Создается вращающий

Анализом различных конструктивных схем был выбран вариант герметичного насоса с сухим статором и ротором, герметизированными тонкими механическими оболочками. В таком насосе асинхронный электродвигатель трехфазного переменного тока с короткозамкнутым ротором типа беличьей клетки скомпонован в один агрегат с насосом. Тонкая оболочка герметизирует полость статора от водяной полости. Статор заполнен газом, а ротор находится в теплоносителе. При подаче напряжения на статоре создается вращающееся магнитное поле, которое индуцирует в роторе

Фазосдвигающее устройство (ФСУ) создает во второй обмотке статора ток, сдвинутый по фазе на 90° относительно тока первой обмотки. В результате создается вращающееся магнитное поле, так как оси обмоток смещены в пространстве относительно друг друга на 90°. В качестве ФСУ применяют электронные или полупроводниковые уси-

Вращающееся поле в машинах постоянного тока создается многофазной обкоткой якоря, в которой после преобразователя частоты протекают переменные токи (§ 2.1). С точки зрения математического описания процессов преобразования энергии не принципиально, каким образом в воз-дуглном зазоре создается вращающееся поле — с помощью механического или полупроводникового преобразователя постоянною тока в переменный [28, 29].

Вращающееся поле в машинах постоянного тока создается многофазной обмоткой якоря, в которой после преобразователя частоты протекают переменные токи (§ 2.1). С точки зрения математического описания процессов преобразования энергии не принципиально, каким образом в воздушном зазоре создается вращающееся поле — с помощью механического или полупроводникового преобразователя постоянного тока в переменный.

4. Принцип действия асинхронных двигателей. При питании обмотки статора трехфазным током создается вращающееся магнитное поле, которое пересекая замкнутую обмотку ротора, индуктирует в ней ток. Благодаря взаимодействию между вращающимся магнитным по-

2. Как и почему создается вращающееся магнитное поле?

При включении обмотки статора синхронного двигателя в трехфазную сеть в магнитопроводе и воздушном зазоре машины создается вращающееся магнитное поле. Это поле наводит в короткозамкнутой обмотке неподвижного ротора переменный ток, который, взаимодействуя с вращающимся магнитным полем, создает вращающий момент, приводящий ротор во вращение в направлении вращающегося магнитного поля.

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 (

Асинхронный двигатель. В конструктивном отношении асинхронный двигатель представляет собой неподвижный статор, в обмотках которого трехфазным током создается вращающееся магнитное поле, и подвижный ротор, выполненный из электропроводящего материала. На роторе обычно располагаются замкнутые обмотки. При вращении магнитного поля ( 4.15) подвижный проводящий диск (или цилиндр) также вращается, увлекаясь магнитным полем. Такой опыт был проделан знаменитым французским физиком и астрономом Араго. Врашающий момент в двигателе возникает при взаимодействии наведенных токов ротора и магнитного поля статора. Токи в роторе протекают под действием ЭДС, которые появляются при пересечении магнитным полем статора замкнутых проводящих контуров ротора в соответствии с законом электромагнитной индукции. Следовательно, для работы асинхронного двигателя необходимо, чтобы угловые скорости ротора и магнитного поля

Электрические машины переменного тока — асинхронные и синхронные, несмотря на различия в устройстве и конструкции, имеют много общего в принципе работы и теории. В этих машинах при прохождении по обмоткам статора или ротора переменного тока, синусоидально изменяющегося во времени, создается вращающееся магнитное поле. Это поле, в свою очередь, пересекает обмотки статора и ротора (или одну из них) и наводит в них переменную ЭДС. Общность теории обусловливает сходность конструкции многофазных обмоток переменного тока и принципов устройства статора асинхронной машины и якоря синхронной машины.

тором расположены две обмотки, сдвинутые в пространстве на угол 90°. Ротор выполнен в виде тонкостенного полого цилиндра из алюминия. Для уменьшения магнитного сопротивления двигателя имеется также внутренний статор, набираемый из листов электротехнической стали, так же как и внешний статор. При протекании тока по обмоткам статора создается вращающееся магнитное поле, и в роторе индуктируется ЭДС, направленная по образующей цилиндра. Под действием этой ЭДС в роторе возникают вихревые токи, которые, взаимодействуя с вращающимся полем, создают электромагнитные силы и вращающий момент.

