Двигателя получается

В отличие от синхронного генератора в синхронном двигателе ось полюсов ротора отстает от оси полюсов вращающегося магнитного поля статора (см. 15.3, б). Возникающий при этом электромагнитный момент равен противодействующему тормозному моменту на валу двигателя М м ~М . В синхронном двигателе электрическая энергия преобразуется в механическую. На 15.15 приведена схема замещения фазы синхронного двигателя, подключенного к электрической системе большой мощности U= const. Эта схема замещения совпадает со схемой замещения фазы синхронного генератора, подключенного к системе большой мощности (см. 15.7), с той разницей, что в первом случае электрическая энергия поступает из системы в двигатель, а во втором случае — из генератора в систему.

Напряжение 11и частота /о в электрической системе большой мощности - постоянные величины. Учитывая это обстоятельство, можно сделать вывод, что значения электромагнитного момента М и мощности/* синхронного двигателя, подключенного к такой системе, при постоянном токе возбуждения /в = const зависят только от угла в. Такие зависимости М, (0) и Р(в) называются .узловыми характеристиками синхронного двигателя и имеют вид, аналогичный угловым характеристикам синхронного генератора на 15.10.

синхронного двигателя, подключенного к системе большой мощности U = const, приведенной на 15.16. При постоянном тормозном моменте на валу синхронного двигателя Л/ M,JM его мощность Р ~ = М со постоянна, следовательно, из (15.18) и (15.19) значения

В соответствии с этим фазу синхронного двигателя, подключенного к электрической системе большой мощности, можно представить к вило эквивалентной схемы замещения, состоящей из параллельного соединения эквивалентного рсзистивного элемента, сопротивление которого зависит от тормозного момента r(M_[o ) ~ i///a, и эквивалентного индуктивного (емкостного) элемента, индуктивность (емкость) кото-

В синхронном двигателе электрическая энергия преобразуется в механическую. На 15.15 приведена схема замещения фазы синхронного двигателя, подключенного к электрической системе большой мощности U- const. Эта схема замещения совпадает со схемой замещения фазы синхронного генератора, подключенного к системе большой мощности (см. 15.7), с той разницей, что в первом случае электрическая энергия поступает из системы в двигатель, а во втором случае — из генератора в систему.

Напряжение U и частота /0 в электрической системе большой мощности - постоянные величины. Учитывая это обстоятельство, можно сделать вьюод, что значения электромагнитного момента М и мощности Р синхронного двигателя, подключенного к такой системе, при постоянном токе возбуждения / = const зависят только от угла в. Такие зависимости М, (в) и Р(в) называются угловыми характеристиками син-

синхронного двигателя, подключенного к системе большой мощности U= const, приведенной на 15.16. При постоянном тормозном моменте на валу синхронного двигателя М - Д,м его мощность Р = = Мэми_ постоянна, следовательно, из (15.18) и (15.19) значения произведений сомножителей E0sin6 = шч>0$1п0 = const и /cosi =/a * = const всегда постоянны и не зависят от тока возбуждения. На 15.17 приведена совокупность векторных диаграмм фазы синхронного двигателя с постоянным тормозным моментом М^ - const при различных токах возбуждения /в = var. При уменьшении тока возбуждения /в (потокосцепления возбуждения ч>0) угол в возрастает до тех пор, пока электромагнитный момент по (15.18) станет меньше тормозного момента и синхронный двигатель потеряет устойчивость.

В соответствии с этим фазу синхронного двигателя, подключенного к электрической системе большой мощности, можно представить в виде эквивалентной схемы замещения, состоящей из параллельного соединения эквивалентного резистивного элемента, сопротивление которого зависит от тормозного момента г(М' ) = С///а, и эквивалентного индуктивного (емкостного) элемента, индуктивность (емкость) кото-

гателя М^м ~Л/т В синхронном двигателе электрическая энергия преобразуется в механическую. На 15.15 приведена схема замещения фазы синхронного двигателя, подключенного к электрической системе большой мощности U- const. Эта схема замещения совпадает со схемой замещения фазы синхронного генератора, подключенного к системе большой мощности (см. 15.7), с той разницей, что в первом случае электрическая энергия поступает из системы в двигатель, а во втором случае — из генератора в систему.

Напряжение U и частота/0 в электрической системе большой мощности постоянные величины. Учитывая это обстоятельство, можно сделать вывод, что значения электромагнитного момента М и мощности Р синхронного двигателя, подключенного к такой системе, при постоянном токе возбуждения /в = const зависят только от угла в. Такие зависимости М (0) и Р(в) называются узловыми характеристиками синхронного двигателя и имеют вид. аналогичный угловым характеристикам синхронного генератора на 15.10.

синхронного двигателя, подключенного к системе большой мощности U= const, приведенной на 15.16. При постоянном тормозном моменте на валу синхронного двигателя Л/то M,JM его мощность Р = = М,м<л постоянна, следовательно, из (15.18) и (15.19) значения произведений сомножителей Е05гпв = со^п5[пв = const и /созу?=/. =

Величина полезной механической мощности Р% на валу двигателя получается за вычетом из Рмх мощности магнитных потерь Рс в сердечнике якоря и мощности механических потерь ДР„х (от трения в подшипниках, щеток о коллектор, вращающихся частей о воздух).

