Sw-motors.ru

Автомобильный журнал
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Двухфазный индукционный двигатель

Двухфазный индукционный двигатель имеет две обмотки, расположенные под углом 90; одна из них подключена к сети, а на другую подается управляющее напряжение. Направление вращения двигателя зависит от сдвига фаз этих напряжений. Если же на обмотки подано напряжение различных частот, то двигатель вращаться не будет. [1]

Вращающий момент в двухфазном индукционном двигателе возникает за счет взаимодействия индукционных токов, наводимых в роторе, с полями статора. [3]

Для привода механизма балансировки применен двухфазный индукционный двигатель 6, который через редуктор 5 и лекало 4 вызывает перемещение сердечника и стрелки. [4]

Принципиальная схема релейной следящей системы с исполнительным двухфазным индукционным двигателем показана на фиг. [5]

Электрические машины серии ДГ объединяют в себе двухфазный индукционный двигатель с полым ротором и тахогенератор переменного тока. [7]

Магнитный усилитель МУ выбирают в зависимости от потребной мощности исполнительного двухфазного индукционного двигателя . [8]

Иногда, например при работе на такую нагрузку, как двухфазный индукционный двигатель , усилитель переменного тока должен обеспечивать малую величину и постоянство фазового сдвига. Это необходимо учитывать при выборе параметров цепей связи и смещения, постоянные времени которых, определяющие величину фазового сдвига, зависят от параметров триодов, изменяющихся при изменении режима работы, температуры и применяемого образца данного типа триода. Малая величина и постоянство фазового сдвига особенно необходимы при питании выходных цепей усилителя пульсирующим напряжением от выпрямителя, что часто применяется в системах автоматического управления. [9]

В этих устройствах магаитныи сервоусилитель компенсационного типа используется для питания двухфазного индукционного двигателя с независимым возбуждением. Эти устройства описаны в следующей главе. [10]

Напря жение с вторичной обмотки трансформатора i подается на управляющие обмотки двухфазного индукционного двигателя 7 ( ДЙД-О. Обмотка возбуждения двигателя питается напряжением от сети U 36 в, / 400 гц. Движок потенциометра / обычно связан с чувствительным элементом прибора и перемещается в сооответ-ствии с изменением измеряемой величины. При появлении сигнала на чувствительном элементе движок потенциометра смещается в ту или другую сторону и равновесие мостовой схемы нарушается. Появившееся при этом напряжение на измерительной диагонали моста после усиления поступает на управляющие обмотки двигателя. [11]

На рис. 6.31 приведена схема полупроводникового усилителя следящей системы для управления двухфазным индукционным двигателем . [12]

На рис. 5.29 приведена схема полупроводникового усилителя следящей системы для управления двухфазным индукционным двигателем . [14]

Сопротивления R M, R могут представлять собой две одинаковые полуобмотки управления двухфазного индукционного двигателя с независимым возбуждением, используемого в высококачественной следящей системе. В этом случае величина постоянной составляющей /, которая также является функцией / у, может быть успешно использована для динамического торможения двухфазного двигателя. Такая схема особенно эффективна в случае применения двухфазного асинхронного двигателя с малым собственным демпфированием. При этом добавление демпфирующего момента за счет постоянной составляющей тока нагрузки позволяет избежать перерегулирования и автоколебаний в следящей системе. [15]

Способ управления асинхронным двухфазным электродвигателем

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 15. I I.1968 (№ 1218957/24-7) с присоединением заявки ¹

Опубликовано 03.V1.1970. Бюллетень № 19

Дата опубликования описания 11.1Х.1970

УД1 621.316.718.5.077. .65-83 (088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ АСИНХРОННЫМ ДВУХФАЗНЫМ

ЭЛ ЕКТРОДВ И ГАТЕЛ ЕМ

Предлагается способ управления асинхронным двухфазным электродвигателем (АДД) .

Для регулирования и реверсирования скорости (мосяента) АДД применяют различные способы и схемы управления.

