Однофазного двухобмоточного

10.40. К пояснению принципа действия однофазного двигателя (а) и (&)', механические характеристики однофазного асинхронного двигателя (в)

В двигателе А с короткозамкнутым витком дополнительный поток Фк сдвинут в пространстве на угол 9 (см. 10.39, а) и по фазе на угол v/ (см. 10.41,6). В конденсаторном двигателе Б поток Фп сдвинут в пространстве на угол 90 и по фазе на угол \/ (см. 10.41,в). Основной и дополнительный магнитные потоки создают результирующий поток, который вращается, так же как в трехфазном двигателе, с постоянной частотой, но амплитуда его магнитной индукции в отличие от трехфазного двигателя не остается постоянной. В результате принцип действия однофазного двигателя можно объяснить так же, как и трехфазного двигателя.

10.42. К пояснению образования вращающегося магнитного поля однофазного конденсаторного двигателя (а — д) и механические характеристики однофазного двигателя (е)

Если у статора двигателя только одна однофазная обмотка ( 14.33), то переменный ток в ней будет возбуждать в машине, пока ее ротор неподвижен, переменное магнитное поле, ось которого тоже неподвижна. Это ноле будет индуктировать в обмотке ротора ЭДС, под действием которой в ней возникнут токи. Взаимодействие токов ротора с магнитным полем статора создаст электромагнитные силы F, противоположно направленные в правой и левой половинах ротора, так что результирующий момент, действующий на ротор, окажется равным нулю. Следовательно, мри наличии одной обмотки начальный пусковой момент однофазного двигателя равен нулю, т. е. такой двигатель сам с места тронуться не может.

Б. Однофазные асинхронные двигатели. Они не развивают начального пускового момента. Но если ротор однофазного двигателя раскрутить

Работу однофазного двигателя можно объяснить, рассматривая неременное магнитное поле как результат наложения двух магнитных полей, вращающихся в противоположные стороны с постоянной угловой скоростью CJ/P. Амплитудные значения магнитных потоков этих полей Фу/л и 3?j[m одинаковы и равны половине амплитуды магнитного потока переменного поля машины, т. е. Ф/т = Ф//т =<^V,/2. Простое графическое построение ( 14.36) показывает, как в результате сложения двух одинаковых магнитных потоков Фу и Ф„ , вращающихся в противоположные стороны, получается магнитный поток, изменяющийся по синусоидальному закону: Ф =Ф sinojt.

Учитывая зависимость момента от скольжения для обычного трехфазного асинхронного двигателя (см. 14.25), определим результирующий вращающий момент Мд однофазного двигателя как разность прямого Мд i и обратного Л/в ^ моментов (рис'. 14.37). Существенной особенностью однофазного двигателя является наличие небольшого отрицательного вращающего момента Л/в при синхронной частоте вращения ротора по отношению к прямому полю.

Возрастание скольжения sf при увеличении нагрузки вызывает у однофазного двигателя увеличение тормозного момента обратного поля, вследствие чего его работа менее устойчива, чем трехфазного. Из-за ряда дополнительных потерь КПД однофазного двигателя значительно ниже, чем трехфазного.

Задача пуска в ход однофазного двигателя решается посредством применения того или другого пускового устройства. Чаще всего это дополнительная обмотка, подобная второй обмотке двухфазного двигателя, рассчитанная на кратковременную нагрузку током и отключаемая по окончании пуска. Последовательно с дополнительной обмоткой включается то или иное фазосдвигающее устройство.

однои рабочей фазой обмотки стато- Тр0йства однофазного двигателя ра — однофазной машиной. с пусковой фазой

Чтобы понять принцип действия однофазного двигателя, воспользуемся возможностью эквивалентной замены неподвижного переменного поля машины двумя одинаковыми вращающимися магнитными полями. Такая возможность основана на известной из курса физики замене стоячей волны двумя бегущими волнами, движущимися в противоположных направлениях с одинаковой линейной скоростью; амплитуды лево- и правобегущей волн одинаковы и равны половине амплитуды стоячей волны.

Принцип действия трансформатора. Схема устройства однофазного двухобмоточного трансформатора и его электрическая схема показаны на 7.1, а, б. На схеме представлены только основные части: ферромагнитный сердечник (магнитопровод), две обмотки на сердечнике. Одну обмотку включают в сеть с переменным напряжением. Эту обмотку и относящиеся к ней величины — число витков N\, напряжение и\ и ток Л — называют первичными.

— однофазного двухобмоточного трансформатора 41

— однофазного двухобмоточного трансформатора 53

Электромагнитная схема однофазного двухобмоточного трансформатора состоит из двух обмоток ( 2.1), размещенных на замкнутом магнитопроводе, который выполнен из ферромагнитного материала. Применение ферромагнитного магнитопровода позволяет усилить

моток однофазного двухобмо- ток однофазного двухобмоточного

10-6. Схема двухобмоточного однофазного трансформатора с расщепленной обмоткой НН.

На 11.1,а изображена электромагнитная схема однофазного двухобмоточного трансформатора, а на 11.1,6 — его условное графическое обозначение. Трансформатор состоит из двух обмоток, первичной / и вторичной 3, размещенных на замкнутом ферромагнитном магнитопроводе 2, который для уменьшения потерь от вихревых токов набран из листов электротехнической стали толщиной 0,35 — 0,5 мм, легированной кремнием. Магнитопровод служит для усиления магнитной связи между обмотками трансформатора, т. е. для уменьшения магнитного сопротивления контура, через который проходит магнитный поток трансформатора. В воздушных трансформаторах малой мощности, применяемых при частотах свыше ~20 кГц, ферромагнитный магнитопровод отсутствует, так как практически он не может проводить магнитный поток из-за вытеснения его к поверхности магнитопровода.

Рассмотрим принцип работы трансформатора на примере однофазного двухобмоточного трансформатора, так как рабочие процессы, протекающие в нем, характерны и для других типов трансформаторов. Если первичную обмотку трансформатора подключить к источнику переменного напряжения мь то в ней возникнет ток гь который возбуждает в ферромагнитном магнитопроводе переменный магнитный поток Oi. Магнитный поток, замыкающийся по магнитопроводу, пересекает первичную и вторичную обмотки и индуцирует в них э. д. с. et и е2 соответственно.

Электрическая схема замещения однофазного двухобмоточного трансформатора как четырехполюсника вытекает из системы уравнений (3-22а) — (3-22д), записанных через приведенные к первичной обмотке величины.

Устройство однофазного двухобмоточного трансформатора с одной первичной обмоткой / и расщепленной на две части

На 12-23 представлена фотография однофазного двухобмоточного броневого автотрансформатора фирмы ВВС на 133 Мва, 220/380 кв, выполненного с магнитной системой по 12-24. На 12-25 приведена фотография трех обмоточного трансформатора стержневого типа французской фирмы Савуазьен на 100 Мва, 525/115/11 кв, выполненного этой фирмой для наиболее высоковольтной существующей в настоящее время передачи от Волжской ГЭС имени XXII съезда КПСС в Москву по конструктивной схеме 12-4. Фирмой ВВС < выполнен трансформатор для опытной линии передачи на 750/св[Л. 216,6]. На 12-26 представлен броневой трехфазный трансформатор французской фирмы Жемон (Jeumont) на 100 Мва, 400/225 кв, выполненный по конструктивной схеме 12-9, находящийся на