Эллиптического вращающегося

ком в этой обмотке ( 5.44, б), чем сдвиг фаз <рр в рабочей обмотке. В связи с этим токи в рабочей и пусковой обмотках оказываются сдвинутыми по фазе на угол срр — <рп и образуют несимметричное (эллиптическое) вращающееся поле, благодаря которому и возникает пусковой момент. Двигатели с пусковым сопротивлением надежны в эксплуатации и выпускаются серийно. Пусковое сопротивление встра-

Потоки Фдг и Фц2, смещенные в пространстве на угол р и сдвинутые по фазе во времени на угол v = YZ — ?х> образуют эллиптическое вращающееся магнитное поле (см. гл. 4), которое создает вращающий момент, действующий на ротор двигателя в направлении от первого полюсного наконечника, не охватываемого короткозамкнутым витком, ко второму наконечнику (в соответствии о чередованием максимумов потоков «фаз»).

Поскольку эллиптическое вращающееся магнитное поле эквивалентно сумме двух неодинаковых по величине вращающихся в разные стороны круговых полей: прямого и обратного, из которых последнее создает тормозной момент, то очевидно, что рабочие характеристики однофазного асинхронного двигателя окажутся хуже аналогичных характеристик трехфазного асинхронного двигателя одинаковой мощности. Улучшение энергетических показателей однофазных асинхронных двигателей достигается таким подбором параметров элементов электрических цепей рабочей и пусковой фаз двигателя, а также фазосмещающего элемента, при котором угол сдвига фаз а между токами в обеих фазах статора с одинаковыми магнитодвижущими силами определяется равенством

При легких условиях пуска (небольшой нагрузочный момент в пусковой период) применяют двигатели с пусковым сопротивлением ( 7.5, а). Наличие активного сопротивления в цепи пусковой обмотки обеспечивает меньший сдвиг фаз фп между напряжением и током в этой обмотке ( 7.5, б), чем сдвиг фаз фр в рабочей обмотке. Поэтому токи в рабочей и пусковой обмотках оказываются сдвинутыми по фазе на угол фр—фп и образуют несимметричное (эллиптическое) вращающееся поле, благодаря которому и возникает пусковой момент. Двигатели с пусковым сопротивлением надежны в эксплуатации, выпускаются серийно. Пусковое сопротивление встраивают в корпус двигателя и охлаждают тем же воздухом, который охлаждает весь двигатель.

Потоки ФП1 и Фп2, смещенные в пространстве на угол р и сдвинутые по фазе во времени на угол Y = YI—Y2. образуют эллиптическое вращающееся магнитное поле (см. гл. 2), которое создает вращающий момент, действующий на ротор двигателя в направлении от первого полюсного наконечника, не охватываемого коротко-замкнутым витком, ко второму наконечнику (в соответствии с чередованием максимумов потоков «фаз»).

При несимметрии токов в катушках, например, если концы одной катушки поменять местами, или при несимметрии питающих напряжений вместо кругового вращающегося поля получится эллиптическое вращающееся поле, результирующий вектор индукции которого описывает эллипс и имеет переменную угловую скорость.

— электрической цепи 16—27 Эллиптическое вращающееся поле 203 Энергия магнитного поля 21, 229

При несимметрии токов в катушках, например если концы одной катушки поменять местами, или при несимметрии питающих напряжений вместо кругового вращающегося поля получится эллиптическое вращающееся поле, результирующий вектор индукции которого описывает эллипс и имеет переменную угловую скорость.

Если произойдет обрыв одной из фаз или ток в ней по амплитуде не будет равен току в какой-либо другой фазе или сдвинут по фазе не на 120 °, то образуется эллиптическое вращающееся поле. При возникновении его конец вектора результирующей магнитной индукции будет скользить по эллипсу.

Рис З6.з. Эллиптическое вращающееся магнитное поле однофазного ДЕИГЭ-

Таким образом, в однофазном асинхронном двигателе при вращении ротора возникает эллиптическое вращающееся магнитное поле, взаимодействие которого с токами ротора и создает результирующий электромагнитный вращающий момент. Величину этого момента можно определить через соответствующие моменты Mf и Мь от прямого Ф; и обратного Фь магнитных полей. Электромагнитный момент от прямого поля можно представить в виде Mf = KФfff cos fyfs и соот-

На 36.7 представлена конструкция двухполюсного однофазного асинхронного двигателя с экранированными полюсами. На полюсах этого двигателя располагается обмотка возбуждения, а на частях их — короткозамкнутые пусковые витки. Эти витки создают временной сдвиг по фазе между полями двух половин полюсного наконечника. В результате этого и наличия пространственного сдвига fl между осями указанных половин полюса вдоль их дуги образуется результирующее эллиптическое вращающееся магнитное поле. Возникновение временного сдвига между полями Ф и Ф' под влиянием ко-роткозамкнутых витков показано на диаграмме этих полей (см. 30.6), а образование эллиптического вращающегося поля в результате сложения указанных полей — на 30.7.

