Векторная диаграмма асинхронного двигателя. - раздел Электротехника, По дисциплине Электротехника и электроника. Электрические источники света Так Как Фазы Статора И Ротора Симметричны, Векторную Диаграмму Строят Для Одн...
Так как фазы статора и ротора симметричны, векторную диаграмму строят для одной фазы двигателя. При вращающемся роторе частота тока в обмотке статора ƒ=50Гц во много раз превышает частоту тока в роторе. Это обстоятельство вызывает трудность для построения векторных диаграмм: ведь, как известно, векторные диаграммы строятся для электрических синусоидальных величин одной частоты. Можно построить векторную диаграмму для мастного случая, когда ротор неподвижен. Эта диаграмма будет аналогична диаграмме трансформатора, но по количественным соотношениям величин весьма существенно будет отличаться от диаграммы двигателя с вращающимся ротором. Возможно, построение векторной диаграммы отдельно для цепей статора и ротора. Однако на таких диаграммах не показано влияние механической нагрузки двигателя на его электрическое состояние. Наиболее целесообразным является построение векторной диаграммы двигателя с приведенным ротором. Энергетические соотношения в асинхронном двигателе таковы же, как и в трансформаторе. Для приведения тока ротора к частоте статора разделим уравнение
на скольжение s, тогда
здесь x2n - индуктивное сопротивление рассеяния при неподвижном роторе и пропорциональной частоте тока статора - приведенное активное сопротивление фазы ротора, во много раз превышает активное истинное сопротивление r2 (скольжение в рабочем режиме составляет 0.02 - 0.05).
Величину r2 удобней представить в виде суммы сопротивлений , где - добавочное сопротивление, значительно превышает сопротивление фазы обмотки и зависит от скольжения. Это сопротивление может моделировать механическую нагрузку на валу двигателя. В числителе преобразованного выражения имеем Е2n - ЭДС фазной обмотки ротора, приведенной к частоте статора, значительно превышает ЭДС вращающегося ротора. Таким образом, путем приведения частоты тока ротора к частоте статора, мы заменим передачу энергии посредством магнитного поля от статора к ротору и преобразования электромагнитной энергии в механическую простой трансформацией при неподвижном роторе. В условиях эквивалентного трансформатора обмотка ротора замкнута на добавочное сопротивление .
Для построения векторной диаграммы приведенного двигателя используют уравнения электрического состояния первичной и вторичной цепи
и уравнение баланса магнитно-движущихся сил. Магнитные поля статора и ротора неподвижны относительно друг друга и являются связывающим звеном между обмотками статора и ротора. Аналогично тому, как в трансформаторе энергия передается от первичной обмотки к вторичной, посредством магнитного поля, в асинхронной машине происходит передача энергии посредством вращающегося магнитного поля от статора к ротору. Как при неподвижном, так и при вращающемся роторе суммарная ЭДС. складывается из магнитно-движущихся сил токов статора и ротора. По аналогии с уравнением ЭДС для трансформатора, для асинхронной машины справедливо равенство 3w1kоб1I1+m2w2kоб2I2=3w1kоб1I1X
здесь w1 и w2 - число витков фазных обмоток статора и ротора,
kоб1 и kоб2- обмоточные коэффициенты, зависящие от размеров и конфигурации витков и их расположения в пазах в магнитопроводов статора и ротора,
m2- число фаз ротора.
Разделив уравнение на 3w1kоб1 получим
Величину и зависит от числа фаз статора и ротора, а так же от числа витков и обмоточных коэффициентов. Коэффициент привидения (или трансформации) ЭДС и напряжения kl1 будем считать отношение ЭДС статора и ротора при неподвижном роторе, так как E1=C1Eƒ1Φ; E2=C2Eƒ2Φ
kl1 зависит, как видно, от конструктивных особенностей обмоток статора и ротора, главным образом числа витков, числа фаз и обмоточного коэффициента. Для построения схемы замещения преобразуем основные уравнения для двигателя. Для цепи ротора имеем выражение
Рис. 6.14
ЭДС связаны соотношением:
тогда
ЭДС пропорционально намагниченному току İ1x, и по аналогии с трансформатором - Ė1=Z12×İ1x[**],
где Z12- величина, моделирующая магнитную цепь машины и имеющая размерность сопротивления.
Для цепи статора Ů1=- Ė1+İ1Z1. Заменив - Е один раз [*], а другой [**] получим
Таким образом, имеем систему уравнений, описывающих электрическое состояние цепи статора и ротора, и магнитное состояние машины.
На основании этих уравнений строим схему замещения (рис.3.14.) На схеме элементы r1,x1- соответствуют активному и индуктивному сопротивлениям фазы статора.
r2’, x2’ - моделируют цепь фазы ротора
r12, x12 - магнитную цепь двигателя
При холостом ходе I2=0, при этом n=n0 и s = 0, тогда
При коротком замыкании и s =1 - ротор заторможен. В опыте короткого замыкания U1«U1n.
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение... высшего профессионального образования... Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
Векторная диаграмма асинхронного двигателя.
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Сопротивление проводников. Закон Ома
В металлах электроны находятся в состоянии хаотического движения, интенсивность которого пропорциональна температуре проводника и зависит от структуры кристаллической решетки. Если к проводнику при
Энергетический баланс
Энергия, затрачиваемая на перемещение заряда qмежду двумя точками неразветвленной электрической цепи: W = q·U.