Известны частотный, широтно-частотный и широтно-импульсный способы регулирования, основанные на создании в машине кругового или эллиптического вращающегося магнитного поля.

B случае кругового поля (симметричный режим работы) одинаковые обмотки АДД питаются равными по величне переменными напряжениями, сдвинутыми .по фазе на 90 эл. град.

При создании эллиптического, поля (несимметричный режим работы) изменяется напряжение на управляющей обмотке, а напряжение на обмотке возбуждения остается неизменным. Регулирование эллиптическим полем в технике используется значительно шире благодаря меньшей сложности схем управления.

Известен широтно-импульсный способ регулирования, при,котором изменяется длительность прямоугольных импульсов управляющего напряжения на несущей частоте. Для реализации этого способа наиболее целесообразны усилители класса Д (импульсные) на полупроводниковых приборах, обладающие известными достоинствами.

Однако специфика автоматических систем с асинхронными двухфазными двигателями, в частности необходимость иметь широкий диапазон регулирования скорости (момента) при отсутствии самохода и гистерезиса характеристик, ограничивает возможность использования существующих импульсных схем. В числе других причин это объясняется и трудностью получения ма Iblx начальных значений импульсов напряжения на обмотке управления

АДД. Другим недостатком таких схем является пх сложность.

По предлагаемому способу с целью повышения глубины регулирования и компенсации самохода импульсы подают с частотой, равной двойной частоте сети, при фазовом сдвиге их передних фронтов относительно друг друга на 180 эл. град, причем при подаче сигнала управления длительности импульсов че20 редуются.

На фиг. 1 приведены осциллограммы напряжений на обмотках АДД; на фиг. 2 — векторные диаграммы магнитных полей; на фиг.

3 — вариант схемной реализаци предлагаемг

На обмотку возбуждения асинхронного двигателя подается синусоидальное напряжение бов от источника переменного тока (l, а на обмотку управления — однополярные прямо30 угольные импульсы напряжения Upv удвоен272417

АДД. ной частоты,,передние фронты которых сдвинуты по фазе относительно друг друга на л (см. фиг. 1). Наличие индуктивности обмотки управления приводит к возникновению э.д.с.сам оиндукции ll, причем перенапряжение выбирается так, чтобы обеспечить режим прерывистых токов и безопасную работу выходных элементов усилителя.

В исходном состоянии все импульсы напряжения на обмотке управления АДД имеют одинаковую продолжительность, составляя

0,2 — 0,25 периода (см. фиг. 1,а), т. е. к обмотке управления подводится .постоянная составляющая напряжения и его четные частотные гармоники. Отсутствие основной частотной гармоники напряжения соответствует отсутствию результирующего вращающего момента, развиваемого двигателем. Вследствие того что передние фронты управляющих импульсов сдвинуты по фазе относительно друг друга на л, в машине создается магнитное поле, вектор которого, изменяясь по величине, в течение одного периода питающего напряжения дважды меняег направление вращения (см. фиг. 2,а), что способствует компенсации самохода двигателя. Такое магнитное, поле может быть названо симметрично качающимся.

Для создания и регулирования вращающего момента АДД производится равнозначная широтная модуляция чередующихся импульсов напряжения (т. е. длительности и япульсо в чередуются), благодаря чему происходит уменьшение четных гармоник, возникновение и возрастание основной и нечетных гармоник управляющего напряжения, сдвинутых по фазе относительно напряжения возбуждения приблизительно на угол л/2. Качающееся магнитное поле становится асимметричньгм (фиг. 2,б), Благодаря тому, что: разностное значение чередующихся импульсов управляющего на,пряжения может быть выбрано как угодно малым, обеспечивается максимальная разрешающая способность по .моменту и максимальная глубина регулирования скорости

Читать еще:  Датчик температуры волга 402 двигатель

Реверсирование АДД осуществляется изменением порядка следования коротких и длинных импульсов.

Следует отметить, что импульсы управляющего напряжения могут иметь форму, отличную от прямоугольной, и частоту, кратность которой по отношению к частоте сети выше двух.

