Rotationshastigheten för statorens magnetfält. Roterande magnetfält

Beror på frekvensen av matningsspänningen, på strömmen hos den aktuella belastningen på axeln och på antalet elektromagnetiska poler på den här motorn. Denna reala rotationshastighet (eller driftsfrekvensen) är alltid mindre än den så kallade synkronfrekvensen, som endast bestäms av parametrarna för strömförsörjningen och antalet poler av statorlindningen av denna asynkronmotor.

På det här sättet, synkron motorns rotationsfrekvensjag - Detta är rotationsfrekvensen för magnetfältet hos statorlindningen vid den nominella frekvensen av matningsspänningen, och den är något annorlunda än driftsfrekvensen. Som ett resultat är antalet varv per minut under belastning alltid mindre än de så kallade synkrona revolutionerna.

Figuren visar hur den synkroniska rotationshastigheten för en asynkronmotor med en eller en annan pol av statoren beror på frekvensen av matningsspänningen: Ju högre frekvensen - desto högre rotationsfältets vinkelhastighet. Till exempel, vid byte av frekvensen av matningsspänningen ändras den synkron frekvensen hos motorn. Dessa förändringar och driftsfrekvensen för rotation av motorns rotor under belastning.

Vanligtvis drivs lindningen av den asynkrona motorn av en trefas växelström, som skapar ett roterande magnetfält. Och ju större polerna av polerna - desto mindre är den synkrona frekvensen av rotation är rotationshastigheten för statorens magnetiska fält.

De flesta moderna asynkrona motorer har från 1 till 3 par magnetiska poler, i sällsynta fall 4, eftersom de fler polerna är den lägre effektiviteten hos den asynkrona motorn. Men med ett mindre antal poler kan rotorns hastighet ändras mycket, mycket smidigt, ändra frekvensen för matningsspänningen.

Som nämnts ovan skiljer sig den verkliga driftsfrekvensen hos en asynkronmotor från sin synkrona frekvens. Varför händer det här? När rotorn roterar med en frekvens av mindre än synkron, korsar rotorns ledare det magnetiska fältet hos statorn med viss hastighet och EMF sätts in i dem. Denna EMF skapar strömmar i stängda rotorledare, som ett resultat, dessa strömmar interagerar med statorens roterande magnetiska fält och vridmomentet uppstår - rotorn är njuter av statorens magnetfält.

Om det ögonblicket har ett tillräckligt värde för att övervinna friktionskraften, börjar rotorn att rotera, medan solenoidmomentet är lika med det långsamma vridmomentet, vilket skapar en belastning, friktionskraft etc.

I det här fallet ligger rotorn alltid bakom statorens magnetfält, driftsfrekvensen kan inte nå den synkronfrekvens, som om den hände, skulle emf sluta njuta av rotorledarna och det roterande momentet skulle helt enkelt visas. Som ett resultat är magnetiseringen av "glid" (som regel 2-8%) i samband med vilken nästa motorns ojämlikhet är sant:

Men om rotorn av samma asynkronmotor främjas med användning av någon extern enhet, till exempel en förbränningsmotor, upp till en sådan hastighet som rotorns hastighetsfrekvens överskrider den synkronfrekvens, då emf i rotorledarna och den aktiva strömmen kommer att köpas i dem en viss riktning och en asynkronmotor. kommer att bli till.

Det totala elektromagnetiska momentet kommer att bromsas, s glidning kommer att vara negativa. Men så att generatorläget kan manifestera sig, är det nödvändigt att sätta den asynkrona motorns reaktiv effekt som skulle skapa ett magnetfält av statoren. Vid starten av en sådan maskin i generatorläget kan det vara tillräckligt att bryta den återstående induktionen av rotorn och kondensatorerna, vilka är anslutna till de tre faserna av statorlindningen som matar den aktiva belastningen.

Som tidigare visat är en av de viktigaste fördelarna med multiphasystem att erhålla ett roterande magnetfält med användning av fasta spolar, på vilka motorens funktion är baserad. växelström. Övervägande av detta problem Låt oss börja med analysen av spolens magnetiska fält med en sinusformad ström.

Magnetfältspole med sinusformad ström

När den har utsikt över lindningen av den sinusformiga strömmen skapar den

magnetfält, vars induktionsvektor förändras (pulser) längs denna spole också längs den sinusformiga lagen omedelbar orientering av den magnetiska induktionsvektorn i rymden beror på lindningen av spolen och den momentana riktningen av strömmen i den och bestäms av regeln av den rätta mannen. Så för fallet som visas i fig. 1, magnetisk induktionsvektor riktad längs spoleaxeln uppåt. Efter halfaren, när den med samma modul, kommer strömmen att ändra sitt tecken motsatt, kommer vektorn av magnetisk induktion med samma absoluta värde att ändra sin orientering i rymden per 1800. Med hänsyn till ovanstående magnetfält Spole med sinusformad ström kallas pulserande.