Рамка жестко соединена с двумя полуосями О и О', которые своими концами опираются о подшипники. На полуоси О закреплены указательная стрелка 4 и две спиральные пружинки 5 и 5', через которые к катушке подводится измеряемый ток /, противовесы 6. Полюсные наконечники NS и стальной цилиндр 2 обеспечивают в зазоре 1 равномерное радиальное магнитное поле с индукцией В. I! результате взаимодействия маг нитного поля с током в проводниках обмотки 3 создается вращающий момент. Рамка с обмоткой при этом поворачивается и стрелка отклоняется на угол м. Электромагнитная сила F.l№ действующая на обмотку, равна Fn, = wBll.

А и Б включаются в сеть однофазного тока. Ток, возникающий в обмотках / двигателей, создает неподвижное в пространстве пульсирующее с частотой сети магнитное поле, которое наводит в обмотке ротора ЭДС и ток. Однако легко показать, используя правила правой и левой руки, что в результате взаимодействия тока ротора с магнитным полем возникают силы ( 10.40, а), результирующий момент которых относительно оси вращения оказывается равным нулю. Без дополнительных устройств двигатели не развивают момента и самостоятельно разогнаться не могут. Если же ротору внешним усилием придать небольшую скорость, он начнет развивать момент и разгонится самостоятельно до установившейся скорости, определяемой моментом нагрузки. Это объясняется тем, что в обмотке ротора вследствие того, что она пересекает магнитное поле, возникают еще одна ЭДС и ток и в результате взаимодействия этого тока с полем статора создается вращающий момент. Для выяснения характера зависимости п =/(М) (механической характеристики двигателя) производят разложение пульсирующего магнитного потока на два вращающихся потока. Неподвижный в пространстве, изменяющийся во времени синусоидально магнитный поток эквивалентен двум одинаковым неизменным по значению и вращающимся в разные стороны с постоянной угловой частотой магнитным потокам ( 10.40,6), которые равны половине амплитудного значения неподвижного потока.

проходят воздушный зазор и входят в тело якоря. В якоре поток северного полюса разветвляется на две равные части, замыкающиеся через сердечники южных полюсов и станину. Рабочим объемом является воздушный зазор машины, в котором и создается необходимое магнитное поле с индукцией В = 0,6 ^-0,8 Т. Рабочая обмотка машины уложена в пазах якоря. Если машина работает в двигательном режиме, то по обмотке якоря пропускается ток от вспомогательного источника. В результате взаимодействия магнитного поля полюсов и токов в проводниках якоря создается вращающий момент.

Относительно оси рамки создается вращающий момент Мвр = = NSBIK, где N — число витков обмотки; S — площадь рамки; В — магнитная индукция — величины, постоянные для данного прибора. Поэтому Mef = kBfIK. Противодействующий момент Mnp = knfa создается пружинами (см. § 6.1).

Это универсальное свойство электромагнитных систем в данном случае проявляется в том, что создается вращающий момент, под действием ко- с торого ротор вращается с частотой,

4. Какими взаимодействиями создается вращающий момент?

компаундом. Обмотки управления включаются последовательно и по ним пропускается ток /, изменение которого необходимо зарегистрировать. Потоки, создаваемые обмотками управления Фу, замыкаясь через якорь 3, выполненный из магнитомягкого материала, придают его торцам свойства магнитных полюсов. В результате взаимодействия намагниченных торцов якоря с подмагни-чивающими потоками Ф_ создается вращающий момент, пропорциональный потоку управления, а следовательно, и току /. Противодействующий момент создается мощ-ными спиральными пружинами.

компаундом. Обмотки управления включаются последовательно и по ним пропускается ток /, изменение которого необходимо зарегистрировать. Потоки, создаваемые обмотками управления Фу, замыкаясь через якорь 3, выполненный из магнитомягкого материала, придают его торцам свойства магнитных полюсов. В результате взаимодействия намагниченных торцов якоря с подмагни-чивающими потоками Ф_ создается вращающий момент, пропорциональный потоку управления, а следовательно, и току /. Противодействующий момент создается мощными спиральными пружинами.

\. В чем сходство и в чем различие между электрическими машинами и трансформаторами? Какие машины называются электрическими? Каким образом в якорной обмотке электрической машины и в обмотках трансформатора индуктируется э. ц. с.? Каким образом в электрических машинах создается вращающий момент?

3. Почему ротор асинхронного двигателя не может вращаться со скоростью вращения поля статора? Каким образом создается вращающий момент асинхронного двигателя?

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?