В целях уменьшения искажения формы кривой распределения результирующего эллиптического вращающегося магнитного поля в воздушном зазоре рассматриваемого явнополюеного асинхронного двигателя между его полюсными наконечниками предусматриваются.

Электромагнитный вращающий момент управляемого асинхронного двигателя обусловлен взаимодействием результирующего эллиптического вращающегося магнитного поля двух обмоток статора с токами в обмотке ротора. Физически это поле можно представить состоящим из двух вращающихся в противоположные стороны магнитных полей Фу и Фь с разными амплитудами, как это было установлено при рассмотрении принципа действия однофазного асинхрон-

Рассмотренные редукторные двигатели выполняют не только трехфазными, но также и с питанием от однофазной сети. В последнем случае обмотка на статоре двигателя может быть или трехфазной, включаемой в однофазную сеть с конденсаторами, или же состоящей из двух однофазных обмоток — главной и вспомогательной — с взаимным сдвигом на половину полюсного деления, как в однофазных конденсаторных двигателях (см. 29.5, 36.5 и 37.4). Во всех случаях однофазного питания редукторных двигателей назначением конденсаторов в одной из обмоток статора является создание сдвига фаз между токами обмоток для образования в двигателе эллиптического вращающегося магнитного поля.

Принцип действия АДЭП основан на создании эллиптического вращающегося поля, образованного из-за пространственного сдвига (на электрический угол 6 — 30-^-60°) и сдвига по фазе во времени между потоками в неэкранированной и экранированной частях полюса. Если не учитывать реакцию ротора и влияние магнитных шунтов, то можно рассматривать обе обмотки как двухобмо-точный трансформатор, у которого вторая обмотка замкнута ( 5.14). Короткозамкнугый виток, по которому протекает ток /к, создает поле реакции Фк, стремящееся ослабить поле в экранированной части полюса Ф\", созданное главной обмоткой. Суммарный поток, пронизывающий короткозамкнутый виток (поток экранированной части полюса) Ф = Ф1" + ФК наводит в короткозамкнутом 3—761 65

На практике часто используется однофазное питание синхронных микродвигателей. В этом случае в одну из фаз обмотки статора включается, как правило, конденсатор. Несимметричное питание обмотки статора приводит в общем случае к образованию в воздушном зазоре машины эллиптического вращающегося магнитного поля, что, (В свою очередь, вызывает появление дополнительного тормозного момента во всем диапазоне скольжений двигательного режима. Начальный пусковой момент СРД при однофаз-

Принцип действия АДЭП основан на создании эллиптического вращающегося поля, образованного из-за пространственного сдвига (на электрический угол 6 = 30ч-60°) и сдвига по фазе во времени между потоками в неэкранированной и экранированной частях полюса. Если не учитывать реакцию ротора и влияние магнитных шунтов, то можно рассматривать обе обмотки как двухобмо-гочный трансформатор, у которого вторая обмотка замкнута ( 5.14). Короткозамкнугый виток, по которому протекает ток /к, создает поле реакции Фк, стремящееся ослабить поле в экранированной части полюса Ф/', созданное главной обмоткой. Суммарный поток, пронизывающий короткозамкнутый виток (поток экранированной части полюса) Ф = Ф1/7 + Фк наводит в короткозамкнутом 3—761 65

На практике часто используется однофазное -питание синхронных микродвигателей. В этом случае в одну His фаз обмотки статора включается, как правило, конденсатор. Несимметричное питание обмотки статора приводит в общем случае к образованию в. воздушном зазоре машины эллиптического вращающегося магнитного поля, что, ,в свою очередь, вызывает появление дополнительного тормозного момента во всем диапазоне скольжений двигательного режима. Начальный пусковой момент СРД при однофаз-

22-9. Образование эллиптического вращающегося поля

Появление эллиптического вращающегося магнитного поля вместо кругового приводит к уменьшению электромагнитного момента, а также к снижению к. п. д. и коэффициента мощности машины. В частности, если с помощью рабочего конденсатора в сердечнике машины при номинальной скорости вращения ротора будет возбуждено круговое поле, то при неподвижном роторе (момент пуска) и том же конденсаторе поле станет эллиптическим. Машина будет развивать пусковой момент, но его величина может оказаться недостаточной для разгона ротора под нагрузкой в заданное время.

Для увеличения пускового момента в таких случаях параллельно рабочему конденсатору включают еще один пусковой конденсатор, условно изображенный на 18.10 пунктиром. Это приводит к снижению напряжения на рабочем конденсаторе и к соответствующему повышению напряжения на зажимах рабочей фазы, соединенной последовательно с конденсатором; средняя величина потока полюса эллиптического вращающегося поля возрастает и пусковой момент двигателя увеличивается.

22-9. Образование эллиптического вращающегося поля