Принципиальная схема разомкнутого электропривода с АДД, реализующая предлагаемый способ управления (см. фиг. 3), содержит чувствительный датчик 1 переменного тока, блок 2 удвоения частоты, сумматор 8, полупроводниковое реле 4 и каскад усиления мощности, собранный на транзисторе 5 и элементах, обеспечивающих получение импульсов требуемой формы (стабилитрон б, диоды 7, 8, резистор 9). Конденсатор 10 создает требуемый фазовый сдвиг напряжения возбуждения на обмотке 11 двигателя 12.

В исходном состоянии (при отсутствии сигнала U датчика 1) напряжение Uq блока 2 обеспечивает .переключение реле 4 с частотой, равной двойной частоте сети. Выходной сигнал U„реле 4 управляет усилителем мощности, формирующим на обмотке И АДД импульсы напряжения, как на фиг. 2, а.

При управлении двигателем сигнал U датчика 1 суммируется с напряжением U блока

2. Результирующее напряжение U обеспечивает формирование на обмотке И импульсов, как на фиг. 2,б, что приводит к возникновению момента АДД.

Реверсирование двигателя происходит при изменении на л фазы сигнала U, что приводит к изменению порядка следования коротких и длинных импульсов.

Способ управления асинхронным двухфазным электродвигателем, путем питания одной из его обмоток синусоидальным напряжением, а другой — однополярными прямоугольными импульсами, изменяемыми по длительности при регулировании двигателя, отличающийся тем, что, с целью .повышения глубины регулирования и компенсации самохода, импульсы подают с частотой, равной двойной частоте сети при фазовом сдвиге их передних фронтов относительно друг друга на 180 эл. град, причем при подаче сигнала управления длительности импульсов чередуются. иг.

Составитель 5. Минц

Редактор В. В. Фельдман Техред T. П. Курилко Корректор А. П. Васильева

Заказ 2513/5 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Исполнительные асинхронные двигатели. Схемы замещения и параметры двухфазных исполнительных асинхронных двигателей. Вращающий момент двухфазного исполнительного асинхронного двигателя. Характеристики исполнительных асинхронных двигателей. Вращающиеся трансформаторы. Универсальные коллекторные двигатели и преобразователи. Синхронные машины общего применения. Синхронные двигатели для систем автоматики , страница 7

где — относительная частота вращения ротора.

Производную пускового момента в относительных единицах по коэффициенту сигнала называют коэффициентом пускового момента:

При фазовом управлении (рис. 9.24, а) обмотку возбуждения ОВ подключают к сети с номинальным напряжением. На обмотку управления ОУ от источника питания ИП напряжение, номинальное по значению и переменное по фазе относительно напряжения возбуждения. Управление частотой вращения ротора осуществляют путем изменения фазы напряжения управления — угла β (рис. 9.24, б). При sin β = 1 вращающееся поле имеет форму круга независимо от частоты вращения ротора, а при sin β = 0 получаем пульсирующее поле.

Выражение для вращающего момента (9.16) принимает вид

(9.26)

а уравнение (9.18) в относительных единицах

(9.27)

Пусковоймомент в относительных единицах согласно (9.27)

(9.28)

Коэффициенты внутреннего демпфирования и пусковогомомента определяютиз (9.27) и (9.28)

При амплитудно-фазовом управлении (рис. 9.25, а) обмотку управления ОУ подключают к сети через регулятор напряжения РН, напряжениесовпадает по фазе с напряжением сети. Сдвиг по фазе тока, а следовательно, и напряжения на обмотке возбуждения ОВ относительно напряжения обмотки ОУ осуществляют с помощью конденсатора С, который включают последовательно с обмоткой ОВ. Управление двигателем производят путем изменения напряжения управления. Несмотря на то что фаза приведенного напряжения управленияпостоянна (совпадает с фазой ) (рис. 9.25,б), при регулированиинаблюдается одновременное изменение как значения, так и фазы. Это объясняется тем, что напряжение возбуждения равно геометрической разности напряжения сети и напряжения на конденсаторе (рис. 9.25.б);

