Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника



Приведение параметров обмотки ротора и векторная диаграмма асинхронного двигателя




Читайте также:
  1. III.4.2.1. Диаграмма резервуара
  2. U–образные и рабочие характеристики синхронного двигателя
  3. Б) Определение параметров кавальеров минерального грунта.
  4. В) Система управления электроприводами с несколькими обратными связями, поддерживающими постоянство скорости двигателя.
  5. Введите вектор параметров импульсной системы S, используемых для настройки на нужный режим
  6. Векторная диаграмма катушки с ферромагнитным сердечником
  7. Векторная диаграмма реальной катушки и полное её сопротивление
  8. Векторная модель данных
  9. Векторная функция скалярного аргумента
  10. ВТОРАЯ (МАРЖИНАЛЬНАЯ) ВЕТВЬ КЛАССИЧЕСКОГО НАПРАВЛЕНИЯ В ИЗУЧЕНИИ КОЛИЧЕСТВЕННЫХ ПАРАМЕТРОВ ЭКОНОМИЧЕСКИХ ЯВЛЕНИЙ. Э. Б. КОНДИЛЬЯК И Ф. ГАЛИАНИ

 

Чтобы векторы ЭДС, напряжений и токов обмоток статора и ротора можно было изобразить на одной векторной диаграмме, следует параметры обмотки ротора привести к обмотке стато­ра, т. е. обмотку ротора с числом фаз m2, обмоточным коэффици­ентом ko62 и числом витков одной фазной обмоткиω2 заменить об­моткой с m1, ω1 и kоб1. При этом мощности и фазовые сдвиги векторов ЭДС и токов ротора после приведения должны остаться такими же, что и до приведения. Пересчет реальных параметров обмотки ротора на приведенные выполняется по формулам, анало­гичным формулам приведения параметров вторичной обмотки трансформатора (см. § 1.6).

При s = 1 приведенная ЭДС ротора

E'2 = E2 ke, (12.17)

где ke = E1/ E2 =ko61 ω1 /(ko62/ ω2) - коэффициент трансформации напряжения в асинхронной машине при неподвижном роторе. Приведенный ток ротора

I2 = I2/ ki, (12.18)

где ki = m1 ω1 koб1/ (m2 ω2 ko62) = m1 ke/ m2 - коэффициент трансфор­мации тока асинхронной машины.

В отличие от трансформаторов в асинхронных двигателях ко­эффициенты трансформации напряжения и тока не равны ( kе ≠ ki ). Объясняется это тем, что число фаз в обмотках статора и ротора в общем случае не одинаково ( m1 ≠ m2 ). Лишь в двигателях с фазным ротором, у которых m1 = m2, эти коэффициенты равны.

Активное и индуктивное приведенные сопротивления обмотки ротора:

r2 = r2 ke ki ;

x2 = x2 ke ki. (12.19)

Следует обратить внимание на некоторую специфику опреде­ления числа фаз m2 и числа витков ω2 для короткозамкнутой об­мотки ротора (см. рис. 10.3). Каждый стержень этой обмотки рас­сматривают как одну фазу, а поэтому число витков одной фазы короткозамкнутой обмотки ротора ω2 = ,0,5; обмоточный коэффи­циент такой обмотки kоб2 = 1, а число фаз m2 = Z2, т. е. равно числу стержней в короткозамкнутой обмотке ротора.

Подставив в (12.9) приведенные значения параметров обмотки ротора Е2, I2, r2 и x2 , получим уравнение напряжений обмотки ротора в приведенном виде:

2 - j 2 x2 - 2 r2/ s =0 (12.20)

Величину r′2/ s можно представить в виде

= - + r2 = r2 + r2 (12.21)



тогда уравнение ЭДС для цепи ротора в приведенных параметрах примет вид

0 = 2 - j 2 x2 - 2 r2 r2(1-s)/ s . (12.22)

Для асинхронного двига­теля (так же как и для транс­форматора) можно построить векторную диаграмму. Осно­ванием для построения этой диаграммы являются уравнение токов (12.14) и уравнения напряжений обмоток статора (12.3) и ротора

(12.22).

Угол сдвига фаз между ЭДС 2 и током 2

Ψ2 = arctg(x2s/ r2).

Так как векторную диа­грамму асинхронного двига­теля строят по уравнениям напряжений и токов, анало­гичным уравнениям транс­форматора, то порядок по­строения этой диаграммы такой же, что и векторной диаграммы трансформатора (см. § 1.7).