Cirkulärt roterande magnetfält
Två- och trefasiga lindningar

Ett cirkulärt roterande magnetfält kallas fältet, varvid vektorn av magnetisk induktion, varav, utan att ändra modulen, rotera i rymden med en konstant vinkelfrekvens.

För att skapa ett cirkulärt roterande fält måste du utföra två villkor:

1. Spolaxeln ska skiftas i rymden i förhållande till varandra i en viss vinkel (för ett tvåfasystem - med 90 0, för trefas - med 120 0).
2. Gjuter att matningsspolarna måste förskjutas i fas, respektive spatialförskjutning av spolar.

Tänk på framställningen av ett cirkulärt roterande magnetfält i fallet med ett tvåfas Tesla-system (fig 2, a).

När man passerar genom spolarna av harmoniska strömmar kommer var och en av dem i enlighet med det föregående att skapa ett pulserande magnetfält. Vektorer och kännetecknande av dessa fält är riktade längs de respektive spolarnas axlar, och deras amplituder förändras också enligt den harmoniska lagen. Om strömmen i spolen i luggar bakom strömmen i spolen A 90 0 (se fig 2, B), då.

Vi hittar projiceringen av den resulterande magnetiska induktionsvektorn på X- och Y-axeln hos det kartesiska koordinatsystemet som är associerat med spolens axlar:

Modul av den resulterande vektormagnetiska induktionen i enlighet med fig. 2, lika

De erhållna relationerna (1) och (2) visar att vektorn av det resulterande magnetfältet är oförändrat av modulen och roterar i rymden med en konstant vinkelfrekvens, som beskriver cirkeln, vilket motsvarar ett cirkulärt roterande fält.

Vi visar att det symmetriska trefasspolsystemet (se fig 3, a) gör det också möjligt att få ett cirkulärt roterande magnetfält.

Var och en av spolarna A, B och C genom att passera längs dem med harmoniska strömmar skapar ett pulserande magnetfält. Vektordiagrammet i rymden för dessa fält visas i fig. 3, b. För projicering av den resulterande magnetiska induktionsvektorn på

axeln hos det kartesiska koordinatsystemet, Y-axeln, som kombineras med fasens A-magnetaxel, kan registreras

;

(3)

.

(4)

De reducerade förhållandena tar hänsyn till spolarnas rumsliga arrangemang, men de matar också på ett trefasströmssystem med en temporär skift i fas med 1200. Därför för momentana värden av induktion av spolar.

; ; .

Substående dessa uttryck i (3) och (4), vi får:

;

(5)

(6)

I enlighet med (5) och (6) och fig. 2, för modulen av den magnetiska induktionen av det resulterande fältet av tre spolar med en ström kan skrivas:

,

och själva vektorn är med vinkeln A, för vilken

,

Således är i detta fall vektorn av magnetisk induktion konstant i utrymmet med en konstant vinkelfrekvens, vilket motsvarar ett cirkulärt fält.

Magnetfält i en elektrisk maskin

För att stärka och koncentrera ett magnetfält i en elektrisk maskin skapas en magnetisk kedja för den. Den elektriska maskinen består av två huvuddelar (se fig 4): en fast stator och en roterande rotor framställd enligt de ihåliga och fasta cylindrarna.

Det finns tre identiska lindningar på statoren, vars magnetiska axlar skiftas av den magnetiska rörledningenens tråkiga med 2/3 av poldelningen, vars värde bestäms av uttrycket

,

var är radien av den magnetiska rörledningen och p är antalet par poler (antalet ekvivalenta roterande konstanta magneter, vilket skapar ett magnetfält, i det presenterade i fig. 4: e p \u003d 1).

I fig. 4 fasta linjer (A, B och C) noterades positiva riktningar av pulserande magnetfält längs lindningarna A, B och C.

Genom att anta magnetisk permeabilitet blev oändligt stor, konstruerar vi den magnetiska induktionsdistributionskurvan i maskinens luftgap som alstras av fasen en lindning, för en viss tidpunkt T (fig 5). Vid konstruktion av kurvan ändras med ett hopp i platsen för spolsidorna, och horisontella platser förekommer i områden som saknar ström.

Vi kommer att ersätta denna sinusoidkurva (det bör anges att riktiga bilar på grund av motsvarande utförande av faslindningar för det resulterande fältet, en sådan ersättning är associerad med mycket små fel). Tar amplituden av denna sinusoid för den valda tiden t lika med v.Vi skriver

;

(11)

.

(12)

Att ha lyftrelationer (10) ... (12), med hänsyn till det faktum att summan av de sista medlemmarna i sina högra delar är identiskt lika med noll, får vi för det resulterande fältet längs luftgaputtrycket

presentera en ekvation av en löpande våg.

Magnetisk induktion är konstant om . Således, om du mentalt väljer någon punkt i luftgapet och flyttar den längs den tråkiga av den magnetiska rörledningen vid hastigheter

,

den magnetiska induktionen för denna punkt kommer att förbli oförändrad. Det innebär att över tiden, den magnetiska induktionsfördelningsskurvan, utan att ändra sin form, rör sig längs statorens omkrets. Följaktligen roterar det resulterande magnetfältet med konstant hastighet. Denna hastighet är gjord för att bestämma i varv per minut:

.