Напряжение на конденсаторепри измененииили частоты вращения ротора n меняется вследствие изменения тока вцепи возбуждения, который является функцией скольжения и коэффициента сигнала: Следовательно, меняются значение и фаза напряжения возбуждения

Рис 9.25. Схема амплитудно-фазового управления исполнительным двигателем с конденсатором в цепи возбуждения

Отметим, что механические характеристики исполнительных двигателей при различных способах управления (амплитудном, фазовом, амплитудно-фазовом) близки между собой. Незначительно отличаются между собой по виду и регулировочные характеристики (ср. кривые 1, 2 и 3 на рис. 9.16 и 9.17).

§ 9.8. Передаточная функция двухфазного исполнительного асинхронного двигателя

Как указывалось в § 9.7, механические и регулировочные характеристики двухфазных исполнительных двигателей при амплитудном, фазовом и амплитудно-фазовом управлении близки между собой. Это позволяет рекомендовать единую методику определения вида и параметров передаточной функции для всех способов управления. Рассмотрим эту методику применительно к амплитудному управлению, как к наиболее распространенному.

Предположим, что имеются механическая и регулировочная характеристики двигателя при таком способе управления (рис. 9.26). Для учета влияния параметров усилителя на свойства привода целесообразно использовать характеристики, полученные экспериментальным или расчетным путем для двигателя с выходным каскадом усилителя, питающего обмотку управления.

Полагая Mc = 0 (при его учете необходимо использовать уравнения в отклонениях), запишем исходные уравнения в виде:

(9.29)

(9.30)

(9.31)

где (рис. 9.26, а).

Зависимость (9.31) считают линейной (рис. 9.26,б), поэтому коэффициент управления по напряжению kUлегко определить из (9.31), подставив номинальные значения пускового момента и управляющего напряжения:

(9.32)

Рис. 9.26. Линеаризация механической (а) и регулировочной (б) характеристик двухфазного исполнительного двигателя

Механическая характеристика большей частью нелинейна, поэтому осуществляют ее линеаризацию. Если установившийся режим — вращение двигателя с частотой, близкой к номинальной, то правильнее провести линеаризацию с помощью касательной в точке С (рис. 9.26, а). Если частота вращения изменяется в широких пределах, то линеаризацию осуществляют либо с помощью касательной АВ, либо с помощью секущих АС и AD.

