ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ. РЕЖИМ ДВИГАТЕЛЯ

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ

Генераторы – устройства, в которых механическая энергия преобразуется в электрическую энергию.

Двигатель – электрическая энергия преобразуется в механическую.

АСИНХРОННЫЕ МАШИНЫ

Асинхронная машина – это машина, в которой при работе возбуждается вращающееся магнитное поле, но ротор работает асинхронно, т.е. с угловой скоростью, отличной от угловой скорости поля.

Достоинства – простота и дешевизна,отсутствие легко повреждающихся и быстроизнашивающихся частей.

Недостаток – сложность и неэкономичность режимов работы.

Конструкция.

Состоит из двух главных частей:

- неподвижный статор;

- вращающийся ротор.

Статор.

Статор асинхронной машины представляет собой полый цилиндр, собранный из пластин электротехнической стали, изолированных друг от друга слоем лака. На внутренней стороне цилиндра имеются пазы (канавки) в которые помещаются обмотки образующие магнитную цепь.

Оси фазных обмоток сдвинуты относительно друг друга на угол , где р – число пар полюсов = количеству обмоток в одной фазе, соединенных между собой последовательно.

Ротор.

Асинхронные машины различают по конструкции ротора:

- Фазный ротор;

- Короткозамкнутый ротор.

Фазный ротор – представляет собой цилиндрический сердечник, собранный из пластин электротехнической стали, изолированных друг от друга лаком. Сердечник насаживается на вал, в пазах ротора располагаются витки обмоток, образующие трехфазную цепь.

Обмотки соединены звездой, а свободные концы их соединяются с тремя контактными кольцами, укрепленными на валу машины, но изолированы от этого вала. На кольца наложены щетки, через кольца и щетки обмотка обмотка ротора присоединена к трехфазному реостату для регулирования пускового тока и скорости двигателя.

Схема соединения асинхронного двигателя с фазным ротором:

Короткозамкнутый ротор. Относительно дешевле и чаще используется, обслуживание значительно проще.

Обмотка короткозамкнутого ротора выполняется в виде цилиндрической клетки из медных и алюминиевых стержней, которые без изоляции вставляются в пазы сердечника и их концы замыкаются накоротко кольцами («беличье колесо»).

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ. РЕЖИМ ДВИГАТЕЛЯ

К трехфазной обмотке статора подводится трехфазное напряжение, под действием которого в статоре возникает вращающееся магнитное поле. Магнитный поток Ф₁ создаваемый обмоткой статора, при своем перемещении пересекает обмотки ротора и индуктирует в них э.д.с., если обмотки ротора замкнуты, то в них возникают токи. В трехфазной обмотке возникает трехфазный ток. Этот ток создает вращающийся поток ротора.

Потоки Ф₁ и Ф₂ вращаются синхронно и образуют общий поток Ф.

В результате взаимодействия токов с магнитным потоком Ф на проводники ротора действует механический и вращающий Эл. магнитный момент. Если момент М > тормозного момента, то ротор приходит во вращение по направлению вращения поля, с меньшей скоростью.

Относительная разность скорости вращения поля и ротора называется скольжением

n₁ – скорость вращения магнитного поля (об/сек);

n₂ – скорость вращения ротора (об/сек).

; при ,

; ,

где р – число пар полюсов, равно количеству обмоток в одной фазе статора.

;

f₁ – частота сети;

f₂ – частота тока в роторе.

РЕЖИМ ГЕНЕРАТОРА

Если ротор с помощью внешней силы привести во вращение в направление вращения поля со скоростью выше синхронной, то ротор будет обгонять поле. В обмотке ротора токи поменяют направление. Момент М при этом будет тормозящим, а машина будет работать в режиме генератора и отдавать активную мощность в сеть, S при этом < 0.