10. Двухфазные и однофазные асинхронные двигатели. В различных схемах автоматики, телеуправления, вычислительной техники и в быту применяются маломощные асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором двухфазные и однофазные. Двухфазные двигатели имеют две обмотки на статоре, расположенные под углом 90° ( 104). Двухфазный ток, проходя по обмоткам 1 и 2, образует вращающееся магнитное поле так же, как и трехфазный, за счет которого и вращается ротор. Сдвиг фаз между токами 1\ и /2 на 90° достигается включением в одну из фаз конденсатора С. Реверс двигателя получается изменением направления тока в одной из обмоток, а регулировка числа оборотов — изменением напряжения.

Как в режиме пуска, так и при подъеме направление тока в обмотке якоря двигателя не изменяется. Вследствие того, что обмотка ОТ создает сильную обратную отрицательную связь по току двигателя, получается очень мягкая характе-

На оси абсцисс ( XI.30) показаны шкалы скольжений ротора относительно обоих потоков. Потоку Ф1 соответствует характеристика момента М, (пунктирная кривая /; к этой кривой относится верхняя шкала скольжений). Потоку ФГ1 соответствует характеристика момента М„ (пунктирная кривая 3, к ней относится нижняя шкала скольжений). Кривая 2 результирующего момента М однофазного двигателя получается как наложение кривых / и 3. Ордината результирующей характеристики М при любом скольжении меньше, чем ордината характеристики, создаваемой одним из вращающихся потоков.

положили, что вторичные и первичные активные сопротивления этих двигателей равны, то эти двигатели будут иметь приблизительно одинаковый к. п. д. При одной и той же нагрузке двигатели в этом случае будут иметь одну и ту же активную составляющую тока: Ead = E3h, но индуктивная составляющая тока для обычного асинхронного двигателя O'd меньше индуктивной составляющей O'h для двухклеточного двигателя. Вследствие этого cos ф для двухклеточного двигателя получается обычно более низким, чем для нормального асинхронного двигателя, что более сильно проявляется для тихоходных двигателей по сравнению с быстроходными. Следовательно, повышенный пусковой момент в двухклеточ-ном двигателе достигается за счет некоторого понижения cos cp при практически одинаковом к, п. д. по сравнению с нормальным короткозамкнутым асинхронным двигателем.

Синхронный режим работы этого двигателя получается автоматически при всех условиях, когда нагрузочный момент на валу двигателя не превышает его гистерезисного момента, определяемого уравнениями (30.1) или (30.6), т. е. при условии

Из уравнения (34.8) видно, что при одинаковой кратности ап потребляемых из сети пусковых токов пусковой момент при автотрансформаторном пуске двигателя получается в k2e раз больше, чем при

Для удовлетворения этих требований (особенно пп. 1, 2, 7) активное сопротивление ротора двигателя выбирается таким, чтобы критическое скольжение sm = К',/ХК = 3 -f- 4. При этом механическая характеристика в режиме двигателя получается практически линейной и обеспечивает отсутствие самохода. В последнем нетрудно убедиться, сравнив направления вращающих моментов при Uy Ф 0 и Uy = 0.

На 67-6 представлены характеристики двигателя при угле сигнального сектора р = я. В диапазоне угловых скоростей 1 < Q± < Q*0 характеристики показаны пунктиром. Максимальный КПД двигателя получается при и* = 0,9 и равен 0,395. Столь низкий КПД определяется тем, что на значительной части рабочего полупериода ( 67-5) ЭДС не компенсирует напряжение, в секции возникает большой ток и выделяются большие электрические "1тоУё^СТ1олюЖя"1йё"хан?чёская""мб1цность на этой части периода невелика, так как секция располагается в зоне малых индукций. Уменьшая угол сигнального сектора, например, переходя к р = 2я/3 ( 67-5), можно исключить из рабочего полупериода участки с чрезмерно большим током и добиться существенного повышения КПД. Кривая КПД при Р = 2я/3 проходит значительно выше кривой при р = я; максимальный КПД достигает значения 0,7.

замкнутая якорная обмотка 2, размещающаяся в пазах магнитопровода ротора и присоединенная к коллектору. Дополнительная ЭДС ?д, необходимая для регулирования частоты вращения двигателя, получается во вторичной обмотке регулировочного устройства 3, первичная обмотка которого включена параллельно с обмоткой статора.

перболе ( 8-22). Так как сопротивление обмотки возбуждения мало, то сопротивление шунтирующего реостата "также мало, следовательно, малы и потери в этом реостате. При повышении скорости вращения условия коммутации ухудшаются и ограничивают верхний предел скорости вращения якоря, который- обычно не превосходит 1,4 номинальной. Аналогичное увеличение скорости вращения можно получить, если выполнить обмотку возбуждения секционированной, т. е. сделать отводы от некоторых витков катушки возбуждения и производить изменение намагничивающей силы обмотки возбуждения путем включения различного количества витков. Этот способ регулирования скорости вращения более экономичен, однако стоимость двигателя получается более высокой.