Двигателе создается

В двигателе постоянного тока с параллельным возбуждением к переменным потерям относятся потери в цепи якоря, остальные потери, в том числе и потери в обмотке возбуждения, являются постоянными. В асинхронном двигателе переменными потерями следует считать потери в обмотках ротора и статора.

ростного асинхронного двигателя дает возможность уменьшить число зубчатых колес до семи пар ( 1.8, б), а при регулируемом двигателе постоянного тока их число снижается до четырех пар (рис, 1,8, в).

Плавность регулирования во многих случаях определяет качество продукции. В практике электропривода наименьшей плавностью регулирования обладают двухскоростные асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором (фпл — = 2). Высокая плавность регулирования угловой скорости достигается, например, в двигателе постоянного тока независимого возбуждения при регулировании изменением потока или подводимого к якорю двигателя напряжения.

Иначе, чем в случае двигателя постоянного тока независимого возбуждения, определяются потери при переходных процессах в двигателе постоянного тока последовательного возбуждения, у которого магнитный поток зависит от тока якоря, т. е. имеет место нелинейная зависимость между током якоря и моментом. Здесь для определения потерь необходимо построить график зависимости квадрата тока якоря в переходном процессе от времени и, проводя численное интегрирование этой кривой, вычислить потери энергии. Так же определяются при переходных режимах потери энергии в двигателе постоянного тока смешанного возбуждения и для других типов двигателей в случае существенного изменения магнитного потока или статического момента в течение переходного процесса. Следует отметить, что при пуске и торможении противовключе-

нием двигателя постоянного тока последовательного возбуждения при неизменном напряжении потери энергии в нем могут быть меньше, больше или равны соответствующим потерям в двигателе постоянного тока независимого возбуждения. Если среднее значение тока в переходном режиме у двигателя последовательного возбуждения больше номинального, то вследствие увеличенного магнитного потока момент, развиваемый двигателем, окажется больше, а время переходного процесса и потери энергии меньше, чем у двигателя независимого возбуждения, при прочих равных условиях (в частности, при одинаковых токах).

ным возбуждением имеет характер, близкий к гиперболическому. При увеличении нагрузки по мере насыщения магнитной цепи характеристика приобретает более прямолинейный вид (кривая 3 на XIII. 31). В компаундном двигателе постоянного тока при согласном включении обмоток скоростная характеристика занимает промежуточное положение между характеристиками двигателя параллельного и последовательного возбуждения (кривая 2).

В двигателе постоянного тока последовательного возбуждения скоростная характеристика близка к гиперболической. Поэтому согласно выражению (XIII. 22) вид его характеристики момента приближается к параболическому. Действительно, если /„=/, то из соотношения (XIII. 19) имеем М~1*. Это выражение показывает, что изменение момента от тока нагрузки происходит по закону параболы до тех пор, пока сталь не насыщена. По мере насыщения зависимость приобретает более линейный характер (кривая 4 на XII 1.32).

В компаундном двигателе постоянного тока характеристика момента (кривая 3) занимает промежуточное положение между характе-

Вращающий момент любого электрического двигателя создается в результате взаимодействия магнитного поля и проводников с током. В двигателе постоянного тока вращающий момент выражается формулой

Лучшие механические характеристики и меньшие потери в двигателе постоянного тока достигаются при регулировании частоты вращения за счет подводимого к двигателю напряжения. Но, как и в машинах переменного тока, при этом способе регулирования частоты вращения необходимо иметь громоздкое устройство, обеспечивающее регулирование напряжения. Обычно это электромашинное устройство. При наличии сети переменного тока это устройство состоит из двух .электрических машин: асинхронного или синхронного двигателя и генератора постоянного тока. В автономных системах вместо приводного электродвигателя, вращающего генератор постоянного тока, применяются дизели, двигатели внутреннего сгорания и паровые или газовые турбины.

11.1. Схема для исследования встречной э. д. с. в двигателе постоянного тока.

