Асинхронные двигатели

Содержание

Слайд 2

Электромагнитный момент

Электромагнитный момент

Слайд 3

Электромагнитный момент Полагаем M = 0

Электромагнитный момент

Полагаем

M = 0

Слайд 4

Слайд 5

Критическое скольжение и максимальный момент U1 = const f = const

Критическое скольжение и максимальный момент

U1 = const f = const

Слайд 6

с1 =1

с1 =1

Слайд 7

Кривые электромагнитного момента асинхронной машины при различных значениях активного сопротивления вторичной цепи

Кривые электромагнитного момента асинхронной машины при различных значениях активного сопротивления вторичной

цепи
Слайд 8

Электромагнитный момент

Электромагнитный момент

Слайд 9

Величина электромагнитного момента по отношению к его максимальному значению формула Клосса

Величина электромагнитного момента по отношению к его максимальному значению

формула Клосса

Слайд 10

Пусковой момент s=1 sm = 1 Mп = Mm

Пусковой момент

s=1

sm = 1 Mп = Mm

Слайд 11

Влияние активного сопротивления = 2,5 …3,5

Влияние активного сопротивления

= 2,5 …3,5

Слайд 12

Механическая характеристика n =o Жесткая механическая характеристика U1 = const f1

Механическая характеристика


n =o

Жесткая механическая характеристика

U1 = const

f1 =

const

Полезный вращающий момент на валу двигателя - М2

точка 1

точка 2

Слайд 13

Условия устойчивой работы. В точках 1 и З в точке 2 устойчивая работа неустойчивая работа

Условия устойчивой работы.

В точках 1 и З

в точке 2


устойчивая работа

неустойчивая работа

Слайд 14

Переrрузочная способность асинхронного двигателя. устойчивый режим При двигатель будет затормаживаться работа

Переrрузочная способность асинхронного двигателя.

устойчивый режим

При

двигатель будет затормаживаться

работа асинхронного двигателя

возможна при

Кратности начального пускового момента и пускового тока.

Слайд 15

Холостой ход асинхронного двигателя Mст = М0 Mст Z0 = Zм

Холостой ход асинхронного двигателя

Mст = М0

Mст

Z0 = Zм

Слайд 16

Опыт холостого хода U10 = E1

Опыт холостого хода


U10 = E1

Слайд 17

Разделение потерь холостого хода

Разделение потерь холостого хода

Слайд 18

zм = rм+xм Определение параметров намагничивающего контура Pмг = P0 – pэл1 - pмх

zм = rм+xм

Определение параметров намагничивающего контура

Pмг = P0 – pэл1 -

pмх
Слайд 19

Характеристики короткого замыкания n=0 S = 1 I1к ,P1к ,rк ,xк

Характеристики короткого замыкания

n=0 S = 1

I1к ,P1к ,rк ,xк , zк

= f(U1к)

опыт производится при замкнутой накоротко вторичной обмотке и заторможенном роторе

cosϕк = const

Слайд 20

Характеристики короткого замыкания расчет пускового тока и момента Машина с фазным

Характеристики короткого замыкания расчет пускового тока и момента

Машина с фазным ротором

Пусковой ток

Пусковой

момент

Uкн

напряжение короткого замыкания при

I = Iн

(с постоянными параметрами)

Мощность при пуске

Слайд 21

Характеристики короткого замыкания Машина с короткозамкнутым ротором Видно влияние насыщения коронок

Характеристики короткого замыкания

Машина с короткозамкнутым ротором
Видно влияние насыщения коронок зубцов

В результате

насыщения проводимость для потоков пазового рассеивания уменьшается, а следовательно, по мере увеличения тока ротора уменьшается и
Слайд 22

Пусковой ток Мощность при пуске Пусковой момент ΔU I1к = (2,5 – 3,0)I1н

Пусковой ток

Мощность при пуске

Пусковой момент

ΔU

I1к = (2,5 – 3,0)I1н

Слайд 23

Рабочие характеристики асинхронного двигателя Рабочими характеристиками асинхронного двигателя называют зависимости потребляемой

Рабочие характеристики асинхронного двигателя

Рабочими характеристиками асинхронного двигателя называют зависимости потребляемой мощности

Р1 , первичного тока I1, коэффициента мощности cos ϕ , момента на валу М2, скольжения s и КПД η от полезной мощности Р2 при работе с номинальными напряжением и частотой.

