ротора распределение тока становится более равномерным, и активное сопротивление обмотки уменьшается. При номинальной скорости вращения частота тока в роторе мала, и двигатель практически работает как обычный асинхронный двигатель.
Таким образом, у асинхронного двигателя с глубоким пазом пусковые характеристики лучше, чем у двигателя нормального исполнения, однако коэффициент мощности cosφ и перегрузочная способность этого двигателя хуже. Это объясняется относительно большим индуктивным сопротивлением его ротора.
В табл. 9.3 даются пусковые характеристики асинхронных двигателей с двойной клеткой и глубоким пазом.
§ 9.13. Асинхронные двигатели единой серии А
Трехфазные асинхронные двигатели единой серии выпускаются защищенного исполнения с внутренней вентиляцией, тип А, и закрытого исполнения с наружной вентиляцией — внешним обдувом, тип АО.
Стандартные значения мощностей трехфазных асинхронных двигателей единой серии типов А2 и АО2 в пределах от 0,6 до 100 квт имеют 18 ступеней; 0,6; 0,8; 1,1; 1,5; 2,2; 3,0; 4,0; 5,5; 7,5; 10,0; 13,0; 17,0; 22,0; 30,0; 40,0; 55,0; 75,0; 100,0 квт.
Электродвигатели единой серии типа А2 и АО2 характеризуются повышенной эксплуатационной надежностью в связи с применением высокопрочных изоляционных материалов и лаков, а также существенным повышением их энергетических показателей (к. п. д. и cosφ) и снижением массы и габаритов.
Асинхронные двигатели единой серии выполняются в следующих модификациях: с короткозамкнутым ротором для привода механизмов, не требующих специальных пусковых устройств; повышенного скольжения с повышенным моментом, к. п. д. и cosφ многоскоростные, с фазным ротором — тип АК. Двигатели с повышенным скольжением типов АС и АОС могут применяться в повторно-кратковременном режиме. Многоскоростные двигатели имеют установочные и общие размеры, одинаковые с соответствующими размерами односкоростных двигателей на 1500
об/мин того же исполнения по защите от воздействия окружающей среды. Так, размеры многоскоростного асинхронного двигателя типа А72-8/6/4 такие же, как и двигатели А72-4.
Двигатели единой серии изготовляются на напряжение 220/380 и 500 в. Из стандарта исключены электродвигатели на напряжение 127 в, так как при этом напряжении получается перерасход металла в распределительных сетях. Выпускаются асинхронные трехфазные двигатели с короткозамкнутым ротором на напряжение 380 в с соединением обмоток статора в треугольник с тем, чтобы можно было осуществлять пуск этих двигателей переключением обмоток двигателей со звезды на треугольник.
Асинхронные двигатели трехфазного тока с короткозамкнутым ротором изготовляются с синхронной скоростью 3000, 1500, 1000, 750 и 600 об/мин, с фазным ротором — 1500, 1000, 750 об/мин.
В табл. 9.4 приведены буквенные обозначения основных типов асинхронных двигателей единой серии
Кроме асинхронных электродвигателей единой серии, промышленностью выпускаются электродвигатели асинхронные взрыво-защищенные серии КОМ, К и МА, имеющие применение и на речном транспорте.
Электродвигатели серии КОМ изготовляются с кремнийорганической изоляцией и с внешним обдувом. Шкала мощностей этих двигателей включает 17 ступеней от 0,6 до 100 квт со скоростью вращения 3000, 1500, 1000, 750 об/мин.
Электродвигатели серии МА36 изготовляются со шкалой мощностей 40, 55, 75, 100, 125, 160, 200, 250 квт и скоростью вращения 3000—750 об/мин. Электродвигатели типа МА140Ф — со шкалой мощностей 18, 21, 22,5, 28, 31, 38, 42, 52 квт и типа МА36Ф — со шкалой мощностей 55, 70 и 90 квт с фазным ротором и скоростью вращения 1000 и 750 об/мин.
В табл. 9.5 приведены формы исполнения асинхронных электродвигателей по условиям защиты от воздействия окружающей среды.