тирует в ней ток 1г , значительно отстающий но фазе от 1\ . Ток 1г возбуждает второй магнитный поток двигателя. Таким образом, в двигателе создается система двух переменных магнитных потоков, не

тирует в ней ток /2, значительно отстающий по фазе от it. Ток 1г возбуждает второй магнитный поток двигателя. Таким образом, в двигателе создается система двух переменных магнитных потоков, не

В. Асинхронные двигатели с расщепленными полюсами. Их можно рассматривать как промежуточные конструкции между однофазными и двухфазными асинхронными двигателями ( 14.38) . Этот двигатель имеет короткозамкнутую обмотку WK, охватывающую часть явно-выраженного полюса, на котором размещена главная (первичная) обмотка /. Ток /1 в обмотке 1, подключенной к сети, возбуждает магнитный поток !. Часть последнего пронизывает обмотку w и индуктирует в ней ток /2, значительно отстающий по фазе от /). Ток /2 возбуждает второй магнитный поток двигателя. Таким образом, в двигателе создается система двух переменных магнитных потоков, не

Синхронный двигатель. Обмотками статора в двигателе создается вращающееся магнитное поле, которое для наглядности можно рассматривать в виде вращающегося магнита. Подвижный ротор выполняется как постоянный магнит у малых двигателей. При совпадении осей магнитных полей статора и ротора ( 4.14, а) двигатель не развивает вращающего момента. Если ось магнитного поля ротора смещается на угол б (

На использовании вращающегося магнитного поля основан принцип действия трехфазного асинхронного двигателя, изобретенного в 1888 г. М. О. Доливо-Добровольским. Вращающееся магнитное поле в асинхронном двигателе создается обмотками статора. Это поле наводит в обмотках ротора индукционные токи. Взаимодействие этих токов с вращающимся магнитным полем приводит к возникновению вращающегося момента в направлении поворота поля. В результате ротор начинает вращаться со скоростью v (об/мин), несколько меньшей скорости вращения магнитного поля vn (отсюда термин «асинхронный» двигатель). Для характеристики степени различия указанных скоростей вращения вводят параметр

Одной из разновидностей гистерезисного двигателя является двигатель с экранированными полюсами. Этот двигатель ( 10.9) имеет явнополюсный статор с однофазной катушечной обмоткой. На полюсах статора расположены экранирующие короткозамкнутые витки, охватывающие половину каждого полюса. Экранирующие витки создают сдвиг по фазе между магнитными потоками, проходящими через экранированную и неэкранированную части полюсов, в результате чего в двигателе создается вращающееся магнитное поле (см. § 5.15). Ротор состоит из нескольких дисков, выполненных из магнитно-твердого материала. Кольцевой обод в дисках позволяет получить асинхронный и гистерезисный моменты. Диаметральная перемычка в роторе обеспечивает возникновение реактивного момента. При пуске двигателя на ротор действуют асинхронный и гистерезисный моменты. По окончании пуска ротор вращается с синхронной частотой под действием гистерезисного и реактивного моментов.

1. Почему в трехфазном асинхронном двигателе поток вращается, а в трехфазном трансформаторе пульсирует? Почему в трехфазном асинхронном двигателе создается вращающий момент, а о трансформаторе не создается? В каких участках стали возникают потери асинхронного двигателя при неподвижном рогоре, при синхронном вращении и при номинальном режиме?

Конденсаторные двигатели. Однофазные двигатели, у которых в цеяь обмотки статора включена емкость, называются конденсаторными. Такие двигатели, питаемые от однофазной сети, по способу образования магнитного поля чаще всего являются двухфазными. Они имеют на статоре две обмотки, обычно с неодинаковым числом витков, оси которых сдвинуты в пространстве на 90° ( XI.34). Вследствие временного сдвига тока в подключенной через конденсатор обмотке В в двигателе создается вращающаяся н. с., являющаяся круговой в случае, если намагничивающие силы фаз обмоток Рд и Fg равны и сдвинуты по времени на четверть периода изменения тока. Это условие может выполняться только при определенном подборе емкости, напряжений и чисел витков обмоток Л и В.

В двигателях с катящимся ротором ротор с короткозамкнутой обмоткой расположен эксцентрично относительно статора ( 3.105). Вращающий момент в таком двигателе создается за счет сил одностороннего магнитного притяжения. Из-за большой несимметрии воздушного зазора электромагнитный момент формируется из произведений токов в обмот-

ВС—ВА—СА—СВ—АВ, благодаря чему в двигателе создается вращающееся магнитное поле. Достоинством трехфазной мостовой схемы преобразователя является то, что в кривых фазных токов отсутствуют третьи гармонические.

Под действием напряжения прямой последовательности в двигателе создается круговое вращающееся магнитное поле. Оно увлекает за собой ротор двигателя. Ротор вращается с угловой частотой шр. Система напряжений обратной последовательности также создает круговое вращающееся поле, но направление вращения его обратно направлению вращения поля прямой последовательности.