Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника



Электромагнитные моменты от высших пространственных гармоник магнитного поля асинхронного двигателя

Читайте также:
  1. I. Квалификационные требования, предъявляемые для замещения высших должностей муниципальной службы
  2. U–образные и рабочие характеристики синхронного двигателя
  3. Анализ неоднородности магнитного поля над дефектом
  4. Аналогия закона, аналогия права. Обычаи делового оборота. Значение актов высших судебных органов и судебной практики.
  5. Анатомо-морфологическая база высших психических функций
  6. Аномалии магнитного поля Земли.
  7. Борьба в высших эшелонах партийного руководства
  8. В) Система управления электроприводами с несколькими обратными связями, поддерживающими постоянство скорости двигателя.
  9. Взаимодействие электромагнитного поля и движущегося заряда.
  10. Вихревой характер магнитного поля

 

Ранее было установлено, что МДС трехфазной обмотки статора помимо основной гармоники содержит ряд высших пространственных гармоник (см. § 9.5). Каждая из этих гармоник создает в машине вращающееся магнитное поле, частота вращения которого в υ раз меньше частоты вращения поля основной гармоники [см. (9.18)]. При этом высшие пространственные гармоники МДС по­рядка υ = 6х + 1 создают прямовращающиеся (прямые) по­ля, а гармоники порядка υ = 6х - I — обратновращающиеся (обратные) поля.

Асинхронные моменты.Магнитные поля от высших про­странственных гармоник, сцепляясь с обмоткой ротора, наводят в ней ЭДС и создают в двигателе собственные электромагнитные асинхронные моменты. Эти моменты ухудшают свойства двигате­ля, поэтому их принято называть паразитными. При рассмот­рении выражения электромагнитного момента и механической характеристики асинхронного двигателя (см. § 13.2) имелось в ви­ду действие лишь магнитного поля основной гармоники. Если же учесть влияние высших пространственных гармоник поля, то кри­вая электромагнитного момента (см. рис. 13.3) окажется искажен­ной. В зависимости от направления и частоты вращения nυ маг­нитного поля высшей пространственной гармоники и направления создаваемого ею электромагнитного момента Mυ высшие про­странственные гармоники поля могут создать в асинхронном дви­гателе три режима: двигательный режим, если поле выс­шей гармоники прямовращающееся и частота его вращения nυ > n2,а направление момента Mυ положительное, т. е. он направлен со­гласно с моментом основной гармоники М; генераторный режим, если поле высшей гармоники прямовращающееся и час­тота его вращения nυ < n2, а направление момента Mυ отрицатель­ное, т. е. он направлен встречно моменту основной гармоники М; тормозной режим, если поле высшей гармоники обратновращающееся, a Mυ отрицательный, т. е. направлен встречно мо­менту основной гармоники М.

На рис. 13.10, а представлены графики моментов асинхронного двигателя Mυ = f(s)от прямого поля седьмой гармоники и обратного поля пятой гармоники, где s - скольжение ротора относительно поля основной гармоники. Обратное поле пятой гармоники при s = 0 ÷ 1 соз­дает отрицательный момент М5 (тормозной режим); прямое поле седьмой гармоники при 0,857 < s <1 создает положительный момент M7 (двигательный режим), а при s < 0,857 — отрицательный момент М7 (генераторный режим). Сложив ординаты моментов М7 и М5 с ор­динатами момента основной гармоники М, получим кривую резуль­тирующего асинхронного момента (рис. 13.10, б):



MРЕЗ = M + М5 + М7. (13.26)

«Провал» кривой момента МРЕЗ, (участок при 0,7 < s <0,85, на котором МРЕЗ < Мст) затрудняет процесс разгона двигателя и может вызвать «застревание» ротора на малой частоте вращения.

Наибольшую опасность представляют собой паразитные асинхронные моменты при короткозамкнутой обмотке ротора, так как в этом случае токам, наведенным высшими гармониками маг­нитного поля в стержнях ротора, оказывается небольшое электри­ческое сопротивление. В двигателях с фазным ротором действие паразитных асинхронных моментов намного слабее.