§ 9.14. Поворотные автотрансформаторы и трансформаторы
Асинхронный двигатель с контактными кольцами может быть использован для плавного изменения в широких пределах напряжения. Обмотки статора и ротора трехфазного поворотного автотрансформатора (рис 9.22) соединены между собой электрически с помощью гибких соединительных проводников таким образом, чтобы ротор машины мог свободно поворачиваться в пределах от 0 до 180°.
При подключении поворотного автотрансформатора к сети обмотка ротора создаст вращающееся магнитное поле, которое в обеих обмотках будут наводить э. д. с. E1и Е2. При совпадении осей обмоток электродвижущая сила обмотки ротора E1 будет почти полностью уравновешивать напряжение U1Электродвижущая сила E2 совпадает по фазе с напряжением U1и складывается с ним (рис. 9.23). На выходе машины действует U2=E2+U1. При повороте
Рис. 9.22. Поворотный автотрансформатор
Рис.9.23. Векторная диаграмма напряжений
поворотного автотрансформатора.
ротора изменяется расположение осей обмоток статора и ротора и, следовательно, между векторами Е2и U1 образуется некоторый угол смещения а. Так как напряжение на выходе автотрансформатора U’2 равно геометрической сумме E2+U1, то оно уменьшается. При повороте ротора на 180 эл. град, на выходе машины устанавливается минимальное напряжение U2мин. Таким образом, напряжение на выходе поворотного автотрансформатора может меняться
в пределах от U2МАКС =U1+E2до U2МИН=U
1— Е2.
Поворотные автотрансформаторы применяются в лабораториях, в схемах автоматики, в распределительных сетях, для регулирования рабочих режимов ртутных выпрямителей и т.д.
Поворотные трансформаторы или фазорегуляторы представляют собой трехфазную асинхронную машину с контактными кольцами. Ротор машины затормаживается посредством червячной передачи. В отличие от поворотного автотрансформатора обмотки статора и ротора между собой электрически не связаны. Фазорегулятор предназначен для изменения фазы вторичного напряжения относительно первичного напряжения. Величина вторичного напряжения при этом остается неизменной.
Изменение фазы вторичного напряжения осуществляется поворотом ротора относительно статора. Первичное напряжение подводится к обмотке статора, вторичное напряжение U2=U1 снимается с зажимов роторной обмотки.
Поворотные трансформаторы широко применяются в измерительной технике и схемах автоматических устройств.
§ 9.15. Однофазный асинхронный двигатель
Однофазный асинхронный двигатель состоит из статора с уложенной в eго пазы однофазной обмоткой и короткозамкнутого ротора (рис. 9.24) в виде беличьей клетки.
При питании обмотки статора однофазным переменным током возникает пульсирующее магнитное поле, которое может быть разложено на два вращающихся в пространстве с одинаковой скоростью, но в противоположные стороны поля (рис 9.25)
Рис. 9.24. Схема однофазного асинхронного двигателя
Амплитуды этих полей равны половине амплитуды вращающегося пульсирующего поля
Результирующий момент, действующий на ротор, будет равен нулю, и ротор останется неподвижным.
Если ротор двигателя привести во вращение, то прямое поле, т. е. поле, имеющее одинаковое
Рис.9.20. ротор с двойной беличьей клеткой.
обмоток также будут уменьшаться. При номинальной скорости вращения ротора индуктивные сопротивления обмоток будут очень малы, и ток практически распределяется в обмотках
о
братно пропорционально их активным сопротивлениям, т. е. почти весь ток будет проходить по рабочей обмотке,Рис.9.21. ротор с глубоким пазом
создающей момент М. На валу машины будет создаваться суммарный момент М. Недостатки двухклеточного двигателя заключаются в несколько пониженном его
вследствие повышенной индуктивности ротора.Ротор с глубоким пазом (рис. 9.21) имеет обмотку, состоящую из высоких узких стержней. При пуске двигателя, когда частота тока в роторе имеет наибольшую величину, возникает явление вытеснения тока.
Магнитные силовые линии потока рассеяния ФS, стремясь замкнуться по наиболее короткому пути, создают в пазу неравномерное распределение магнитного потока. В нижней части паза плотность магнитного потока рассеяния значительно больше, чем в верхней его части.
