Однофазные коллекторные

В системах автоматического управления, бытовых приборах и промышленных устройствах находят применение однофазные асинхронные двигатели малой мощности. Для питания однофазных двигателей требуется однофазная сеть, имеющая два провода вместо трех проводов трехфазной сети, что дает в одних случаях экономическую выгоду, в других — удобство в эксплуатации. Однофазные двигатели применяются и в установках средней мощности (несколько десятков киловатт), где их использование целесообразно экономически (два провода вместо трех) и по условиям эксплуатации, например в транспортных устройствах шахт. Среди большого разнообразия однофазных двигателей наибольшее распространение получили двигатели с короткозамкнутой обмоткой ротора: ротор и его обмотка выполнены так же, как и у трехфазных двигателей. Статор таких двигателей бывает с явновыраженными полюсами и корот-козамкнутым витком ( 10.39, а) — его далее будем называть двигателем А и с неявновыраженными полюсами и двумя обмотками ( 10.39, б); его далее будем называть двигате*-лем Б.

Из 10.40, в видно, что при п = 0 момент М — 0. Для создания начального момента и улучшения механической характеристики двигатель А снабжен короткозамкнутым витком-2 (см. 10.39, а), а в цепь пусковой обмотки 2 двигателя Б (см. 10.39, б) последовательно включается конденсатор С ( 10.41, а). По этой причине такие однофазные двигатели называют конденсаторными. Короткозамкнутый виток двигателя А и пусковая обмотка конденсаторного двигателя Б создают дополнительные магнитные потоки.

В системах автоматики применяются однофазные двигатели малой мощности (несколько единиц и десятков ватт) с повышенным сопротивлением короткозамкнутой обмотки ротора. Эти двигатели имеют две обмотки статора и устроены так же, как и конденсаторные однофазные двигатели, но отличаются тем, что их обмотка ротора имеет значительно большее сопротивление. В отличие от однофазного эти двигатели обладают тем свойством, что при включении лишь одной обмотки стато-

2. Электрические модификации основного исполнения: с повышенным скольжением, с повышенным пусковым моментом, десяти- и дненадцатиполюсные, многоскоростные, на частоту сети 60 Гц, однофазные двигатели с пусковым сопротивлением, однофазные двигатели с пусковым конденсатором, однофазные двигатели с рабочим конденсатором, однофазные двигатели с пусковым и рабочим конденсатором, с фазным ротором.

Однофазные двигатели с расщепленными или экранированными полюсами имеют сосредоточенную однофазную обмотку на явно выраженных полюсах магнитопровода статора. Часть наконечника каждого полюса охватывается короткозамкнутым витком. Поток статора 2c, пронизывающий этот виток, индуцирует в нем э. д. с., отстающую от потока на л/2. Под действием этой э. д. с. в витке возникает ток /к, отстающий от э. д. с. на угол фк. Этот ток образует магнитный поток Фк, оказывающий экранирующее действие на поток Ф2с. Результирующий суммарный поток 2C + Фк = Ф2 отстает по фазе от потока фг = Ф2с на неэкранированной части полюса на угол х/. Так как оси потоков i и Ф2 смещены в пространстве относительно друг друга, возникает вращающееся поле, перемещающееся в сторону экранированной части полюса. Из-за неравенства потоков и малости сдвига их в пространстве и во времени поле получается не круговым, а эллип-

Несимметричные машины можно разделить на ЭП с электрической, пространственной и магнитной асимметрией. К электрическим машинам с электрической асимметрией принадлежат машины, у которых различаются активные или индуктивные сопротивления фаз, например асинхронные однофазные двигатели с различными фазосмещающими элементами, включенными в пусковые обмотки.

§ 10.4. ОДНОФАЗНЫЕ ДВИГАТЕЛИ

Однофазные двигатели находят широкое применение в бытовых приборах и иногда в тяговых приводах, что обусловлено наличием однофазной системы питания.