Principen om asynkron och synkronmotorer

Anordningen hos en asynkronmotor motsvarar bilden i fig. 4. Det roterande magnetfältet som skapas av statorlindningarna med strömmen interagerar med rotorns strömmar, vilket leder in i rotation. Den mest distribution mottog för närvarande en asynkron motor med en kortsluten rotor på grund av dess enkelhet och tillförlitlighet. I spåren av rotorn av en sådan maskin finns det toppändande koppar- eller aluminiumstavar. Ändarna av alla stavar från båda ändarna av rotorn är förbundna med koppar- eller aluminiumringar som stängde de svepstavarna. Härifrån hände det ett sådant rotornamn.

I en kortsluten rotorlindning under EMF: s verkan som orsakas av statorens roterande fält, uppstår vortexströmmarna. Interagera med fältet involverar de rotorns rotor med en hastighet, ett fundamentalt lägre rotationsfältet 0. Därför är motorns namn asynkron.

Värde

kallad relativ glid. För de vanliga Versa-motorerna S \u003d 0,02 ... 0,07. Ojämlikheten hos magnetfältets hastigheter och rotorn blir uppenbart om du anser att med ett roterande magnetfält kommer det inte att korsa rotorns ledande stavar och därför kommer de inte att styras av strömmar som är involverade i att skapa en roterande punkt .

Den huvudsakliga skillnaden mellan den synkronmotorer från asynkron är att utföra rotorn. Den senare vid en synkronmotor är en magnet gjord (med relativt liten kapacitet) baserat på en konstant magnet eller på basis av en elektromagnet. Eftersom mångsidorna av magneter lockas, bär det roterande magnetiska fältet hos statoren, som kan tolkas som en roterande magnet, den magnetiska rotorn bakom sig, och deras hastigheter är lika. Detta förklarar motorns namn - synkron.

Sammanfattningsvis noterar vi att, i motsats till en asynkronmotor, som vanligtvis inte överstiger 0,8 ... 0,85, kan en synkronmotor uppnås med ett större värde och till och med gör det så att strömmen kommer att vara före fasspänning. I det här fallet, som kondensorbatterier, används den synkrona maskinen för att öka effektfaktorn.

Litteratur

1. Grundernakedjeteori: Studier. För universitet /g.v. Zevek, P.A. Sionkin, A.V. Nyushal, S.V.stratov. -5-e ed., Pererab. -M.: Energoatomizdat, 1989. -528C.
2. Bessonov L.A. Teoretiska grundval av elektroteknik: Elektriska kedjor. Studier. För elever av elektrotekniska, energi och instrumenttillverkande specialiteter hos universitet. -7-e ed., Pererab. och lägg till. -M.: Högre. SHK., 1978. -528C.
3. Teoretiskgrunderna för elektroteknik. Studier. För universitet. I tre ton. ed. K.M. Polyivanova. T.1. Km polyivans. Linjära elektriska kretsar med fokuserad konstant. -M.: Energi - 1972. -240С.

Kontrollfrågor

1. Vilket fält kallas pulserande?
2. Vilket fält kallas roterande cirkulär?
3. Vilka förhållanden är nödvändiga för att skapa ett cirkulärt roterande magnetfält?
4. Vad är principen om drift vid en asynkronmotor med en kortsluten rotor?
5. Vad är principen om drift vid en synkronmotor?
6. Vilka synkroniska hastigheter produceras i vårt land, motorerna i den alternerande strömmen av det allmänna industriella utförandet?

I induktiva elektriska maskiner är stångens och rotorns lindning bundna av ett magnetfält. För att kommunicera den roterande delen av maskinen med ett fast luftgap genom statorvindningssystemet, skapa roterandeett magnetfält.

Under den roterande, kommer vi att förstå ett sådant magnetfält, vars induktionsvektor rör sig i utrymmet (i planet vinkelrätt mot rotorns axel) vid en viss vinkelhastighet. Om amplituden hos induktionsvektorn är konstant, kallas detta fält cirkulär.Det roterande magnetfältet kan skapas:

• växelström i ett tvåfasslindningssystem skiftas i rymden med 90 °;
• trefas växelström i ett trefasslindningssystem skiftas i ett 120 ° utrymme;
• En likströmskelastare i serie på lindningar fördelade av statorn på motorns stator;
• DC, omkopplad av en strömbrytare på lindningsgrenar som ligger längs rotorns yta (ankare). Bildning av ett roterande magnetfält i en tvåfasmaskin
• (Fikon. 1,2). Ien sådan maskinaxel av lindningarna skiftas geometriskt 90 ° (maskinen med ett par poler beaktas, p n \u003d ett). Statorlindningarna drivs av tvåfasspänning, såsom visas i fig. 1,2, I. Att tro på maskinen är symmetrisk och omättad, tror vi att strömmar i lindningarna också skiftas med 90 elektriska grader (90 ° e-post) och den magnetotransportkraften hos lindningarna är proportionell mot strömmen (fig. 1 .2,6). Iögonblick av tid, = 0 ström i lindning men lika med noll, och ström i lindningen b. Den har det största negativa värdet.

