Студопедия


Авиадвигателестроения Административное право Административное право Беларусии Алгебра Архитектура Безопасность жизнедеятельности Введение в профессию «психолог» Введение в экономику культуры Высшая математика Геология Геоморфология Гидрология и гидрометрии Гидросистемы и гидромашины История Украины Культурология Культурология Логика Маркетинг Машиностроение Медицинская психология Менеджмент Металлы и сварка Методы и средства измерений электрических величин Мировая экономика Начертательная геометрия Основы экономической теории Охрана труда Пожарная тактика Процессы и структуры мышления Профессиональная психология Психология Психология менеджмента Современные фундаментальные и прикладные исследования в приборостроении Социальная психология Социально-философская проблематика Социология Статистика Теоретические основы информатики Теория автоматического регулирования Теория вероятности Транспортное право Туроператор Уголовное право Уголовный процесс Управление современным производством Физика Физические явления Философия Холодильные установки Экология Экономика История экономики Основы экономики Экономика предприятия Экономическая история Экономическая теория Экономический анализ Развитие экономики ЕС Чрезвычайные ситуации ВКонтакте Одноклассники Мой Мир Фейсбук LiveJournal Instagram

Где Xd и Xq – синхронные индуктивные сопротивления соответст­венно по продольной и поперечной осям




Рис. 4.8 Рис. 4.9

Рис. 2.30

Рис. 2.29

Рис. 2.28

Синхронными реактивными назы­вают микродвигатели с переменным вдоль окружности воздушного зазора магнитным сопротивлением и невозбужденным ротором. Вращающееся магнитное поле таких микродвигателей создается только м.д.с. статора. Изменение магнитного сопротивления вдоль окружности воздушного зазора двигателя осуществляют пу­тем выбора соответствующей формы и материала ротора.

РЕАКТИВНЫЕ МИКРОДВИГАТЕЛИ

ЛЕКЦИЯ №12

Роторы, схематически изображенные на рис. 2.28, а, б (здесь 1 – сердечник из электротехнической стали; 2 – стержни коротко­замкнутой обмотки), отличаются от обычного короткозамкнутого ротора типа «беличья клетка» асинхронного микродвигателя толь­ко наличием внешних открытых (явнополюсная конструкция, рис. 2.28, а) или внутренних (неявнополюсная конструкция, рис. 2.28, б) пазов, которые обеспечивают изменение магнитного сопро­тивления вдоль окружности. У ротора, показанного на рис. 2.28, в, такой же эффект получают за счет выполнения его из двух разно­родных по магнитным свойствам материалов.

На рис. 2.29 представлен синхронный реактивный микродвига­тель типа СД с ротором, показанным на рис. 2.28, а. На рис. 2.29 обозначено: 1 – статор с двухфазной обмоткой; 2 – ротор; 3 – подшипниковый щит.

Принцип действия реактивного микродвигателя рассмотрим на статической модели, представленной на рис. 2.30. Вращающееся магнитное поле статора Φ1 заменим постоянным магнитом, магнит­ная ось которого совпадает с направлением м.д.с. статора. Угол между осью м.д.с. статора и продольной осью d ротора обозна­чим γ.

На рис. 2.30, а показано положение ротора в случае, когда угол между осями ротора и потока статора γ = 0. Магнитные силовые ли­нии проходят по пути наименьшего сопротивления и не деформи­руются. Реактивный вращающий момент Mp = 0. Ротор занимает положение устойчивого равновесия. Если принудительно повернуть ротор на угол γ по часовой стрелке (рис. 2.30, б), то магнитные си­ловые линии изогнутся.

Деформация магнитного поля вследствие упругих свойств силовых линий вызовет реактивный вращающий момент, стремящийся повернуть ротор против часовой стрелки. Очевидно, ротор установится под таким углом к оси потока стато­ра, при котором внешний момент уравновесится реактивным мо­ментом двигателя. При устранении внешнего момента ротор снова вернется в положение устойчивого равновесия, при котором γ = 0. При повороте ротора на 90° (рис. 2.30, в) силовые линии поля бу­дут вновь проходить прямолинейно, не изгибаясь, но магнитное сопротивление в этом случае будет больше, чем при γ = 0.




Реактив­ный момент Mp = 0, т.е. ротор находится в равновесии. Однако между положениями равновесия при γ = 0 и γ = 90° имеется сущест­венное различие. В первом случае равновесие устойчиво, так как при всяком отклонении от него ротор стремится вернуться в пер­воначальное положение. Во втором случае равновесие неустойчиво и достаточно малейшего возмущения, чтобы ротор вернулся в ус­тойчивое положение максимальной магнитной проводимости, пока­занное на рис. 2.30, а или отличающееся от него на 180°.