 

Рис. 12.1 Векторная диаграмма

асинхронного двигателя

На рис. 12.1 представлена векторная диаграмма асинхронного двигателя. От векторной диаграммы трансформатора (см. рис. 1.19) она отличается тем, что сумма падений напряжения в обмот­ке ротора (во вторичной обмотке) уравновешивается ЭДС 2 об­мотки неподвижного ротора (n2 = 0), так как обмотка ротора замкнутой накоротко. Однако если падение напряжения = 2 r2 (1-s)/ sрассматривать как напряжение на некоторой активной нагрузке r2 (1-s)/ s, подключенной на зажимы неподвижного ротора, то векторную диаграмму асинхронного двигателя можно рассматривать как векторную диаграмму трансформатора, на зажимы вторичной обмотки которого подключено переменное активное сопротивление r2 (1-s)/ s. Иначе говоря, асинхронный двигатель в электрическом отношении подобен трансформатору работающему на чисто активную нагрузку. Активная мощность вторичной обмотки такого трансформатора



Р2 = m1 I22 r2(1-s)/s (12.23)

представляет собой полную механическую мощность, развивае­мую асинхронным двигателем.

Уравнениям напряжений и токов, а также векторной диаграм­ме асинхронного двигателя соответствует электрическая схема замещения асинхронного двигателя.

 

Рис. 12.2. Схемы замещения асинхронного

 

На рис. 12.2, а представлена Т-образ­ная схема замещения. Магнитная связь обмо­ток статора и ротора в асинхронном двигателе на схеме замещения заменена электрической связью цепей статора и ротора. Активное со­противление можно рассматривать как внешнее сопротивление, включенное в обмотку неподвижного ротора. В этом случае асинхронный двигатель аналогичен трансформатору, работающе­му на активную нагрузку. Сопротивление– единст­венный переменный параметр схемы. Значение этого сопротивле­ния определяется скольжением, а следовательно, механической нагрузкой на валу двигателя. Так, если нагрузочный момент на валу двигателя М2 = 0, то скольжение s ≈ 0. При этом r2' (1 - s )/ s = ∞, что соответствует работе двигателя в режиме х.х. Если же нагрузочный момент на валу двигателя превышает его вращающий момент, то ротор останавливается (s = 1). При этом r2'(1 - s )/ s = О, что соответствует режиму к.з. асинхронного дви­гателя.



Более удобной для практического применения является Г- образная схема замещения (рис. 12.2, б), у которой намагничиваю­щий контур (Zm = rm+ j xm) вынесен на входные зажимы схемы замещения. Чтобы при этом намагничивающий ток I0 не изменил своего значения, в этот контур последовательно включают сопро­тивления обмотки статора r1 и х1. Полученная таким образом схе­ма удобна тем, что она состоит из двух параллельно соединенных контуров: намагничивающего с током 0 и рабочего с током - 2. Расчет параметров рабочего контура Г-образной схемы заме­щения требует уточнения, что достигается введением в расчетные формулы коэффициента с1 (рис. 12.2, б), представляющего собой отношение напряжения сети U1 к ЭДС статора Е1 при идеальном холостом ходе (s = 0) [1]. Так как в этом режиме ток холостого хода асинхронного двигателя весьма мал, то U1 оказывается лишь немногим больше, чем ЭДС Е1, а их отношение с1 =U1/ E1 мало отличается от единицы. Для двигателей мощностью 3 кВт и более с1 = 1,05 ÷ 1,02, поэтому с целью облегчения анализа выражений, характеризующих свойства асинхронных двигателей и упрощения практических расчетов, примем с1 = 1. Возникшие при этом не­точности не превысят значений, допустимых при технических расчетах. Например, при расчете тока ротора I2 эта ошибка соста­вит от 2 до 5 % (меньшие значения относятся к двигателям боль­шей мощности).

Воспользовавшись Г-образной схемой замещения и приняв с1 = 1, запишем выражение тока в рабочем контуре:

I2 = (12.24)

или с учетом (12.21) получим

I2 = . (12.25)

Знаменатель выражения (12.25) представляет собой полное сопротивление рабочего контура Г-образной схемы замещения .асинхронного двигателя.

Контрольные вопросы

1. В чем сходство и в чем различие между асинхронным двигателем и трансформатором?

2. Почему с увеличением механической нагрузки на вал асинхронного двигате­ля возрастает потребляемая из сети двигателем мощность?

3. Каков порядок построения векторной диаграммы двигателя?

4. В чем отличие Г-образной схемы замещения от Т-образной?


Дата добавления: 2015-01-19; просмотров: 26; Нарушение авторских прав







lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2022 год. (0.015 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав
Главная страница Случайная страница Контакты