Fikon. 1,2.Bildandet av ett roterande magnetfält i en tvåfas elektrisk maskin: A - Slå på lindningarna: B - Tvåfasströmsystem i statorlindningar: i - rumsligt vektordiagram av magnetore-uppfödningskrafter skapade av statorlindningar

Följaktligen är den totala vektorn av magneto-uppfödningskrafter (MDS) -lindningar vid tiden T och är belägen i rymden, såsom visas i fig. 1,2, i. Vid tiden från 2 \u003d 7c / strömmar i lindningarna kommer att vara Tl m / Och därför kommer den totala MDS-vektorn att vända sig till vinkeln till/ and_zimet i rymden den position som anges i fig. 12, i, Som 2 \u003d 2 + 2. I stunden

tIME CO 2 \u003d I / 2 Den totala MDS-vektorn är lika. På samma sätt kan du spåra hur positionen för den totala MDS-vektorn ändras vid tidpunkten för tiden etc. Det kan ses att vektorn roterar i rymden med en hastighet av CO \u003d 2T, samtidigt som dess amplitudskonstant upprätthålls. Riktning av fältrotation - medurs. Vi föreslår att du lämnar till att om du skickar till fasen men Spänning \u003d (CO -) och på fasen b. Spänning \u003d CO, då riktning

rotation kommer att förändras till motsatsen.

Fikon. 1,3.Scheman för att slå på trefasiga motorlindningar: A - Placering av motorlindningarna vid p n \u003d 1; B - Anslutning av lindningarna i stjärnan; i - Trefasströmmar i motorlindningar

Således kan kombinationen av den rumsliga växlingen av axlarna av lindningar med 90 geometriska grader (90 °) och fasförskjutningen av AC i lindningarna på (90 ° e-post) med elektriska grader att bilda ett magnetfält som roterar längs Stator cirkel i luftgapet.

Mekanismen för bildandet av ett roterande magnetfält i en trefas AC-maskin.Maskinlindningar skiftas i ett 120 ° -utrymme (fig 1,3, a) och mata på systemet med trefasspänningar. Strömmar i maskinens lindning skiftas med 120 ° EL. (Fig. 1.3, i):

De resulterande MDS av statorlindningarna är:

Var w. - antalet vändningar på lindningarna.

Tänk på positionen i vektorns utrymme vid tiden, (fig 1,4, o). Vector MDS-lindning O T är riktad längs axeln O i positiv riktning och är lika med 0, w, de där. HANDLA OM, . Vector MDs Winding från riktad längs axeln från och lika med 0 ,. Summan av vektorerna J och J är riktade längs axeln b. I den negativa riktningen och med denna mängd vektorns mds lindning B, lika stor mängd av tre vektorer bildar vektor H. \u003d 3/2, upptagning vid tidpunkten för den position som visas i fig. 1,4, o. Efter tidpunkt \u003d L / SSO (vid en frekvens av 50 Hz till 1/300 C) kommer tidpunkten 2, där vektorn MDC-lindning O är lika och vektorerna av MDS-lindningar b. och från lika med 0,5. Den resulterande MDS 2-vektorn vid tiden 2 kommer att uppta den position som anges i fig. 1.4.5, dvs. kommer att röra sig i förhållande till föregående position w. I en vinkel på 60 ° medurs. Det är lätt att se till att vid tidpunkten 3, kommer de resulterande MDS av statorlindningarna att uppta positionen 3, dvs. Det kommer att fortsätta att flytta medurs. Under spänningsspänningen \u003d 2L / CO \u003d 1 / den resulterande vektorns MDS gör en fullständig sväng, dvs. Rotationshastigheten hos statorfältet är direkt proportionellt mot frekvensen av strömmen i sina lindningar och är omvänt proportionell mot antalet polerpar:

där n är antalet par av bilens poler.

Om antalet pare av motorpolen är större än enheten, ökar antalet lindningssektioner bortskaffade statorcirkel. Så, om antalet par poler n \u003d 2, kommer tre faslindningar att placeras på en halv av statorcirkeln och tre till en annan. I det här fallet, i en period av matningsspänningen, kommer den resulterande MDS-vektorn att slutföra en halv tur och rotationshastigheten hos statorens magnetfält kommer att vara dubbelt så mindre än i maskiner med "\u003d 1-

Fikon. 1,4.men - CO \u003d 7C / b. - CO \u003d L / i - CO \u003d 7C /

Baserat på driften av nästan alla AC-motorer: synkron med elektromagnetisk excitation (SD), med excitation av permanenta magneter (SDPM), synkrona jetmotorer (SRD) och asynkrona motorer (blodtryck) - lögner principen att skapa ett roterande magnetfält.

