Запорожец  Издания 

0 1 2 3 4 5 6 [ 7 ] 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57



Рис. 1.6. Проводник в глубоком пазу ротора:

с - магнитное поле вокруг внутренних и наружных частей; б - величина тока при пуске двигателя в различных частях проводника

При пуске рабочей машины вращающий момент двигателя должен превышать момент сопротивления.

Для увеличения пускового вращающего момента асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором используют обмотки ротора с удлиненными стержнями (рис. 1.6). В начальный момент пуска в роторе наводится ЭДС с частотой 50 Гц, а плотность тока в стержне получается разной. Внутренние и наружные части однородного стержня обладают одинаковым активным, но разным индуктивным сопротивлением. Внутренняя часть стержня в большей степени окружена сталью, поэтому индуктивное сопротивление ее значительно больше, чем у наружной части. При одинаковом активном сопротивлении этих частей стержня полное сопротивление внутренних частей будет значительно больше, чем наружных. В начальный момент пуска при частоте ЭДС ротора 50 Гц величина индуктивного сопротивления (Xl = 23xfL) большая, и от нее в значительной степени зависит величина полного сопротивления.

Ток в наружных частях стержня намного больше, чем во внутренних, что соответствует прохождению его только по части сечения стержня. Активное сопротивление части сечения стержня больше, чем всего сечения. С увеличением активной составляющей сопротивления стержней увеличивается активная составляющая тока ротора, что влечет за собой увеличение вращающего момента.

По мере увеличения числа оборотов ротора частота наводимой в нем ЭДС уменьшается, соответственно



уменьшаются индуктивное сопротивление и влияние его на величину полного сопротивления. Разница между полными сопротивлениями наружных и внутренних частей стержня также уменьшается. Ток проходит по сечению стержня все более и более равномерно. При номинальном числе оборотов частота наводимой в роторе ЭДС незначительная (1...2 Гц), а плотность тока в различных частях стержня почти одинаковая. Активное сопротивление стержня при нормальной работе оказывается небольшим.

1.6. Однофазные двигатели

Однофазные асинхронные двигатели. Среди этой группы двигателей наиболее широкое применение получили асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором. Известно, что однофазный ток создает пульсирующее магнитное поле. В проводниках ротора этим полем наводятся ЭДС и токи, при взаимодействии которых с магнитным полем статора не создается пускового вращающего момента. Если ротор принудительно раскрутить, то его вращение будет поддерживаться взаимодействием магнитных полей ротора и статора. При этом величина вращающего момента будет обеспечивать работу двигателя с нагрузкой.

В этом легко убедиться на примере трехфазного асинхронного двигателя. Если от двигателя, работающего в режиме холостого хода, отсоединить один провод сети, то двигатель будет продолжать работать как однофазный. Если отсоединить один провод сети перед пуском этого двигателя, то после замыкания контактов рубильника он не будет вращаться (однофазный ток не создает пускового вращающего момента).

Таким образом, для пуска однофазного двигателя нужно создать вращающееся магнитное поле, т. е. применять две обмотки в статоре двигателя - основную (рабочую) и дополнительную (вспомогательную). Их располагают в статоре под углом друг к другу. При этом токи, проходящие по этим обмоткам, не должны совпадать по фазе. Сдвиг токов по фазе получают подключением к вспомогательной обмотке фазосмещающего элемента - конденсатора или резистора.

Процесс образования вращающегося магнитного поля в статоре однофазного двигателя изображен на рис. 1.7.




Рис. 1.7. Вращающееся магнитное поле статора однофазного электродвигателя

По двум обмоткам HiKi и Н2К2, расположенным перпендикулярно друг к другу, проходят токи U и гг, сдвинутые по фазе на четверть периода (90°). Рассматривая направления токов и магнитного поля в различные мгновения одного периода изменения токов (через /в периода), можно получить представление о характере изменения магнитного потока статора.

За положительное направление тока принимают направление его от начала обмоток (витков) к концам, за отрицательное - обратное. По первой обмотке проходит ток i\, по второй -12. Отметив направление тока в проводниках витков, по правилу буравчика можно определить направление магнитного поля статора для каждого мгновения. Так, в первое из рассматриваемых мгновений ток в обмотке HiKi отсутствует, а в обмотке Н2К2 - положительный и проходит от начала Н2 к концу /Сг. По проводнику Яг ток проходит «от нас», а по проводнику /Сг- «к нам». Создается магнитное поле с направлением внутри статора справа налево, т. е. северный полюс справа, южный - слева.

Через Ve периода токи ii = /2 проходят и по первой и по второй обмотке положительного направления. Тогда по проводникам Hi и Н2 ток направлен «от нас», а по проводникам Ki и К2 - «к нам». Вокруг проводников



0 1 2 3 4 5 6 [ 7 ] 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57