Двигателя смешанного

где условная величина Z_J2, модуль которой имеет размерность, сопротивления, в схеме замещения соответствует магнитной цепи двигателя. Следовательно, для напряжения фазы статора справедливо также уравнение

С постепенным возрастанием нагрузки активная мощность увеличивается, а реактивная мощность практически остается постоянной, так как при неизменной амплитуде напряжения сети поток полюса основного поля сохраняет ту же величину, что и при холостом ходе. Иначе говоря, энергия, запасаемая во вращающемся магнитном поле, практически не зависит от расхода энергии на совершение полезной механической работы и нагрев двигателя. Следовательно, с увеличением механической мощности двигателя его коэффициент мощности также возрастает. При нагрузке, близкой к номинальной, коэффициент мощности асинхронного двигателя достигает наибольшего значения (0,75 -г- 0,95). Однако при дальнейшем увеличении тормозного момента на валу, сопровождающемся существенным ростом токов в обмотках

снижение динамического момента инерции за счет уменьшения объема двигателя, следовательно, и объема вращающейся части двигателя (ротора или якоря), а также путем увеличения отношения длины сердечника ротора или якоря к его диаметру,

где условная величина Z , 2 , модуль которой имеет размерности сопротивления, в схеме замещения соответствует магнитной цепи двигателя. Следовательно, для напряжения фазы статора справедливо также уравнение

где условная величина Z_i2, модуль которой имеет размерност!; сопротивления, в схеме замещения соответствует магнитной цепи двигателя. Следовательно, для напряжения фазы статора справедливо также уравнение

Следовательно, при различных токах возбуждения и при угловой скорости двигателя, равной нулю, ток в якорной цепи равен току короткого замыкания двигателя. Этим значением тока и определяется общая точка пересечения электромеханических характеристик.

Иногда для повышения коэффициента мощности применяется переключение двигателя с треугольника на звезду. Это возможно тогда, когда двигатель, предназначенный для работы при соединении обмоток статора треугольником, часть рабочего времени загружен относительно мало. В этом случае двигатель при номинальной нагрузке включается треугольником, а при понижении нагрузки в три раза переключается на звезду (при том же напряжении сети). При этом его фазное напряжение уменьшается в У"3 раз, примерно во столько же раз уменьшаются э. д. с. и основной поток двигателя. Следовательно, уменьшаются намагничивающий ток и реактивная составляющая общего тока машины. Активная мощность за вычетом потерь остается равной мощности, потребляемой рабочим объектом. В результате угол ф уменьшается и cos ф возрастает. Максимальный момент машины при этом падает пропорционально квадрату фазного напряжения, т. е. втрое.

Ha 12.13, б показаны зависимости /?Мех = /(v) при различных значениях коэффициента сигнала. Однако максимум механической мощности пропорционален аг, поэтому работа при малых а приводит к плохому использованию номинальной мощности двигателя. Следовательно, при якорном управлении управляющее устройство, подающее на двигатель сигнал управления t/y, должно иметь достаточно большую мощность.

Указание. При такой схеме включения каждая фаза обмотки статора оказывается включенной па напряжение 127 :В, т. е. в 1/"3 раз меньшее номинального. Электромагнитные моменты ТАД пропорциональны квадрату напряжения на фазе двигателя:; следовательно, в данном случае номинальным для двигателя буцст момент втрое меньший, чем в условиях предыдущей задачи, т. е

снижение динамического момента инерции за счет уменьшения объема двигателя, следовательно, и объема вращающейся части двигателя (ротора или якоря), а также путем увеличения отношения длины сердечника ротора или якоря к его диаметру;

Как отмечалось, скольжение зависит от момента нагрузки на валу двигателя; следовательно, и частота вращения ротора зависит от тормозного момента на валу. Номинальное значение частоты вращения ротора п2, соответствующее расчетным значениям нагрузки, частоты и напряжения сети, указывается на заводском щитке асинхронного двигателя.

9.22. Схема включения двигателя смешанного возбуждения

На 9.22 приведена схема включения двигателя смешанного возбуждения. Магнитное поле двигателя возбуждается двумя обмотками: обмоткой параллельного возбуждения UIi-IIl2 и обмоткой последовательного возбуждения G! — С2. В двигательном режиме работы обмотки включены согласно. Как и у генераторов, обмотки параллельного и последовательно-, го возбуждения существенно отличаются в конструктивном отношении (см. § 9.7).

У двигателя смешанного возбуждения Ф =/(/Bwm + /яи»с) При холостом ходе (/я = 0) двигатель имеет конечное значение магнитного потока Ф0, который возбуждается в этом случае только МДС обмотки параллельного возбуждения. С увеличением тока якоря магнитный поток возрастает ( 9.23, кривая К).

Если ток якоря двигателя смешанного возбуждения изменит направление по сравнению с указанным на 9.22, то последовательная обмотка будет размагничивать машину и при некотором токе f,, <0 окажется, что Ф = 0. Как будет показано далее, ток I, < 0 соответствует генераторному режиму работы электродвигателя.

Учитывая это, получим М = = k,Mk^Il = fcj/i По мере насыщения магнитной цепи указанная квадратичная зависимость нарушается. Однако и в этом случае увеличение тока сопровождается более высоким темпом увеличения момента ( 9.24, кривая G). Кривая М (1Я) двигателя смешанного возбуждения располагается между зависимостями двигателей параллельного и последовательного возбуждения.

Допустим, что якорь двигателя смешанного ( 9.34), параллельного или последовательного возбуждения включен через контакты В, работает в двигательном режиме с частотой вращения п > 0, моментом М > 0, током якоря /я > 0 и ЭДС якоря Е > 0.

У двигателя смешанного возбуждения в генераторном ре-

Обмотки возбуждения различных двигателей включаются при динамическом торможении по-разному. Обмотки возбуждения двигателей параллельного и смешанного возбуждения остаются включенными в есть; чтобы последовательная обмотка двигателя смешанного иозбуждгпия не размагничивала машину, ее следует отключить. Двигатель последовательного возбуждения может работать как с независимым возбуждением,- так и с самовозбуждением. В первом случае обмотка подключается к сети через резистор с большим сопротивлением, который должен быть рассчитан на значительную мощность. При работе с самовозбуждением обмотка возбуждения включается последовательно с якорем при соблюдении условий, необходимых для самовозбуждения (см, § 9.8).

Схема двигателя смешанного возбуждения приведена на 17.39. Основной обмоткой считается та, которая создает не менее 70% всей н. с. машины. Последовательную обмотку включают обычно согласно с параллельной, т. е. так, чтобы их н. с. складывались. В этом случае двигатель приобретает свойства и характеристики, «средние»

17.рэ. Схема двигателя смешанного возбуждения

Соотношения МДС независимой и последовательной обмоток различны для двигателей разных серий. Наиболее у потребительным, является соотношение, которое при номинальном токе дает равенство МДС обеих обмоток возбуждения. Скорость двигателя смешанного возбуждения при малых нагрузках изменяется значительно, а затем при увеличении нагрузки медленно уменьшается почти по прямой, как у двигателя независимого возбуждения. Происходит это вследствие того,