Enligt principerna om elektrodynamik i alla elektriska motorer (förutom en stråle) är ett utvecklingsbart elektromagnetiskt ögonblick resultatet av interaktionen av magnetiska flöden (strömskytt), som skapats i de rörliga och fasta delarna av elmotorn. Momentet är lika med produkten av dessa trådar, som visas i fig. 1,5, och momentets värde är lika med produkten av flödesvektorsmodulerna på bihålen i den rumsliga vinkeln 0 mellan flödesvektorerna:

var till - Konstruktiv koefficient.

Fikon. 1,5.

Synkron (SD, SDPM, SRD) och asynkrona motorer Det finns praktiskt taget samma design av stater, och rotorerna är olika. De distribuerade lindningarna hos statorn hos dessa elektriska motorer placeras i ett relativt stort antal halvt stängda statorspår. Om du inte tar hänsyn till tänderna påverkar statorlindningen ett permanent magnetiskt flöde med en permanent hastighet bestämd av den aktuella frekvensen. I reella strukturer leder närvaron av spår och tänder av statorens magnetiska rörledning till utseendet av högre övertoner av magnetiseringskrafterna, vilket leder till krusningarna av det elektromagnetiska ögonblicket.

På CD-skivan är exciteringslindningen belägen, vilken drivs av en likström från en oberoende spänningskälla - patogen. Excitationströmmen skapar ett elektromagnetiskt fält, stationärt i förhållande till rotorn och roterar i luftgapet tillsammans med rotorn med hastigheten på [cm. (1,7)]. För synkronmotorer med en kapacitet på upp till 100 kW, excitation från permanenta magneter, som är installerade på rotorn.

Magnetiska kraftledningar hos rotorfältet som alstras av exciteringslindningen eller permanentmagneterna, "CURB" med en roterande synkront med ett statorelektromagnetiskt fält. Interaktion av statorfält H. Och rotorn 0 skapar ett elektromagnetiskt ögonblick på axeln hos den synkrona maskinen.

I frånvaro av belastning på axeln sammanfaller redigeringsfältets vektorer och rotorn 0 i rymden och roterar gemensamt med en hastighet av CO 0 (fig 1,6, I).

När du bifogar vridmomentet för motståndets sätt, avleds vektorerna [och 0 (sträcker sig som en fjäder) till vinkel 0, och båda vektorerna fortsätter att rotera i samma hastighet av CO 0 (fig 1 .6,6). Om vinkeln 0 är positiv, fungerar den synkrona maskinen i motorn. Ändra belastningen på motoraxeln motsvarar ändringen i vinkeln 0 maximalt M. Det kommer att vara vid 0 \u003d l; / (0 - elektriska grader). Om en

last på motoraxeln överstiger M. Det synkroniska läget är trasigt, och motorn faller ur synkronisering. Med ett negativt värde av vinkeln 0 kommer den synkrona maskinen att använda generatorn.

Fikon. 1,6.men - med perfekt tomgång B - När belastning på axeln

Jet synkron motor - Denna motor med uttryckligen uttalade poler av rotorn utan lindning av excitationen, där vridmomentet som orsakas av rotorns önskan att uppta en sådan position i vilken magnetiskt motstånd mellan den upphetsade statorlindningen och rotorn tar minimivärdet.

I den Apungous-rotorn (fig 1,7). Den har olika magnetiska ledningsförmåga över axlarna. På längdaxeln d, Passerar genom mitten av polen är ledningsförmågan max och på den tvärgående axeln q. - Minsta. Om axeln hos de magnetiska krafterna hos statorn sammanfaller med rotorns längdaxel, är krökningen av kraftledningarna hos magnetflödet och ögonblicket noll. När strömmen förskjuts av statoraxeln i förhållande till längdaxeln d. När magnetfältet (MP) roterar är strömledningarna krökta och ett elektromagnetiskt stund uppstår. Det högsta momentet vid samma statorström erhålles i en vinkel på 0 \u003d 45 ° C.

De huvudsakliga skillnaderna i den asynkrona motorn från synkron är att motorns rotationshastighet inte är lika med hastigheten på det magnetfält som skapas av strömmarna i statorlindningarna. Skillnaden i hastigheten på statorns fält och rotorn kallas glida \u003d Co-co. På grund av glidningen korsar de magnetiska kraftledningarna på statorens roterande fält ledarna på rotorns lindning och föreslår EMF och rotorströmmen i den. Interaktionen mellan statorns fält och rotorströmmen bestämmer det asynkronmotorens elektromagnetiska moment.

Fikon. 1,7.

Beroende på rotorns konstruktion skiljer sig asynkrona motorer med fas och kortsluten rotor. I motorer med en fasrotor på rotorn är det en trefaslindning, vars ändar är anslutna till de kontaktringar genom vilka rotorkretsen matas ut från maskinen för anslutning till startmotstånd, följt av spikning av lindningarna.