U1 = const

f1 = const

Слайд 24

Пуск трехфазных асинхронных двигателей Двигатель должен развивать при пуске надлежащий пусковой

Пуск трехфазных асинхронных двигателей

Двигатель должен развивать при пуске надлежащий пусковой

момент, который должен быть больше статического момента сопротивления на валу, чтобы ротор двигателя мог прийти во вращение и достичь номинальной частоты вращения.
Пусковой ток должна быть ограничен таким значением, чтобы не происходило повреждения двигателя и нарушения нормального режима работы сети.
Схема пуска должна быть по возможности простой, а количество и стоимость пусковых устройств - малыми.

Двигатели мощностью 3…1О кВт в обычных условиях допускают до 5…10 включений в час.

Способы пуска асинхронных двигателей

а) Прямой пуск.

падение напряжения в сети не более 10…15%

б) Способы пуска двигателя при пониженном напряжении

Пуск двигателя на холостом ходу или под неполной нагрузкой.

Слайд 25

Пуск двигателей с кз ротором Схемы способов пуска двигателей с короткозамкнутым

Пуск двигателей с кз ротором

Схемы способов пуска двигателей с короткозамкнутым ротором:

а — прямой; б — реакторный; в — автотрансформаторный; г — с переключением со звезды на треугольник
Слайд 26

прямой реакторный автотрансформаторный kат – коэффициент понижения напряжения автотрансформатора Iпд –

прямой

реакторный

автотрансформаторный

kат – коэффициент понижения напряжения автотрансформатора

Iпд – пусковой ток двигателя


Iпс – пусковой ток сети

Если же сравнивать условия пуска при одинаковых значениях то пусковой момент при автотрансформаторном пуске будет в раз больше, чем при реакторном.

Слайд 27

Переключение со звезды на треугольник IпсY недостаток – коммутационные перенапряжения

Переключение со звезды на треугольник

IпсY

недостаток – коммутационные перенапряжения

Слайд 28

Пуск двигателя с фазным ротором Схема пуска асинхронного двигателя с помощью пускового реостата

Пуск двигателя с фазным ротором

Схема пуска асинхронного двигателя с помощью пускового

реостата
Слайд 29

Последовательные изменения при реостатном пуске асинхронного двигателя: а - вращающего момента; б - тока

Последовательные изменения при реостатном пуске асинхронного двигателя: а - вращающего момента;

б - тока
Слайд 30

Регулирование частоты вращения изменением первичной частоты Регулирование частоты вращения короткозамкнутых асинхронных

Регулирование частоты вращения изменением первичной частоты

Регулирование частоты вращения короткозамкнутых асинхронных

двигателей

Фδ превышающий нормальный, вызывает увеличение насыщения магнитной цепи и сильное увеличение намагничивающего тока, а уменьшение Фδ вызывает недоиспользование машины, уменьшение перегрузочной способности и увеличение тока I2 при неизменном значении М. Поэтому в большинстве случаев целесообразно поддерживать Фδ = const

1) регулирование частоты вращения первичного магнитного поля

2) регулирование скольжения двигателя s при n1 = const

Слайд 31

Регулирование частоты вращения изменением числа пар полюсов Принципиальная схема переключения обмотки

Регулирование частоты вращения изменением числа пар полюсов

Принципиальная схема переключения обмотки

статора с соотношением чисел полюсов 1 : 2

Асинхронные двигатели, в которых, в результате изменения числа полюсов обмотки статора частота вращения изменяется скачком, называются многоскоростными. Выпускаются двух-, трех- и четырехскоростные АД.