Н
аводимая этим магнитным потоком э.д.с. ESбудет в нижних частях проводника больше, а в верхнихменьше. В то же время основной магнитный поток Ф сцеплен с полным сечением проводника и наводит в нем одинаковую по всему сечению э. д. с. е. Так как величина тока в данном случае будет зависеть от разности основной э. д. с. и э. д. с. рассеяния: то плотность тока в нижней части проводника будет меньше, чем в его верхней части, т. е. ток как бы вытесняется кверху. Вследствие этого уменьшается полезное сечение проводника и увеличивается его активное сопро
тивление, а, кроме того, в нижней части проводника уменьшается поток рассеяния и индуктивное сопротивление проводника. Отсюда, пусковой ток двигателя с глубоким пазом меньше, чем у обычного асинхронного двигателя, а пусковой момент больше.
По мере увеличения скорости вращения ротора распределение тока становится более равномерным, и активное сопротивление обмотки уменьшается. При номинальной скорости вращения частота тока в роторе мала, и двигатель практически работает как обычный асинхронный двигатель.
Таким образом, у асинхронного двигателя с глубоким пазом пусковые характеристики лучше, чем у двигателя нормального исполнения, однако коэффициент мощности cosφ и перегрузочная способность этого двигателя хуже. Это объясняется относительно большим индуктивным сопротивлением его ротора.
В табл. 9.3 даются пусковые характеристики асинхронных двигателей с двойной клеткой и глубоким пазом.
§ 9.13. Асинхронные двигатели единой серии А
Трехфазные асинхронные двигатели единой серии выпускаются защищенного исполнения с внутренней вентиляцией, тип А, и закрытого исполнения с наружной вентиляцией — внешним обдувом, тип АО.
Стандартные значения мощностей трехфазных асинхронных двигателей единой серии типов А2 и АО2 в пределах от 0,6 до 100 квт имеют 18 ступеней; 0,6; 0,8; 1,1; 1,5; 2,2; 3,0; 4,0; 5,5; 7,5; 10,0; 13,0; 17,0; 22,0; 30,0; 40,0; 55,0; 75,0; 100,0 квт.
Электродвигатели единой серии типа А2 и АО2 характеризуются повышенной эксплуатационной надежностью в связи с применением высокопрочных изоляционных материалов и лаков, а также существенным повышением их энергетических показателей (к. п. д. и cosφ) и снижением массы и габаритов.
Асинхронные двигатели единой серии выполняются в следующих модификациях: с короткозамкнутым ротором для привода механизмов, не требующих специальных пусковых устройств; повышенного скольжения с повышенным моментом, к. п. д. и cosφ многоскоростные, с фазным ротором — тип АК. Двигатели с повышенным скольжением типов АС и АОС могут применяться в повторно-кратковременном режиме. Многоскоростные двигатели имеют установочные и общие размеры, одинаковые с соответствующими размерами односкоростных двигателей на 1500
об/мин того же исполнения по защите от воздействия окружающей среды. Так, размеры многоскоростного асинхронного двигателя типа А72-8/6/4 такие же, как и двигатели А72-4.
Двигатели единой серии изготовляются на напряжение 220/380 и 500 в. Из стандарта исключены электродвигатели на напряжение 127 в, так как при этом напряжении получается перерасход металла в распределительных сетях. Выпускаются асинхронные трехфазные двигатели с короткозамкнутым ротором на напряжение 380 в с соединением обмоток статора в треугольник с тем, чтобы можно было осуществлять пуск этих двигателей переключением обмоток двигателей со звезды на треугольник.
Асинхронные двигатели трехфазного тока с короткозамкнутым ротором изготовляются с синхронной скоростью 3000, 1500, 1000, 750 и 600 об/мин, с фазным ротором — 1500, 1000, 750 об/мин.
В табл. 9.4 приведены буквенные обозначения основных типов асинхронных двигателей единой серии
Кроме асинхронных электродвигателей единой серии, промышленностью выпускаются электродвигатели асинхронные взрыво-защищенные серии КОМ, К и МА, имеющие применение и на речном транспорте.