I den asynkrona motorn, i frånvaro av en belastning på axeln på statorlindningarna, uppträder endast magnetiseringsströmmar som skapar det huvudsakliga magnetflödet, och amplituden av strömmen bestäms av amplituden och frekvensen av matningsspänningen. Samtidigt roterar rotorn med samma hastighet som statorens fält. I lindningarna av EMF-rotorn inducerar inte, det finns ingen rotorström och är därför noll.

När belastningen appliceras roterar rotorn långsammare än fältet, det finns en glidning, i rotorns lindningar, är EMF styrd proportionell mot glidning och rotorns strömmar uppstår. Statorströmmen, som i transformatorn, ökar med motsvarande värde. Produkten från den aktiva komponenten i rotorströmmen på statorflödesmodulen bestämmer motorns moment.

Kombinerar alla motorer [Förutom ventilinduktormotorerna (vy)] att det huvudsakliga magnetflödet i luftgapet roterar en relativt fast stator med en set-specificerad vinkelhastighet av CO. Denna magnetiska floss bär en rotor, som roterar för synkrona maskiner med samma vinkelhastighet CO \u003d CO, eller för asynkrona maskiner med någon lagring 5. De genererande kraftledningarna som bildar huvudströmmen har en minsta längd när motorn är driftad ( \u003d). Samtidigt sammanfaller vektorns magnetiseringskrafter och rotorns magnetiseringskrafter. När en belastning visas på axelns axel är axeln divergerad och kraftledningarna är vridna och förlängda. Eftersom kraftledningarna alltid strävar efter att skära ner längden visas de tangentiella krafterna som skapar ett vridmoment.

Under de senaste åren, börja få ansökan fan-inductor motorer. En sådan motor har en utseendestator med spollindningar på varje pol. Rotorn är också ett utseende, men med ett annat antal poler utan lindningar. I statorens lindning serveras en unipolär ström från en speciell omvandlare omkopplare växelvis, och en närliggande rotorskulder lockas till dessa upphetsade poler. Statorens nästa pol är sedan upphetsad. Statorpolens lindningsbrytare i enlighet med rotorpositionssensorns signaler. I detta, liksom det faktum att strömmen i statorens lindningar regleras beroende på belastningsformen, är det huvudskillnadsvyn från stegmotorn.

I formen (fig 1,8) är vridmomentet proportionellt mot huvudströmmen och graden av krökning av magnetiska kraftledningar. I början, när rotorns pol (tänder) börjar överlappa statorens pol, är krökningen hos kraftledningarna maximalt och strömmen är minimal. När överlappningen av polerna är maximalt är krökningen av kraftledningar minimal, och flödesamplituden ökar, medan ögonblicket förblir ungefär konstant. Eftersom magnetiska systemet är mättat är tråhöjningen begränsad, även med ökande ström i lindningarna, vyn. Ändring av det ögonblick då rotorns poler passerar i förhållande till statorens pol får axeln att rotera ojämnhet.

Fikon. 1,8.

I motorn likström Excitationslindningen är placerad på stator och fältet som skapas av denna lindning, orörlig. Ankare är skapat av ett roterande magnetfält, vars rotationshastighet är lika med förankringens rotationshastighet, men är riktad. Detta uppnås genom det faktum att lindningarna av den lindade ankaren fortsätter genom växelström, byte av en mekanisk frekvensomvandlare - samlaranordning.

Det elektromagnetiska momentet i DC-motorn bestämmer interaktionen mellan huvudströmmen som skapas av exciteringslindningen och strömmen i varornas vridning: M \u003d K. / Jag

Om du byter BRUSH-COLLECRECTION-enheten på DC-motorens halvledaromkopplare får vi då borstlös DC-motor. Praktiskt genomförande Sådana motorer är en ventilmotor. Konstruktiv giltig motor Det är en trefas synkron maskin med elektromagnetisk excitation eller excitation från permanenta magneter. Statorlindningen är omkopplad med en halvledarkontrollerad omvandlare - omkopplare beroende på motorrotorns läge.

En av de vanligaste elmotorerna, som används i de flesta elektriska drivenheter är en asynkron motor. Denna motor kallas asynkron (icke-synkron) av anledningen att dess rotor roterar med en mindre hastighet än den synkronmotor, i förhållande till rotationshastigheten hos magnetfältvektorn.

Det är nödvändigt att förklara vilken synkron hastighet som är.

Synkron hastighet är en sådan hastighet med vilken ett magnetfält roterar i en roterande maskin, om du är korrekt, så är detta en vinkelhastighet av magnetfältvektorn. Fältets rotationsområde beror på frekvensen av den flytande strömmen och numret på maskinens poler.

Den asynkrona motorn arbetar alltid med en hastighet av mindre än hastigheten för synkron rotation, eftersom magnetfältet, som är bildat av statorlindningarna, kommer att generera ett motormagnetiskt flöde i rotorn. Samspelet mellan detta genererade kommande magnetiskt flöde med statorens magnetflöde gör det så att rotorn börjar rotera. Eftersom det magnetiska flödet i rotorn kommer att ligga bakom, kommer rotorn aldrig att kunna nå den synkroniska hastigheten, det vill säga densamma med vilken vektor av statorens magnetfält roterar.