  • АлтГТУ 419
  • АлтГУ 113
  • АмПГУ 296
  • АГТУ 267
  • БИТТУ 794
  • БГТУ «Военмех» 1191
  • БГМУ 172
  • БГТУ 603
  • БГУ 155
  • БГУИР 391
  • БелГУТ 4908
  • БГЭУ 963
  • БНТУ 1070
  • БТЭУ ПК 689
  • БрГУ 179
  • ВНТУ 120
  • ВГУЭС 426
  • ВлГУ 645
  • ВМедА 611
  • ВолгГТУ 235
  • ВНУ им. Даля 166
  • ВЗФЭИ 245
  • ВятГСХА 101
  • ВятГГУ 139
  • ВятГУ 559
  • ГГДСК 171
  • ГомГМК 501
  • ГГМУ 1966
  • ГГТУ им. Сухого 4467
  • ГГУ им. Скорины 1590
  • ГМА им. Макарова 299
  • ДГПУ 159
  • ДальГАУ 279
  • ДВГГУ 134
  • ДВГМУ 408
  • ДВГТУ 936
  • ДВГУПС 305
  • ДВФУ 949
  • ДонГТУ 498
  • ДИТМ МНТУ 109
  • ИвГМА 488
  • ИГХТУ 131
  • ИжГТУ 145
  • КемГППК 171
  • КемГУ 508
  • КГМТУ 270
  • КировАТ 147
  • КГКСЭП 407
  • КГТА им. Дегтярева 174
  • КнАГТУ 2910
  • КрасГАУ 345
  • КрасГМУ 629
  • КГПУ им. Астафьева 133
  • КГТУ (СФУ) 567
  • КГТЭИ (СФУ) 112
  • КПК №2 177
  • КубГТУ 138
  • КубГУ 109
  • КузГПА 182
  • КузГТУ 789
  • МГТУ им. Носова 369
  • МГЭУ им. Сахарова 232
  • МГЭК 249
  • МГПУ 165
  • МАИ 144
  • МАДИ 151
  • МГИУ 1179
  • МГОУ 121
  • МГСУ 331
  • МГУ 273
  • МГУКИ 101
  • МГУПИ 225
  • МГУПС (МИИТ) 637
  • МГУТУ 122
  • МТУСИ 179
  • ХАИ 656
  • ТПУ 455
  • НИУ МЭИ 640
  • НМСУ «Горный» 1701
  • ХПИ 1534
  • НТУУ «КПИ» 213
  • НУК им. Макарова 543
  • НВ 1001
  • НГАВТ 362
  • НГАУ 411
  • НГАСУ 817
  • НГМУ 665
  • НГПУ 214
  • НГТУ 4610
  • НГУ 1993
  • НГУЭУ 499
  • НИИ 201
  • ОмГТУ 302
  • ОмГУПС 230
  • СПбПК №4 115
  • ПГУПС 2489
  • ПГПУ им. Короленко 296
  • ПНТУ им. Кондратюка 120
  • РАНХиГС 190
  • РОАТ МИИТ 608
  • РТА 245
  • РГГМУ 117
  • РГПУ им. Герцена 123
  • РГППУ 142
  • РГСУ 162
  • «МАТИ» — РГТУ 121
  • РГУНиГ 260
  • РЭУ им. Плеханова 123
  • РГАТУ им. Соловьёва 219
  • РязГМУ 125
  • РГРТУ 666
  • СамГТУ 131
  • СПбГАСУ 315
  • ИНЖЭКОН 328
  • СПбГИПСР 136
  • СПбГЛТУ им. Кирова 227
  • СПбГМТУ 143
  • СПбГПМУ 146
  • СПбГПУ 1599
  • СПбГТИ (ТУ) 293
  • СПбГТУРП 236
  • СПбГУ 578
  • ГУАП 524
  • СПбГУНиПТ 291
  • СПбГУПТД 438
  • СПбГУСЭ 226
  • СПбГУТ 194
  • СПГУТД 151
  • СПбГУЭФ 145
  • СПбГЭТУ «ЛЭТИ» 379
  • ПИМаш 247
  • НИУ ИТМО 531
  • СГТУ им. Гагарина 114
  • СахГУ 278
  • СЗТУ 484
  • СибАГС 249
  • СибГАУ 462
  • СибГИУ 1654
  • СибГТУ 946
  • СГУПС 1473
  • СибГУТИ 2083
  • СибУПК 377
  • СФУ 2424
  • СНАУ 567
  • СумГУ 768
  • ТРТУ 149
  • ТОГУ 551
  • ТГЭУ 325
  • ТГУ (Томск) 276
  • ТГПУ 181
  • ТулГУ 553
  • УкрГАЖТ 234
  • УлГТУ 536
  • УИПКПРО 123
  • УрГПУ 195
  • УГТУ-УПИ 758
  • УГНТУ 570
  • УГТУ 134
  • ХГАЭП 138
  • ХГАФК 110
  • ХНАГХ 407
  • ХНУВД 512
  • ХНУ им. Каразина 305
  • ХНУРЭ 325
  • ХНЭУ 495
  • ЦПУ 157
  • ЧитГУ 220
  • ЮУрГУ 309
Читать еще:  Что такое двигатель pde

Полный список ВУЗов

  • О проекте
  • Реклама на сайте
  • Правообладателям
  • Правила
  • Обратная связь

Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).

Двухфазный двигатель (:fr]sg[udw ;fnigmyl,)

Шаговые двигатели сегодня применяются в различных сферах: машиностроение, станкостроение, электроника и другие виды деятельности. Шаговый двигатель представляет собой синхронный электродвигатель, основными элементами которого являются статор, ротор и обмотки возбуждения. Приведение ротора в движение, происходит при последовательном запуске обмоток, это приводит к дискретным угловым смещением, определяемым типом и характеристиками микрошагового двигателя.