Заметное влияние на форму кривой электромагнитного момента оказывают асинхронные паразитные моменты от гармоник поля зубцового порядка (обусловленных наличием зубцов на статоре и роторе):

vZ1 = (Z1/p) ± l; vZ2 = (Z2/p) ± l. (13.27)



 

 

 

Рис. 13.10. Асинхронные моменты от основной

и выс­ших (5-й и 7-й) гармоник поля

 

 

 

Рис. 13.11. Влияние взаимного расположения

в простран­стве полюсов высших пространственных

гармоник поля статора и ротора на направление

синхронного момента:

а— синхронный момент положительный,

б— синхронный мо­мент отрицательный

 

Эффективное средство ослабления влияния высших гармоник на свойства двигателей — скос пазов ротора в пределах зубцового деления.В этом случае ЭДС в стержнях ротора от зубцовых гармоник поля статора снижаются почти до нуля. Действие высших гармоник поля ослабляют также правильным выбором числа пазов статора Z1 и ротора Z2.Рекомендуется соотношение Z2 ≤ l,25 (Z1 ± p ).

Синхронные моменты.Между вращающимися магнитными полями высших пространственных гармоник статора и ротора, имеющими одинаковый порядок, возникают силы магнитного взаимодействия. Результатом этого взаимодействия является воз­никновение синхронного момента М. В общем случае поля ста­тора и ротора от высших пространственных гармоник вращаются с разными частотами (nυ1 ≠ nυ2), а поэтому направление синхронно­го момента Mменяется в зависимости от взаимного расположения магнитных полюсов взаимодействующих полей. Обычно частота изменения знака момента M велика, и из-за большой инерции ротора этот момент не оказывает заметного влияния на вращение ротора. Но при некоторой частоте вращения ротора поля высших гармоник статора и ротора начинают вращаться с одинаковой час­тотой вращения (nυ1 = nυ2). В этом случае направление синхронного момента M становится стабильным. В зависимости от взаимного расположения магнитных полюсов магнитных полей момент M мо­жет быть положительным или отрицательным (рис. 13.11).

Синхронные моменты в асинхронном двигателе нежелатель­ны, т. е. являются паразитными, так как они могут вызвать прова­лы в механической характеристике двигателя. Наибольшего зна­чения синхронные моменты достигают при наличии зубцовых гармоник поля статора и ротора одинакового порядка, т. е. при υz1 = υz2. Синхронные моменты наиболее опасны при следующих соотношениях пазов статора и ротора (Z1и Z2):

Z1 = Z2; Z1 - Z2 = ±2p. (13.28)

Особенно нежелательно равенство числа пазов на статоре и роторе (Z1 = Z2),так как это может привести к «прилипанию» ро­тора к статору: зубцы ротора силами магнитного тяжения удержи­ваются под зубцами статора. Уменьшению синхронных моментов способствует скос пазов на роторе.

Контрольные вопросы

1.Какие виды потерь имеют место в асинхронном двигателе?

2.Почему магнитные потери в сердечнике ротора не учитывают?

3.На какие виды потерь влияют величина воздушного зазора и толщина пла­стин сердечника статора?

4.Используя данные примера 13.1 и задавшись значениями тока статора I1 = 0,5, 0,75, 1,15 I1ном, определите соответствующие значения КПД и построй­те график η = f(P2),при расчетах примите следующие значения коэффициен­та мощности: cos φ1.0,5 = 0,4 , cos φ1.0,75 = 0,6 ; cos φ1.1,15 = 0,8.

5.Почему график I1 = f(P2)не выходит из начала координат?

6.Почему при нагрузках двигателя меньше номинальной его cos φ1, имеет низ­кие значения?

7.При каких условиях высшие пространственные гармоники поля создают и асинхронном двигателе двигательный, генераторный и тормозной режимы?

8. Какими причинами может быть вызван «провал» в механической характери­стике?

9.При каких условиях может происходить «прилипание» ротора к статору?

10. Какими мерами можно ослабить паразитные моменты в двигателе?

 


Дата добавления: 2015-01-19; просмотров: 134; Нарушение авторских прав


<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Рабочие характеристики асинхронного двигателя | Скарлатина. Дифференциальный диагноз. Осложнения. Лечение на дому и в стационаре. Правила допуска реконвалесцентов в детский коллектив.
lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2017 год. (0.017 сек.) Главная страница Случайная страница Контакты