Зависимость электромагнитного момента от скольжения и напряжения сети. Механическая характеристика.
Зависимость электромагнитного момента от скольжения и напряжения сети. Механическая характеристика. - раздел Электротехника, По дисциплине Электротехника и электроника. Электрические источники света Для Устойчивой Работы Двигателя Необходимо, Чтобы Автоматически Устанавливало...
Для устойчивой работы двигателя необходимо, чтобы автоматически устанавливалось равновесие вращающего и тормозного момента на валу. С увеличением нагрузки на валу двигателя соответственно должен увеличиваться и вращающий момент. Это увеличение происходит так: при увеличении нагрузки на валу тормозной момент оказывается больше вращающего, уменьшается частота вращения ротора n, а скольжение увеличивается.
Увеличение скольжения ведет к увеличению вращающего момента, и наступает равновесие моментов при увеличении скольжения. Зависимость момента от скольжения довольна сложна. В выражении M=CMI2Φcosφ2все величины (I2;Φ;cosφ) зависят от скольжения. Ток ротора I2 с увеличением скольжения возрастает, что видно из формулы . Причем, при x2s=ɷLp2s<r2 сила тока ротора возрастает быстро, а при x2s>r2 значительно медленней.
- коэффициент мощности цепи ротора при увеличении скольжения уменьшается.
Значит, при возрастании скольжения магнитный поток и ток ротора увеличивается, а коэффициент мощности уменьшается. Выражение момента через параметры асинхронного двигателя:
Для определения условий максимального момента возьмем производную приравняем ее к нулю.
Рис. 6.18
Решив это уравнение, определим критическое скольжение, при котором момент максимален
Из полученного выражения видно, что Sкр зависит от сопротивления фазы обмотки ротора. Чем больше активное сопротивление r2’ ротора, тем ниже его скорость nкр=n0(1−Sкр).
Mmax соответствует обычно небольшим значениям скольжения, так как индуктивное сопротивление обмоток намного больше чем их активные сопротивления, Sкр= 0,04÷ 0,05. При изменении скольжения
от нуля до Sкр работа двигателя является устойчивой, так как с увеличением тормозного момента на валу, скорость вращения ротора на валу уменьшается, скольжение увеличивается, увеличивается и вращающийся момент. Восстанавливается динамическое равновесие между тормозным и вращающим моментом, (участок 1 и 2 на рис. 6.18.) Дальнейшее увеличение нагрузки (s>sкр) приведет лишь к уменьшению вращающего момента и к остановке двигателя. Подставив выражение Sкр в формулу для вращающего момента, получим выражение для максимального момента.
Максимальный вращающийся момент определяет перегрузочную способность двигателя Mmax в 2-2,5 раза больше Мном.
Так как Mmaxне зависит от r2’, а Sк зависит, то увеличивая активное сопротивление ротора можно увеличить критическое скольжение, не изменяя максимального момента. Это используется для улучшения пусковых условий(см.З.13.). Вращающий электромагнитный момент чувствителен к изменению напряжения М~U12 . При определенном снижении напряжения двигатель вращаться не будет.
Большое значение имеет зависимость скорости двигателя от нагрузки на валу n=ƒ(М) - механическая характеристика двигателя. Эта характеристика, как видно из рис. 6.19., аналогична по форме зависимости М = ƒ(s). Скорость асинхронного двигателя незначительно снижается при увеличении вращающего момента в пределах от 0 до Мmax.
Такая механическая характеристика называется жесткой. Рабочим является участок 1,т.к. на этом участке при незначительном уменьшении тормозного момента скорость ротора увеличивается, скольжение уменьшится, вращающий момент уменьшится. Динамическое равновесие моментов Mвр=Mmвосстановится, но с немного большей скоростью.
Рис. 6.19
На участке 2 при уменьшении тормозного момента скорость ротора уменьшится, что приведет к уменьшению вращающего момента и, в конце концов, к его остановке. Этот участок механической характеристики является нерабочей.
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение... высшего профессионального образования... Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ...
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 -
Векторная диаграмма асинхронного двигателя.
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 часто
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