Режим микрошага осуществляется при управлении током обмоток микрошагового двигателя. Выбирая значения токов в обмотках можно зафиксировать ротор в промежуточном положении между шагами. За счёт этого повышается плавность хода ротора и можно достичь очень высоких значений по точности. На сегодняшний день, миркошаговые двигатели позволяют увеличить точность в десятки раз.

К недостаткам применения микрошагового двигателя относятся:

  • Может возникать резонансный эффект и проскальзывание шагового двигателя;
  • Нет обратной связи с ЧПУ;
  • Расходуемая электроэнергия не зависит от наличия или отсутствия нагрузки;
  • Сложности управления из-за особенности схемы;

Сравнение двухфазных и трёхфазных шаговых двигателей

Наиболее распространенные шаговые двигатели – двухфазные и трёхфазные. И зачастую, при выборе лазерного станка или фрезерного станка с ЧПУ, встаёт вопрос, с какими шаговыми двигателями взять станок? Двухфазный шаговый двигатель является более оптимальным вариантом в 90 % случаев и имеют больше. Объясняется это следующими факторами:

  • более простая и надёжная схема устройства
  • подходит под большинство драйверов для станков с ЧПУ
  • двигатели и драйвера к ним стоят меньше, чем трёхфазные

Трёхфазные двигатели имеют большую дискретность шага, но разница минимальна. При выборе станка гораздо большее значение имеет сам конструктив оборудования, так как именно от этого зависит общая точность. Шаговый двигатель влияет на точность только в совокупности с остальными частями лазерного или фрезерного станка. Качество шагового двигателя не определяется углом шага.

Так, например, при рассмотрении двух одинаковых станков с одинаковой кинематикой, простая установка качественного редуктора 1/20 позволяет добиться на двигателе с шагом 1,8 градуса точности в разы большей, чем на двигателе с шагом 0,9 градуса. Качество шагового двигателя определяют такие моменты, как качество сборки, биение на валах, люфт на валах и погрешность на шаг.

Подводя итог – двухфазные двигатели, на сегодняшний день являются более оптимальным выбором, ввиду названных выше факторов.

Каталог лазерных ЧПУ станков — открыть.

Каталог фрезерных ЧПУ станков — открыть.

ДВУХФАЗНЫЕ И ОДНОФАЗНЫЕ АСИНХРОННЫЕ ДВИГАТЕЛИ

Если снабдить статор двигателя только одной однофазной обмоткой (рис. .14.33), то переменный ток в ней будет возбуждать в машине, пока ее ротор неподвижен, переменное магнитное поле, ось которого тоже неподвижна. Это поле будет индук­тировать в обмотке ротора ЭДС, под действием которой в ней возникнут токи. Взаимо­действие токов ротора с магнитным полем статора соз­даст электромагнитные силы f

, противоположно направленные в правой и левой половинах ротора. Вследствие этого результирующий момент, действующий на ротор, окажется равен нулю. Следовательно, при на­личии одной обмотки начальный пусковой момент од­нофазного двигателя равен нулю, т. е. такой двига­тель сам с места тронуться не может.

Применяются два способа создания в двигателях, подключаемых к одной фазе сети, начального пуско­вого момента, в соответствии с чем эти двигатели де­лятся на двухфазные и однофазные.

Двухфазные асинхронные двигатели. Двухфазные двигатели помимо обмотки, включаемой непосредст­венно на напряжение сети, снабжаются второй об­моткой, соединяемой последовательно с тем или дру­гим фазосмещающим устройством (конденсатором, ка­тушкой индуктивности). Наиболее выгодным из них яв­ляется конденсатор (рис. 14.34), а соответствующие двигатели именуются конденсаторными.

В пазах стато­ра подобных двигателей размещаются две фазные обмотки, каждая из которых за­нимает половину всех пазов. Таким путем осуществляется условие получения вра­щающего момента посредством индукционного механизма (см. § 12.9): наличие двух переменных магнитных потоков, смещенных в пространстве и сдвинутых по фазе относительно друг друга.