ратное поле и получить при s==l разницу в мэментах от прямого и обратного полей — пусковой момент. Одна из мер уменьшения обратного поля — применение дополнительной обмотки, сдвинутой в пространстве относительно основной, и наличие устройства, обеспечивающего сдвиг во времени между токами в обеих обмотках. Для сдвига между токами удобно использовать конденсатор. Однофазные двигатели, имеющие две обмотки, в одну из которых включен конденсатор (см. 5.6), называют конденсаторными двигателями

В однофазных несимметричных двигателях вихревые токи оказывают значительное влияние на характеристики. Используя вихревые токи, можно создать однофазные двигатели, имеющие достаточный пусковой момент. На 10.5,в показан двигатель с несимметричной магнитной системой. В стали полюсов в поперечной оси этого двигателя 5 создаются вихревые токи вследствие изменения потока в однофазной обмотке, расположенной в продольной оси машины. Эти токи сдвинуты во времени относительно токов в обмотке возбуждения 3, а контуры, где замыкаются вихревые токи, сдвинуты в пространстве на 90° (см. 10.1). Однофазные двигатели с несимметричной магнитной системой могут иметь лучшие энергетические показатели по сравнению с двигателями с экранированными полюсами и выпускаются промышленностью для бытовых вентиляторов.

§ 10.4. Однофазные двигатели............ 157

§ XIV.3. Однофазные коллекторные двигателя переменного тока н универсальные двигателя

Однофазные коллекторные двигатели с последовательным возбуждением применяются в качестве тяговых двигателей железных дорог па однофазном токе. Для облегчения работы двигателя (в частности для улучшения коммутации) в некоторых странах железнодорожные линии питают током пониженной частоты (25 и 16 2/3 гц). Пуск в ход и регулирование скорости вращения тяговых двигателей производится путем изменения напряжения, что осуществляется уменьшением числа витков вторичной обмотки специального трансформатора, питающего двигатель. Во время пуска напряжение снижают до 50%, при этом значительно уменьшается пусковой ток и улучшаются условия коммутации.

Универсальные коллекторные двигатели. Универсальные двигатели представляют собой однофазные коллекторные двигатели последовательного возбуждения, предназначенные для работы от сетей переменного или постоянного тока. В режиме номинальной нагрузки они имеют одинаковую скорость вращения при работе на переменном и постоянном токах. Универсальные двигатели выполняются небольших мощностей и находят широкое применение в бытовых и других приборах. Вся магнитная система набирается из изолированных листов. Обычно обмотка возбуждения имеет отпайку, позволяющую при работе от сети переменного тока уменьшать число витков, вследствие чего уменьшается Ъх, улучшается коэффициент мощности, и характеристики на переменном и постоянном токах становятся более близкими.

§ XIV.3. Однофазные коллекторные двигатели' переменного тока и универсальные двигатели . . ... ................ 391

6.3. ОДНОФАЗНЫЕ КОЛЛЕКТОРНЫЕ ДВИГАТЕЛИ

Однофазные коллекторные двигатели' широко применяются в бытовых электроприборах (полотерах, пылесосах, ручном инструменте,

В однофазных коллекторных двигателях последовательного возбуждения поток возбуждения Ф и ток ( почти совпадают по фазе ( 6.10). Поэтому при изменении направления тока и потока электромагнитный момент имеет небольшую отрицательную часть, а средний момент в двигателе тем больше, чем меньше сдвиг по фазе между i и Ф. Так как последовательная обмотка возбуждения имеет малое число витков, ее индуктивное сопротивление небольшое. Однофазные коллекторные двигатели параллельного возбуждения практически не находят применения, так как обмотка возбуждения с большим числов витков имеет большое индуктивное сопротивление.

Репульсионные двигатели. Это однофазные коллекторные двигатели, в которых об-

6.3. Однофазные коллекторные двигатели .........

Г лава двадцать восьмая Однофазные коллекторные двигатели . . . 610 2(3-1. Принцип действия и вращающий момент однофазного последовательного двигателя . ...... —

ГЛАВА ДВАДЦАТЬ ВОСЬМАЯ \J ОДНОФАЗНЫЕ КОЛЛЕКТОРНЫЕ ДВИГАТЕЛИ