Det finns två huvudtyper av asynkronmotor, som bestäms av typen av matning. Det:

• enfas asynkron motor;
• trefas asynkron motor.

Det bör noteras att en enfas-asynkronmotor inte kan självständigt börja rörelsen (rotation). För att den ska kunna rotera är det nödvändigt att skapa viss förskjutning från jämviktspositionen. Detta uppnås olika sätt, Med hjälp av ytterligare lindningar, kondensatorer, byte vid tidpunkten för start. Till skillnad från en enfas-asynkronmotor kan en trefasmotor starta en oberoende rörelse (rotation) utan att göra några ändringar i design eller utgångsläge.

Från DC-motorer (DC) kännetecknas asynkrona växelströms (AC) konstruktivt av att effekten matas till statoren, till skillnad från DC-motorn, i vilken ett ankar (rotor) matas genom borstmekanismen.

Princip för drift av en asynkron motor

Matningsspänning Endast på statorlindningen börjar en asynkron motor att fungera. Det är intressant att veta hur det fungerar, varför går det på? Det är väldigt enkelt, om du förstår hur induktionsprocessen uppstår när ett magnetfält induceras i rotorn. Till exempel, i DC-maskiner, är det nödvändigt att separat skapa ett magnetfält i ankare (rotor) inte genom induktion, men genom borstar.

När vi matar stressen på stativets lindning, börjar den elektriska strömmen i dem, vilket skapar ett magnetfält runt lindningarna. Därefter bildas från många lindningar som är belägna på statorens magnetiska kraftledning av statorens allmänna magnetiska fält. Detta magnetfält kännetecknas av ett magnetiskt flöde, vars värde varierar i tid, förutom detta ändras riktningen av magnetflödet i rymden, eller det roterar det. Som ett resultat visar sig att vektorn av den magnetiska strömmen av statoren roterar som en promoterad rutin med en sten.

I enlighet med lagen om elektromagnetisk induktion av Faraday, i rotorn, som har en kortsluten lindning (kortslutningsrotor). I denna roterande lindning skyddas en injicerad elektrisk ström, eftersom kedjan är stängd, och den är i kortslutningsläge. Denna nuvarande exakt såväl som tillströmmen i statoren kommer att skapa ett magnetfält. Motorrotorn blir en magnet inuti statoren, som har ett magnetiskt roterande fält. Båda magnetiska fälten från statorn och rotorn börjar interagera, skicka in fysikens lagar.

Eftersom statorn fortfarande är rörfri och dess magnetfält roterar i rymden, och strömmen induceras i rotorn, som faktiskt gör en permanentmagnet från den, börjar den rörliga rotorn att rotera eftersom statorens magnetfält börjar trycka på det, fascinerande. Rotorn som om clips med ett magnetiskt fält av statoren. Det kan sägas att rotorn försöker rotera synkront med statorens magnetfält, men det är ouppnåeligt för honom, eftersom magnetfält vid synkroniseringsfälten kompenserar varandra, vilket leder till asynkroniskt arbete. Med andra ord, när man använder en asynkron motor, glider rotorn i statorens magnetfält.

Slide kan vara både med fördröjning och framåt. Om en fördröjning inträffar har vi ett motoriseringssätt när den elektriska energin omvandlas till mekanisk energi om glidningen sker med ett rotorutsprång, så har vi ett generatorsystem för drift när den mekaniska energin omvandlas till elektrisk.

Det genererade vridmomentet på rotorn beror på frekvensen av den växlande strömmen hos statorförsörjningen, såväl som värdet av matningsspänningen. Genom att ändra frekvensen av strömmen och storleken på spänningen kan påverkas av rotormomentet och därigenom driva den asynkronmotorans funktion. Detta gäller för både enfas och trefas asynkrona motorer.

Typer av asynkronmotor

Enfas-asynkronmotor är uppdelad i följande typer:

• Med separata lindningar (splitfasmotor);
• Med en startkondensor (kondensatorstartmotor);
• Med en startkondensator och arbetskondensatorns körningsmotor);
• Med en fördriven pol (skuggad polmotor).

Trefassaynkronmotor är uppdelad i följande typer:

• Med en kortsluten rotor i form av en ekorreburinduktionsmotor;
• Med kontaktringar, fasrotor (glidring induktionsmotor);

Som nämnts ovan kan en enfas-asynkron motor inte börja röra sig självständigt (rotation). Vad bör förstås under självständighet? Det här är när bilen börjar fungera automatiskt utan påverkan från den yttre miljön. När vi slår på hushållsapparaten, till exempel en fläkt, börjar det fungera omedelbart, från tangenttryckningar. Det bör noteras att en enfas-asynkronmotor används i vardagen, till exempel en motor i fläkten. Hur uppstår en sådan oberoende lansering om det står att denna typ av motorer inte tillåter det? För att förstå denna fråga är det nödvändigt att studera sätten att starta enfasmotorer.