При постоянном токе величина перенесенного заряда: q = I·t, следова
Эквивалентные преобразования
Последовательным соединением элементов цепи называют такое, при котором конец предыдущего соединен с началом последующего. В одной точке последовательно могут быть соединены только два элеме
Закон Кирхгофа
Два закона Густава Кирхгофа, открытые в 1845году, определяют параметры режима работы электрической цепи – ток I и напряжение U.
Первый закон Кирхгофа: алгебраическая сумма токов, сходящихс
Потеря напряжения в линиях электропередачи
Расчет проводов на потерю напряжения имеет важное практическое значение. При таком расчете задано напряжение на зажимах источника Uист., расстояние от источника до приемника электроэнерг
Принцип получения синусоидальной ЭДС
Переменный ток широко используется во всех отраслях народного хозяйства. Это обусловлено следующими факторами:
· генераторы переменного тока значительно проще, экономичнее и надежнее источ
Параметры переменного тока
Значение синусоидального тока в любой момент времени полностью характеризуется пятью параметрами: амплитудой, периодом, частотой, начальной фазой и круговой частотой.
(2.6)
Назначение трансформаторов
Трансформатором называют электромагнитный аппарат, предназначенный для преобразования одного переменного напряжения в другое, при этом сохраняется частота.
Применение трансформаторов в сил
Устройство и принцип действия трансформаторов
Принципиальная схема трансформатора изображена на (рис. 5.1). На замкнутом ферромагнитном сердечнике закреплены две обмотки, одна из которых (первичная) подключена к источнику синусоидального напря
Уравнение электрического состояния трансформатора
Согласно второму закону Кирхгофа, напряжение u1, приложенное к первичной цепи уравновешивается противо ЭДС рабочего магнитного потока первичной обмотки- e1, ЭДС рассеяния -
Уравнение магнитного состояния
Магнитный поток Ф = Фmax sinωt определяет величину напряженности поля H(t) в сердечнике в любой момент времени, т.к. эти две величины связаны между собой
Векторная диаграмма трансформатора
При построении векторной диаграммы воспользуемся уравнением электрического и магнитного состояния трансформатора
где
где
и складываем вект
Опыт холостого хода трансформатора
Рис. 5.4
Холостой ход - это режим работы трансформатора при разомкнутой вторичной цепи , В этом случае полезная мощность , ток очень мал (2-10% от ) поэтому потерями в перв
Опыт короткого замыкания
Короткое замыкание - режим работы трансформатора при Zн=0. При номинальном входном напряжении этот режим является аварийным, т.к. токи в обмотках превысят номинальные в десятки раз.
Потери мощности. КПД трансформатора
КПД трансформатора определяется отношением активной мощности нагрузки Р2 к потребляемой активной мощности. В номинальном режиме при cosφ2= 0,8 КПД очень высок и со
Устройство асинхронного двигателя
Асинхронная машина состоит из двух основных частей:
а) неподвижная часть - статор,
в) подвижная часть - ротор.
Сердечник статора и ротора собраны из листовой электротехни
Вращающееся магнитное поле
Трехфазная обмотка статора асинхронного двигателя получает энергию от трехфазной сети. Ее назначение - создать в магнитной цепи вращающееся магнитное поле. Для создания двухполюсного вращающегося м
Принцип действия асинхронного двигателя. Скольжение
Принцип действия асинхронной машины рассмотрим на примере двигателя с короткозамкнутым ротором и двухполюсным статором. Трехфазный ток в обмотке статора создает вращающееся магнитное поле. Скорость
Частота тока ротора. Скорость вращения поля ротора.
При вращении ротора в сторону вращение магнитного поля машины частота пересечения полем проводников пропорциональна разности скоростей (n0 -n) и
частота тока в обмотке ро
ЭДС и токи в обмотках статора
Магнитная индукция распределена в воздушном зазоре машины по закону синуса. Ширина витка фазы обмотки равна полюсному делению.
Тогда ЭДС, наведенная в этом витке
здесь l -
Пуск в ход асинхронных двигателей.
В процессе пуска двигателя на ротор машины действуют тормозной и инерционные моменты, которые должны быть преодолены вращающим моментом. Кроме того, при пуске двигателя при номинальном напряжении в
Регулирование скорости вращения ротора.
Скорость вращения ротора
Регулирование скорости осуществляется либо изменением скольжения, либо изменением частоты питающей сети или числа пар полюсов. Изменение скольжения достигается вкл
Устройство синхронных машин.
Современные синхронные машины выполняются в основном с подвижной магнитной системой и неподвижной рабочей обмоткой. Такая конструкция целесообразна, так как проста в исполнении. Кроме того, напряже
Принцип действия синхронного генератора.
Если обмотку возбуждения синхронного генератора подключить к источнику постоянного тока, то намагничивающей силой обмотки возбуждения будет создано основное магнитное поле, характеризуемое, магнитн
Принцип действия синхронного двигателя.
При работе синхронной машины в качестве двигателя обмотка якоря подключается к источнику переменного тока, в результате чего возникает магнитный поток якоря Фя. После разгона рото
Новости и инфо для студентов