Двухфазными обмотками

Имеются и другие модификации одно- и двухфазных асинхронных двигателей. Они несколько отличаются по своим техническим характеристикам, которые ниже, чем у трехфазных электродвигателей. Мощность одно- и двухфазных асинхронных двигателей невелика (чаще всего менее 0,5 кВт). Их применяют в автоматике, бытовых приборах и т. д.

Фазочувствительными называют усилители, питающиеся от источников опорного напряжения переменного тока или пульсирующего тока. На выходе фазочувствительного усилителя получается пульсирующий ток, среднее значение которого пропорционально фазе входного напряжения, имеющего ту же частоту, что и опорное напряжение. Изменение фазы входного напряжения на 180° приводит к изменению направления среднего тока /0 в нагрузке. Фазочувствительные усилители применяют для питания обмоток управления магнитных усилителей, обмоток дифференциальных реле, обмоток возбуждения реверсивных микродвигателей постоянного тока или обмоток управления двухфазных асинхронных

Применяются трехфазные, двухфазные и однофазные асинхронные машины. В промышленности наиболее широко используются трехфазные асинхронные двигатели, поэтому далее им уделяется основное внимание. В конце главы рассматриваются однофазные асинхронные двигатели; о двухфазных асинхронных двигателях см. в гл. 15.

Механические характеристики двухфазных асинхронных двигателей рассмотрены в § 15-1.

Поворотные трансформаторы. В схемах автоматики, счетно-решающих устройств и следящих систем нашли широкое применение поворотные трансформаторы, у которых статор конструктивно выполнен так же, как и у двухфазных асинхронных двигателей, а ротор отличается тем, что имеет двухфазную обмотку, концы которой выведены на четыре контактные кольца. Такие трансформаторы предназначаются для получения на выходе напряжения, пропорционального углу поворота ротора, синусу и косинусу этого угла. При помощи поворотных трансформаторов можно производить умножение, деление, сложение, вычитание, возведение в степень и извлечение квадратного корня; можно также решать тригонометрические уравнения, производить алгебраические действия с векторными величинами и преобразовывать координаты.

Применяются трехфазные, двухфазные и однофазные асинхронные машины. В промышленности наиболее широко используются трехфазные асинхронные двигатели, поэтому далее им: уделяется основное внимание. В конце главы рассматриваются однофазные асинхронные двигатели, о двухфазных асинхронных - см. в гл. 15.

Механические характеристики двухфазных асинхронных двигателей рассмотрены в § 15-1.

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ДВУХФАЗНЫХ АСИНХРОННЫХ МИКРОМАШИН НА РАСЧЕТНОМ СТОЛЕ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

н и я — изучить с помощью математической модели характеристики двухфазных асинхронных машин, определить основные выходные показатели и проанализировать влияние на них параметров схемы замещение.

Глава 11. Математическое моделирование двухфазных асинхронных

52. Лопухина Е. М. Расчет электромеханических характеристик двухфазных асинхронных микродвигателей с электрической и пространственной асимметрией.— Научи, тр. —М.: МЭИ, 1972, вып. 138.

При работе машины он может свободно вращаться в зазоре между наружной и внутренней частями статора. Двухфазная обмотка статора располагается в пазах наружного либо внутреннего пакета статора. Иногда двигатели с полым немагнитным ротором снабжают двумя двухфазными обмотками, одна из которых располагается в пазах внешнего, а другая — внутреннего пакета статора. В таких двигателях происходит суммирование сигналов, воспринимаемых управляющими фазами обмоток.