Таким образом, реактивный момент всегда стремится устано­вить ротор в положение минимального магнитного сопротивления на пути потока двигателя. Положение устойчивого равновесия ро­тора будет при γэ = 0 или 180° и неустойчивого – при γэ = 90 или 270°.

Нами был рассмотрен физический процесс создания реактивно­го вращающего момента в статическом режиме при смещении оси ротора относительно оси полюсов постоянного магнита. В реаль­ных синхронных реактивных микродвигателях обмотки статора 1 создают вращающееся магнитное поле, а ротор 2 увлекается реак­тивным моментом вслед за полем и вращается с угловой скоро­стью поля (рис. 2.31).

Аналитические выражения реактивного момента через угол γ весьма громоздки. Поэтому при расчетах используют угол θu между результирующим вектором напряжения статора и поперечной осью q ротора, значение которого тоже зависит от момента на­грузки.

Вид угловой характеристики реактивного двигателя определя­ется законом изменения магнитного сопротивления вдоль окруж­ности статора. Момент, соответствующий основной (второй) гар­монике переменной составляющей магнитного сопротивления, без учета активного сопротивления обмотки статора находят по фор­муле, известной из общей теории явнополюсных электрических ма­шин:



, (2.35)

Реактивный вращающий момент Мр в отличие от активного из­меняется в функции угла θu по закону sin 2θu (сплошная линия на рис. 2.32). Установившийся режим в микродвигателе наступает при определенном угле θu, обеспечивающем равенство Мр = Мст, где Мст – статический момент сопротивления на валу двигателя.

У реальных синхронных микродвигателей активное сопротивле­ние обмотки статора R1 относительно велико и соизмеримо с Xd и Xq. Поэтому для расчета реактивного момента нужно пользоваться уточненными формулами (2.32) и (2.33):

(2.36)

При R1 = 0 выражение (2.36) обращается в (2.35). Из формулы (2.36) следует, что сопротивление R1 влияет на значение момента Mр. Максимум момента смещается с 45° в сторону меньших углов θu = 30÷40° (пунктирная линия на рис. 2.32).

Пересчет угловой характеристики Mp = f(θu) в зависимости Mр = f(γ) производят по формуле

,

где γэ = pγ.

Угловые характеристики Mр = f(γэ) несинусоидальны, но при уг­лах γэ = 0, 90, 180 и 270° момент Mр = 0.

При неравенстве угловых скоростей ротора и поля угол θu ста­новится периодической функцией времени и среднее значение ре­активного момента равно нулю. Поэтому у синхронных реактив­ных микродвигателей применяют асинхронный метод пуска. В ка­честве пусковой обмотки служит либо обмотка типа «беличья клетка» (см. рис. 2.28, а, б), либо алюминиевые части ротора (см. рис. 2.28, в). В двигателях с ротором, изображенным на рис. 2.28, б, сохранение полного комплекта стержней обмотки приводит к улуч­шению пусковых свойств, в частности к повышению момента входа в синхронизм.

У реактивных микродвигателей в процессе пуска вследствие из­менения магнитного сопротивления RM появляется переменная со­ставляющая магнитного потока, наводящая добавочную э.д.с. в обмотке статора. У них, как и у двигателей с постоянными магни­тами, создается тормозной момент Mт, наиболее сильно искажаю­щий характеристику результирующего момента пускового режима при угловых скоростях ротора, близких к 0,5ω1. При правильном выборе соотношения RMd и RMq влияние момента Μт на пусковые свойства реактивного микродвигателя обычно значительно слабее, так как ротор не возбужден. В синхронном режиме Мт = Мр.пост.





Дата добавления: 2014-02-02; просмотров: 1438; Опубликованный материал нарушает авторские права? | Защита персональных данных | ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ


Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Для студентов недели бывают четные, нечетные и зачетные. 9195 - | 7351 - или читать все...

Читайте также:

  1. Асинхронные автоматы
  2. Асинхронные двигатели
  3. АСИНХРОННЫЕ МИКРОДВИГАТЕЛИ С ПУСКОВЫМИ ЭЛЕМЕНТАМИ
  4. Балки переменного сечения и балки равного сопротивления
  5. Блокирующиеся, не блокирующиеся и асинхронные системные вызовы
  6. Влияние внутреннего сопротивления источника сигнала и сопротивления нагрузки на избирательные свойства контура
  7. Влияние переходного сопротивления контактов на нагрев проводников
  8. Влияние сопротивления на вынужденные колебания
  9. Воздушные линии. Сопротивления нулевой последовательности воздушных линий зависят от числа цепей и наличия защитных тросов
  10. Входное и выходное сопротивления. Обычные характеристики электронных приборов
  11. Вычисление моментов инерции и моментов сопротивления для простейших сечений.. Известно, что интеграл вида является моментом инерции сечения относительно нейтральной оси (ось, проходящая через центр тяжести сечения: сечение


 

18.206.15.215 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.


Генерация страницы за: 0.002 сек.