Varför är en trefas asynkron motor själv saknas?

I ett trefasystem har varje fas relativt de andra två en vinkel av lika 120 grader. Alla tre faser är sålunda belägna jämnt i en cirkel, cirkeln har 360 grader, och det är tre gånger 120 grader (120 + 120 + 120 \u003d 360).

Om vi \u200b\u200böverväger de tre faserna, A, B, C, kan det noteras att endast en av dem i det ursprungliga tidpunkten kommer att ha det maximala värdet av det omedelbara spänningsvärdet. Den andra fasen ökar värdet av dess spänning efter den första, och den tredje fasen kommer att följa den andra. Således har vi en växling av fasfaser A-B-C, eftersom deras värde höjs och en annan order är möjlig i fallande ordning. c-B-en spänning. Även om du registrerar växeln annars, istället för A-B-C, skriv B-C-A, kommer växeln att förbli densamma, eftersom valkedjan i vilken ordning som helst bildar en ond cirkel.

Hur roterar den asynkrona rotorn trefasmotor? Eftersom rotorn är förtjust i statorens magnetiska fält och glider i det är det ganska uppenbart att rotorn kommer att röra sig i riktning mot statorens magnetfält. Vilket sätt kommer statorens magnetfält att roteras? Eftersom statorlindningen är trefas och alla tre lindningar är placerade jämnt på statoren, kommer det formade fältet att rotera i riktning mot växlingen av faserna av lindningarna. Härifrån slutsatsen. Rotorns rotationsriktning beror på storleksordningen av växlingen av faserna hos statorlindningen. Genom att ändra bytesordningen får faserna vi får rotation av motorn i motsatt riktning. För att ändra motorns rotation, är det i praktiken att ändra två eventuella foderfaser av statoren på platser.

Varför börjar en enfas-asynkronmotor som börjar rotera oberoende?

Av anledningen att den drivs av en fas. Magnetfältet hos en enfasmotor är pulserande, inte roterande. Den huvudsakliga uppgiften att lansera är att skapa ett rullande fält från det pulserande fältet. Detta problem löses genom att skapa en fasförskjutning i en annan statorlindning med kondensatorer, induktans och rumsliga lindningar i motordesignen.

Det bör noteras att enfasa asynkronmotorer är effektiva i användning i närvaro av en konstant mekanisk belastning. Om lasten är mindre och motorn fungerar utan att nå sin maximala belastning, minskas dess effektivitet avsevärt. Detta är en nackdel med en enfas-asynkron motor och därmed i motsats till trefasmaskiner, används de där den mekaniska belastningen är konstant.

I föregående stycke visades att rotationshastigheten hos magnetfältet är konstant och bestäms av den aktuella frekvensen. I synnerhet om trefasmotorns lindning placeras i sex spår på statorens inre yta (fig 5-7), då, som visas (se fig 5-4), kommer den magnetiska flödesaxeln sväng

Över hälften av AC-perioden för en halv tur och för hela perioden - en tur. Rotationshastigheten för det magnetiska flödet kan representeras enligt följande:

I det här fallet skapar statorlindningen ett magnetfält med ett par poler. En sådan lindning kallades bipolär.

Om statorlindningen består av sex spolar (två successivt anslutna fasspolar), som läggs i tolv spår (fig 5-8), då som ett resultat av konstruktioner som liknar den bipolära lindningen, är det möjligt att erhålla den axeln hos Magnetiskt flöde för halvperioden kommer att vända kvartalsomsättningen och under hela perioden - på en halv tur (bild 5-9). Istället för två poler på tre

vindningarna på statorfältet har nu fyra poler (två par poler). Rotationshastigheten hos statorens magnetfält i detta fall är lika med

Genom att öka antalet spår och lindningar och producera liknande argument, kan man dra slutsatsen att rotationshastigheten hos magnetfältet i det allmänna fallet i par poler är lika med

Eftersom antalet poler endast kan vara heltal (antalet spolar i statorlindningen är alltid flera av tre), då kan rotationshastigheten hos magnetfältet inte ha några godtyckliga, men ganska definierade värden (se Tabell 5.1).

Tabell 5.1.

I praktiken, för att erhålla ett konstant värde av vridmomentet som verkar på rotorn för en sväng ökar antalet spår i statoren signifikant (fig 5-10) och varje sida av spolen placeras i flera spår och varje lindning består av flera sektioner som är kopplade mellan sig självständigt. Lindning, som regel, gör tvåskikt. I varje spår staplade en över de andra två sidorna av sektionerna av två olika spolar, och om en aktiv sida ligger längst ner på ett spår, ligger den andra aktiva sidan av detta avsnitt på toppen av det andra spåret, sektionen och Spolarna är anslutna till varandra så att i de flesta ledare var varje spårriktning av strömmar densamma.