наложив на статор две добавочные обмотки а и b ( 36.2,а), сдвинутые относительно главной обмотки А и В на 90 эл. град. При этом число витков каждой из этих обмоток равно половине числа витков основной ш/2. Если пропустить через них ток / во взаимно противоположных направлениях со сдвигом по фазе на 90° относительно тока /г главной обмотки, то такие две обмотки не изменят магнитного состояния двигателя благодаря взаимной компенсации их м.д.с. Однако при рассмотрении соответствующих пар обмоток А и а или В и b их результирующие м.д.с. вращаются в противоположные стороны (см. 36.2,а). Здесь получаются как бы два статора с двухфазными обмотками А — а и В — Ь, соединенными последовательно и действующими на один ротор ( 36.2,6). Вращающиеся в противоположные стороны магнитные поля Ф^ и Фй воображаемых обмоток статора оказывают разное влияние на неподвижный и вращающийся роторы. При неподвижном роторе оба

Наибольшее распространение получили двухполюсные и многополюсные вращающиеся трансформаторы с двумя обмотками на статоре, смещенными на электрический угол л/2, и такими же обмотками на роторе. Вращающиеся трансформаторы этого типа имеют конструкцию, подобную асинхронному двигателю с двухфазными обмотками на роторе и статоре. Для подведения напряжения к обмоткам ротора используются щетки и контактные кольца, а при ограниченном угле поворота также гибкие проводники. В «бесконтактных» вращающихся трансформаторах обмотки ротора питаются с помощью двух промежуточных кольцевых трансформаторов (КТ), показанных на 49-5.

Уравнения напряжений и токов фаз А и В для АД с двухфазными обмотками (см. 1.1, а, б) на основе метода симметричных составляющих записываются следующим образом:

двухфазными обмотками

Рассмотренные схемы включения АКД получили наибольшее распространение. Известно еще несколько десятков схем включения АКД с трехфазными и двухфазными обмотками в однофазную сеть (см. [И]). Формулы для расчета характеристик двигателей для других схем включения могут быть получены по методике, используемой в приведенных примерах.

тающий момент и мощность потребления с различными другими схемами при условии равенства всех параметров схемы замещения главной фазы. Сказанное справедливо при рассмотрении только основной гармоники поля в воздушном зазоре. В табл. 4.2 также даны условия получения кругового поля при произвольном и при емкостном фазо-смещающем элементе. Рассмотрены все возможные схемы включения АКД с двухфазными обмотками на статоре. Для АКД с трехфазными обмотками на статоре анализируются наиболее широко используемые в практике схемы включения (5 — 7). Схема 8 обеспечивает круговое поле при выбранном скольжении для любого соотношения параметров схемы замещения при использовании четырех емкостных фазо-смещающих элементов.

статора выполняется при сравнительно малых числах пазов на полюс и фазу q. Поэтому учет влияния высших пространственных гармонических становится весьма актуальным. Особенно велика их роль для двигателей с двухфазными обмотками на статоре, у которых имеются третьи гармонические.

В общем случае число уравнений для ротора равно бесконечности (практически достаточно учесть 2—5 высших гармонических, остальные при этом нужно отнести к дифференциальному рассеянию). Наиболее существенное влияние на характеристики машины с двухфазными обмотками оказывают третья, пятая и седьмая гармонические, с трехфазными обмотками — пятая и седьмая. Надо учитывать также гармонические зубцового порядка.

Сопротивления хт и гт намагничивающего контура определяются при расчете магнитной цепи. Сопротивления обмотки статора г$ и Xs для АД с двухфазными обмотками должны рассчитываться в общем случае отдельно для каждой из фаз с учетом различной конфигурации пазов, распределения пазов между фазами, различных чисел витков и сечений проводников в обмотках. В первую очередь это касается однофазных АД с пусковыми элементами. Для АКД характерны равное распределение пазов между фазами и одинаковая конфигурация всех пазов. В этом случае для сопротивлений рассеяния фаз справедливо соотношение х$в = №XSA, где k = WSB k0B/(wsA &ол) — отношение эффективных чисел витков обмоток, и раздельно находятся только активные сопротивления ГЗА и rSB. Однако у АКД и для этих сопротивлений в первом приближении обычно можно считать г$в = = №ГЗА- Параметры намагничивающего контура хт и гт и сопротивления ротора хк и /я приводятся к обмотке главной фазы А статора.

В общем случае у двигателей с двухфазными обмотками распределение пазов между фазами не одинаково: QA ф QB, в связи с чем отличаются коэффициенты магнитной проводимости лобового и дифференциального рассеяния: Ял5л ф Ял5В; Кл5д ф Яд5в. Различны также и конфигурации пазов и, следовательно, Ка3д =^= ^пзв-