Наиболее выгодным является круговое вращающееся магнитное поле. Оно может быть осуществлено в двухфазном двигателе. При этом, однако, приходится выбирать условия, при которых предпочтительнее получить круговое поле, а сле­довательно, и наибольший вращающий момент — при спуске двигателя или при но­минальной нагрузке.

Действительно, если токи в обмотках статора 1

и 2 имеют равные действующие значения и сдвинуты относительно друг друга по фазе на угол /2, то возбуждаемое ими магнитное поле имеет составляющие
Вх
и
Ву,
определяемые выражениями (14.2) и (14.3). Результирующее магнитное поле в этом случае представляет собой круговое вращающееся поле.

Читать еще:  Renault symbol датчик температуры двигателя

Если емкость конденсатора подобрана так, что круговое магнитно.: поле созда­ется при пуске двигателя, то при номинальной нагрузке изменение тока второй обмотки вызовет изменение падения напряжения на конденсаторе, а следовательно, и напря­жения на второй обмотке по значению и фазе. В результате вращающееся магнит­ное поле станет эллиптическим (при вращении поток будет пульсировать), что обусло­вит уменьшение вращающего момента.

Ценой усложнения установки — посредством отключения части конденсаторов при переходе от пусковых условий к рабочим (штрихпунктирные соединения на рис. 14.34) можно этот недостаток устранить. Это уменьшение емкости конденсаторов может выполняться автоматически центробежным выключателем,- срабатывающим, когда частота вращения двигателя достигает 75—80 % номинальной, или воздействием реле времени.

Двухфазные двигатели применяются в автоматиче­ских устройствах также в качестве управляемых двигате­лей: их частота вращения или вращающий момент регули­руется изменением действующего значения или фазы на­пряжения на одной из обмоток. Такие двигатели вместо обычного ротора с короткозамкнутой обмоткой снабжают­ся ротором в виде полого тонкостенного алюминиевого ци­линдра («стаканчика»), вращающегося в узком воздушном зазоре между статором и неподвижным центральным сер­дечником из листовой стали (внутренним статором). Это двигатели с полым ротором

обладают ничтожной инер­цией, что практически очень важно при регулировании некоторых производственных процессов. На рис. 14.35 показан график зависимости частоты вращения такого двигателя от напряжения на управляющей обмотке.

Однофазные асинхронные двигатели не развивают начального пускового момента. Но если ротор однофазного двигателя раскрутить в любую сторону при помощи внеш­ней силы, то в дальнейшем этот ротор будет вращаться самостоятельно и может развивать значительный вращающий момент.

Сходные условия создаются у трехфазно­го двигателя при перегорании предохраните­ля в одной из фаз. В таких условиях од­нофазного питания трехфазный двигатель будет продолжать работать. Только во из­бежание перегрева двух обмоток, остающих­ся включенными, необходимо, чтобы на­грузка двигателя не превышала 50—60 % номинальной.

Работу однофазного двигателя можно объяснить на основании того, что перемен­ное магнитное поле можно рассматривать как результат наложения двух магнитных по­лей, вращающихся в противоположные стороны с постоянной угловой ско­ростью /р.

Амплитудные значения магнитных потоков этих полей
Ф1т
и
Ф
IIm оди­наковы и равны половине амплитуды магнитного потока переменного поля машины:

Простое графическое построение (рис. 14.36) показывает, как в результате сло­жения двух одинаковых магнитных потоков Ф1m и ФIIт, вращающихся в противо­положные стороны, получается магнитный поток, изменяющийся по синусоидаль­ному закону: Ф = Фт sin t.

В однофазном двигателе это положение справедливо, только пока ротор не­подвижен. Рассматривая в этих условиях переменное поле как складывающееся из двух вращающихся полей, можно заключить, что под действием обоих этих полей в обмотке ротора будут одинаковые токи. Токи ротора, взаимодействуя с вращающи­мися полями, создтют два одинаковых вращающихся момента, направленных в про­тивоположные стороны и уравновешивающих друг друга.