Например, двигатель на f1 = 50 Гц с синхронными скоростями вращения 1500/1000/750/500 об/мин имеет одну обмотку с переключением на 2р = 4 и 8 и другую обмотку с переключением на 2р = 6 и 12.

Слайд 32

M = const P = const

M = const

P = const

Слайд 33

: n11 — синхронная частота вращения при числе пар полюсов p1,

: n11 — синхронная частота вращения при числе пар полюсов p1,

n12 — при числе пар полюсов p2 = 2p1.

Y

YY

YY

Δ

Слайд 34

Работа при пониженном напряжении

Работа при пониженном напряжении

Слайд 35

Механические характеристики асинхронных двигателей при различных значениях первичного напряжения: а -

Механические характеристики асинхронных двигателей при различных значениях первичного напряжения: а -

при малых: б - при больших значениях активного сопротивления цепи ротора
Слайд 36

Регулирование частоты вращения асинхронных двигателей с фазным ротором Регулирование частоты вращения

Регулирование частоты вращения асинхронных двигателей с фазным ротором

Регулирование частоты вращения

с помощью реостата в цепи ротора

А

Мст

Слайд 37

Реrулирование частоты вращения введением добавочной ЭДС во вторичную цепь двигателя. U1

Реrулирование частоты вращения введением добавочной ЭДС во вторичную цепь двигателя.

U1

= const

f1 = const

Mст = const

Слайд 38

M = cмI2Ф

M = cмI2Ф

Слайд 39

Глубокопазные двигатели Асинхронные короткозамкнутые двигатели с улучшенными пусковыми характеристиками

Глубокопазные двигатели

Асинхронные короткозамкнутые двигатели с улучшенными пусковыми характеристиками

Слайд 40

Глубокопазный двигатель: а - форма паза ротора; б - распределение плотности

Глубокопазный двигатель: а - форма паза ротора; б - распределение плотности

тока j в стержне при пуске

Ф

E2

Еσ2

Фσ2

I2

r2 = 0

r2 - увеличивается

xσ2 - уменьшается

ψ2 - уменьшается

Iпa = Iпcosψ2

Слайд 41

Параметры •беличьей клетки•. при sh2ξ = ch2ξ Если h = 5

Параметры •беличьей клетки•.

при

sh2ξ = ch2ξ

Если h

= 5 см и f1 = 50 гц то во время пуска (s = 1) r2 будет в 5 раз больше (kr = 5),
а xσ2 будет в 3,33 раза меньше (kx = 0,3)

- эквивалентная глубина проникновения тока при поверхностном эффекте

h – в см

Слайд 42

Двухклеточные двигатели

Двухклеточные двигатели

Слайд 43

Схема замещения двухклеточного двигателя Пазовые поля обмоток ротора двухклеточноrо двигателя

Схема замещения двухклеточного двигателя

Пазовые поля обмоток ротора двухклеточноrо двигателя

Слайд 44

Слайд 45

Фазорегулятор Асинхронные машины с неподвижным ротором

Фазорегулятор

Асинхронные машины с неподвижным ротором

Слайд 46

Индукционный регулятор

Индукционный регулятор

Слайд 47

Слайд 48

Однофазный режим асинхронного двигателя Однофазный ток I1 статора однофазного двигателя создает

Однофазный режим асинхронного двигателя

Однофазный ток I1 статора однофазного двигателя создает пульсирующее

магнитное поле, которое можно разложить на два поля, имеющих равные амплитуды и вращающиеся в противоположные стороны с одинаковой скоростью
Слайд 49

Однофазный режим асинхронного двигателя Кривые моментов однофазного двигателя

Однофазный режим асинхронного двигателя

Кривые моментов однофазного двигателя