Электродвигатели серии КОМ изготовляются с кремнийорганической изоляцией и с внешним обдувом. Шкала мощностей этих двигателей включает 17 ступеней от 0,6 до 100 квт со скоростью вращения 3000, 1500, 1000, 750 об/мин.
Электродвигатели серии МА36 изготовляются со шкалой мощностей 40, 55, 75, 100, 125, 160, 200, 250 квт и скоростью вращения 3000—750 об/мин. Электродвигатели типа МА140Ф — со шкалой мощностей 18, 21, 22,5, 28, 31, 38, 42, 52 квт и типа МА36Ф — со шкалой мощностей 55, 70 и 90 квт с фазным ротором и скоростью вращения 1000 и 750 об/мин.
В табл. 9.5 приведены формы исполнения асинхронных электродвигателей по условиям защиты от воздействия окружающей среды.
§ 9.14. Поворотные автотрансформаторы и трансформаторы
Асинхронный двигатель с контактными кольцами может быть использован для плавного изменения в широких пределах напряжения. Обмотки статора и ротора трехфазного поворотного автотрансформатора (рис 9.22) соединены между собой электрически с помощью гибких соединительных проводников таким образом, чтобы ротор машины мог свободно поворачиваться в пределах от 0 до 180°.
При подключении поворотного автотрансформатора к сети обмотка ротора создаст вращающееся магнитное поле, которое в обеих обмотках будут наводить э. д. с. E1и Е2. При совпадении осей обмоток электродвижущая сила обмотки ротора E1 будет почти полностью уравновешивать напряжение U1Электродвижущая сила E2 совпадает по фазе с напряжением U1и складывается с ним (рис. 9.23). На выходе машины действует U2=E2+U1. При повороте
Рис. 9.22. Поворотный автотрансформатор
Рис.9.23. Векторная диаграмма напряжений
поворотного автотрансформатора.
ротора изменяется расположение осей обмоток статора и ротора и, следовательно, между векторами Е2и U1 образуется некоторый угол смещения а. Так как напряжение на выходе автотрансформатора U’2 равно геометрической сумме E2+U1, то оно уменьшается. При повороте ротора на 180 эл. град, на выходе машины устанавливается минимальное напряжение U2мин. Таким образом, напряжение на выходе поворотного автотрансформатора может меняться
в пределах от U2МАКС =U1+E2до U2МИН=U
1— Е2.
Поворотные автотрансформаторы применяются в лабораториях, в схемах автоматики, в распределительных сетях, для регулирования рабочих режимов ртутных выпрямителей и т.д.
Поворотные трансформаторы или фазорегуляторы представляют собой трехфазную асинхронную машину с контактными кольцами. Ротор машины затормаживается посредством червячной передачи. В отличие от поворотного автотрансформатора обмотки статора и ротора между собой электрически не связаны. Фазорегулятор предназначен для изменения фазы вторичного напряжения относительно первичного напряжения. Величина вторичного напряжения при этом остается неизменной.
Изменение фазы вторичного напряжения осуществляется поворотом ротора относительно статора. Первичное напряжение подводится к обмотке статора, вторичное напряжение U2=U1 снимается с зажимов роторной обмотки.
Поворотные трансформаторы широко применяются в измерительной технике и схемах автоматических устройств.
§ 9.15. Однофазный асинхронный двигатель
Однофазный асинхронный двигатель состоит из статора с уложенной в eго пазы однофазной обмоткой и короткозамкнутого ротора (рис. 9.24) в виде беличьей клетки.
При питании обмотки статора однофазным переменным током возникает пульсирующее магнитное поле, которое может быть разложено на два вращающихся в пространстве с одинаковой скоростью, но в противоположные стороны поля (рис 9.25)
Рис. 9.24. Схема однофазного асинхронного двигателя
Амплитуды этих полей равны половине амплитуды вращающегося пульсирующего поля
Результирующий момент, действующий на ротор, будет равен нулю, и ротор останется неподвижным.
Если ротор двигателя привести во вращение, то прямое поле, т. е. поле, имеющее одинаковое