Это равенство двух моментов нарушается, если привести ротор во вращение в любом направлении. В этих условиях вращающий момент, создаваемый прямо вращающимся полем (короче, прямым полем), т. е. полем, вращающимся в ту же сто­рону, что и ротор, становится значительно больше момента, развиваемого обратно вращающимся полем (короче, обратным полем), благодаря чему ротор может не только самостоятельно вращаться, но и приводить во вращение какой-либо механизм.

Ослабление противодействующего момента при вращении ротора вызывается ослаблением обратного поля. Относительно этого поля, вращающегося против направления вращения ротора, скольжение ротора равно:

где sI — скольжение ротора по отношению к прямому полю.

Выражение (14.36) показывает, что частота токов, индуктируемых в роторе обратным полем, относительно высока — близка к удвоенной частоте сети. Для токов такой повышенной частоты индуктивное сопротивление ротора во много раз больше его активного сопротивления, вследствие чего токи, индуктируемые обратным полем, становятся почти чисто реактивными. Согласно рис. 14.21 поле этих токов оказы­вает сильное размагничивающее действие на поле, их ин актирующее, следовательно, на обратное поле двигателя. Благодаря этому при малых скольжениях sl

результи­рующее магнитное поле машины становится почти круговым вращающимся полем, а противодействующий момент обратного поля в этих условиях мал.

Для каждого из полей мы можем применить известные нам кривые зависимости момента от скольжения обычного трехфазного асинхронного двигателя и определить результирующий момент М

как разность прямого MI и обратного MII моментов (рис. 14.37). Существенной особенностью однофазного двигателя является наличие небольшого отрицательного момента
М0
при синхронной частоте вращения ротора по отношению к прямому полю.

Возрастание скольжения sI, при увеличении нагрузки вызывает у однофазного двигателя не только увеличение тока I1 индуктируемого прямым полем, но и уве­личение тормозного момента обратного поля, вследствие чего работа однофазного дви­гателя значительно менее устойчива, чем трех­ фазного, а его максимальный момент сущест­венно меньше. Вследствие ряда дополните­льных потерь КПД однофазного двигателязначительно ниже, чем трехфазного.

Задача пуска в ход однофазного двига­теля решается посредством применения того или другого пускового устройства. Чаще всего это дополнительная обмотка, подоб­ная второй обмотке двухфазного двигателя, но отключаемая по окончании пуска, так как она рассчитывается лишь на кратковре­менную нагрузку током. Последовательно с этой обмоткой включается то или иное фазосмещающее устройство.

Асинхронные двигатели с расщепленны­ми полюсами. Пусковое устройство в одно­фазном асинхронном двигателе может оста­ваться включенным и при нормальной ра­боте двигателя. Это имеет место в асинхронных двигателях с расщепленными по­люсами. Такие двигатели можно рассматривать как промежуточные между однофаз­ными и двухфазными асинхронными двигателями (рис. 14.38). Этот двигатель снабжен короткозамкнутой обмоткой шк, которая охватывает часть явновыраженного полюса, на котором размещена главная (первичная) обмотка 1

. Ток
I1
в обмотке
1
, подключенной к сети, возбуждает магнитный поток Ф1. Часть последнего, пронизы­вая обмотку
wK,
индуктирует в ней ток I2, значительно отстающий по фазе от
I1
. Этот ток возбуждает второй магнитный поток двигателя. Таким образом, в двигателе создается система двух переменных магнитных потоков, не совмещенных простран­ственно и сдвинутых по фазе, т. е. создаются условия, подобные условиям в индук­ционных электроизмерительных приборах (см. рис. 12.23), следовательно, возникает вращающееся магнитное поле, которое, воздействуя на короткозамкнутый ротор
2,
создает соответствующий вращающий момент. Эти двигатели изготовляются миниа­тюрными (мощностью 0,5—30 Вт) и широко применяются для самых различных целей — главным образом, в качестве привода исполнительных механизмов.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector