Схемы замещения асинхронной машины

 

Для исследования работы асинхронной машины часто используются схемы замещения, которые должны отвечать основным уравнениям ЭДС и токов реальной машины.

Реально обмотки статора и ротора связаны электромагнитно. Схемы, где электромагнитная связь обмоток заменяется электрической, называются схемами замещения асинхронной машины. В теории асинхронных машин используются две схемы замещения: а) Т-образная; б) Г-образная.

В Т-образной схеме замещения (рис. 2.11) сопротивления находятся в разных цепях, а из опыта короткого замыкания обычно определяют их сумму т.е. . Поэтому в теории асинхронных машин чаще пользуются Г-образной схемой замещения (рис. 2.12).

 

 

 

Рис. 2.11. Т-образная схема замещения асинхронной машины

 

При переходе к Г-образной схеме замещения:

1) ток I1 должен оставаться неизменным, т.е. I1 = const.

2) При скольжении S = 0 ток , т.е. ток должен проходить по тем же сопротивлениям z1 и zm.

3) Кроме того параметры первичной обмотки и вторичной обмотки соответственно должны измениться на коэффициент С1 и .

 

Рис. 2.12. Г-образная схема замещения асинхронной машины

 

В Г-образной схеме рабочая ветвь и цепь намагничивания независимы, а сопротивления активные и индуктивные можно просуммировать.

В Г-образной схеме замещения

,

где – комплексное число

Ток I1, не должен изменяться, тогда исходя из Т-образной схемы:

 

а, в Г-образной схеме ток:

 

после преобразования получим:

,

поэтому параметры статорной обмотки должны умножить на коэффициент С1, а параметры роторной обмотки на (см. Г-образную схему). Покажем связь между током в роторе (Т-образной схемы замещения) с током (Г-образной схемы замещения).

Из Т-образной схемы ток:

,

если подставить выражение тока и преобразуем это выражение, тогда получим:

,

тогда отношение токов:

, (2.35)

равно комплексному коэффициенту С1.

, (2.36)

т.е. С1 представляет собою отношение напряжения приложенного к двигателю к напряжению на намагничивающем контуре при токе идеального холостого хода (S = 0).

(2.37)

Реально в машинах r1 и x1 << rm и xm. Если пренебречь сопротивлением r1 и rm, тогда коэффициент С1 примет вещественную величину

, (2.38)

Г-образная схема замещения широко используется для построения круговой диаграммы асинхронной машины, а также вывода формулы электромагнитного момента.