Асинхронные двигатели трехфазного типа

Статор синхронного двигателя содержит три фазные обмотки, сдвинутые друг от друга на угол 2π/3.

i_A=I_msinωt; i_B= I_msin(ωt+ 2π/3); i_C= I_msin(ωt+ 4π/3).

Протекающий по обмоткам переменный ток создает внутри статора переменное магнитное поле.

B_A=B_OAsinωt; B_B= B_OBsin(ωt+ 2π/3); B_C= B_OCsin(ωt+ 4π/3).

Поля обмоток накладываются друг на друга и образуют суммарное магнитное поле индукции В, сдвинутая относительно обмоток на угол α.

B_ОА=B_mcosα; B_OB= B_mcos( 2π/3-α); B_OC= B_mcos(2π/3+α)

Угол α характеризует поворот магнитного поля за период t вектор B поворачивается на угол 2π.

 

B=B_A+B_B+B_C=…=IBM/2·sin(ωt-α)

Роторы синхронного двигателя бывают 2-х типов: короткозамкнутые и фазные.

Обмотка короткозамкнутого ротора имеет вид беличьего колеса:

 

Переменное магнитное поле статора пересекает линии обмотки ротора и наводит в них ЭДС. Ротор начинает вращаться. Асинхронный двигатель можно условно рассматривать в виде двух обмоточных трансформатора.

n₀=60ν/P (P – число пар полюсов); S= (n₀-n)/ n₀.

Двигатель называется асинхронным, поскольку частота вращения ротора не совпадает с частотой вращения…

n₀ – синхронная скорость.

Механическая характеристика трехфазного асинхронного двигателя.

Механической характеристикой двигателя называется зависимость скорости вращения от вращательного момента.

M=[F_A, 2r]; F_A=I_AlB.

Скольжение – величина, которая характеризует разницу между вращениями ротора и поля.

M=I_AlB2r=I_AФ_mC (С – конструкционная постоянная).

M=C·(E_mФ_m)/ωl

 

Синхронные машины. Холостой ход синхронного генератора. Работа синхронного генератора под нагрузкой.

Синхронные машины.

Синхронная машина – электрическая машина переменного тока, у которой частота вращения ротора совпадает с частотой вращения магнитного поля, создаваемым статором. Конструкция статора синхронной машины не отличается от конструкции статора асинхронной машины. Ротор представляет собой электрический магнит постоянного тока. На его обмотку с помощью скользящих контактов подается постоянный ток возбуждения.

Есть явнополюсный и неявнополюсный роторы.

 

Неявнополюсные роторы исп-т в синхронной машине малой мощности и числом пар полюсов меньше 4.

Обмотка ротора питается генератором постоянного тока, называемый возбудителем, который может быть смонтирован на одном валу синхронной машины. Мощность необходимая для возбуждения равна 0,3 – 3% мощности синхронного генератора.

При вращении ротора магнитный поток возбуждения наводит ЭДС в обмотке статора. Величина ЭДС пропорциональна частоте вращения. Если к обмотке статора присоединить нагрузку, то ток, протекающий по ней, будет создавать вращения.