РОБОТА ПО електротехніка
"Робітники характеристики асинхронного двигуна "
Введення
Асинхронна електрична машина - це електрична машина змінного струму, у якої частота обертання ротора не дорівнює частоті обертання магнітного поля статора і залежить від навантаження. Використовується в основному як двигун і як генератор. Статор має пази, в які вкладається одно-або багатофазна (частіше трифазна) обмотка, що підключається до мережі змінного струму. Ця обмотка призначена для створення рухомого магнітного поля, що обертається кругового-у трифазних і пульсуючого або обертового еліптичного-у однофазних машин. Ротор - обертова частина електричної машини, призначений також для створення магнітного поля, яке, взаємодіючи з полем статора, веде до створенню електромагнітного моменту, що обертає, що визначає напрям перетворення енергії. У генераторів цей момент носить гальмівної характер, протидіючи обертального моменту первинного двигуна, що приводить в рух ротор. У двигунів, навпаки, цей момент є рушійним, преодолевающим опір приводиться в обертання ротором механізму.
Асинхронний генератор-це асинхронна електрична машина, працює в генераторному режимі. Допоміжне джерело електричного струму невеликої потужності і гальмівний пристрій (у електроприводі).
Асинхронний електродвигун - це асинхронна електрична машина, що працює в руховому режимі. Найбільш поширений трифазний асинхронний електродвигун (винайдений у 1889 М.О. Доліво-Добровольським). Асинхронні електродвигуни відрізняються відносною простотою конструкції і надійністю в експлуатації, проте мають обмежений діапазон частоти обертання і низький коефіцієнт потужності при малих навантаженнях. Потужність від часток Вт до десятків МВт.
1. Асинхронний двигун
1.1 Частота обертання магнітного поля і ротора
Нехай n 1 - частота обертання магнітного поля. Багатофазна система змінного струму створює обертове магнітне поле, частота обертання якого в хвилину n1 = 60f1/p, де f1 - частота струму, p - число пар полюсів, утворених кожною фазою обмотки статора.
n 2 - частота обертання ротора. Якщо ротор обертається з частотою не рівної частоті обертання магнітного поля (n2 в‰ n1), то така частота називається асинхронної. В асинхронному двигуні робочий процес може протікати тільки при асинхронної частоті.
При роботі частота обертання ротора завжди менше частоти обертання поля.
( n 2 < n 1)
1.2 Принцип дії асинхронного двигуна
В асинхронних двигунах обертове магнітне поле створюється трифазною системою при включенні її в мережу змінного струму. Обертове магнітне поле статора перетинає провідники обмотки ротора і індукує в них е.р.с. Якщо обмотка ротора замкнута на будь-який опір або накоротко, то в ній під дією индуцируемой е.р.с. проходить струм. В результаті взаємодії струму в обмотці ротора з обертовим магнітним полем обмотки статора створюється обертаючий момент, під дією якого ротор починає обертатися по напрямку обертання магнітного поля. Для зміни напрямку обертання ротора необхідно поміняти місцями по відношенню до затискачів мережі будь-які два з трьох проводів, що з'єднують обмотку статора з мережею.
1.3 Пристрій асинхронного двигуна
Сердечник статора набирається із сталевих пластин, товщиною 0,35 або 0,5 мм. Пластини штампують з пазами і кріплять в станині двигуна. Станину встановлюють на фундаменті. У поздовжні пази статора укладають провідники його обмотки, які з'єднують між собою так, що утворюється трифазна система. Для підключення обмоток статора до трифазної мережі вони можуть бути з'єднані зіркою або трикутником. Це дає можливість включити двигун в мережу з різним напругою. Для більш низьких напруг (220/127 В) обмотка статора з'єднується трикутником, для більш високих (380/220 В) - зіркою. Сердечник ротора також набирають із сталевих пластин товщиною 0,5 мм. Пластини штампують з пазами і збирають у пакети, які кріплять на валу машини. З пакетів утворюється циліндр з поздовжніми пазами, в яких укладають провідники обмотки ротора. Залежно від типу обмотки ротора асинхронні машини можуть бути з фазним і короткозамкненим ротором. В короткозамкненим обмотку можна включити опір. У фазні обмотки провідники з'єднані між собою, утворюючи трифазну систему. Обмотки трьох фаз з'єднані зіркою. Обмотку ротора можна замкнути на опір або накоротко. Двигуни з короткозамкнутим ротором простіше і дешевше, проте двигуни з фазним ротором мають кращі пусковими і регулювальними властивостями (Вони використовується при великих потужностях). Потужність асинхронних двигунів коливається від декількох десятків Ватт до 15000 кВт при напрузі обмотки статора до 6 кВ. Недолік асинхронних двигунів - низький коефіцієнт потужності.
1.4 Робота асинхронного двигуна під навантаженням
n 1 - частота обертання магнітного поля статора. n 2 - частота обертання ротора.
n 1 > n 2
Магнітне поле статора обертається в тому ж напрямку, що і ротор і ковзає щодо ротора з частотою n s = n 1 - n 2
Відставання ротора від обертового магнітного поля статора характеризується ковзанням S = n s / n 1, => S = ( n 1 - n 2) / n 1
Якщо ротор нерухомий, то n 2 = 0, S = ( n 1 - n 2) / n 1, => S = n 1 / n 1 = 1
Якщо ротор обертається синхронно з магнітним полем, то ковзання S = 0.
При холостому ході, тобто при відсутності навантаження на валу двигуна ковзання мізерно мало і його можна прийняти рівним 0. Навантаженням на валу ротора може служити, наприклад різець токарного верстата. Він створює гальмівний момент. При рівності обертального і гальмівного моменту двигун буде працювати стійко. Якщо навантаження на валу збільшилася, то гальмівний момент стане більше обертального і частота обертання ротора n 2 зменшиться. Згідно формулі S = ( n 1 - n 2) / n 1 ковзання збільшиться . Так як магнітне поле статора ковзає щодо ротора з частотою n s = n < b> 1 - n 2, то воно буде перетинати провідники ротора частіше, в них збільшиться струм і руховий обертаючий момент, який незабаром стане рівним гальмівного. При зменшенні навантаження, гальмівної момент стає менше обертає, збільшується n 2 і зменшується S . Зменшується е.р.с і струм ротора і обертаючий момент знову дорівнює гальмівному. Магнітний потік в повітряному зазорі машини при будь-якій зміні навантаження залишається приблизно постійним.
2. Робочі характеристики асинхронного двигуна
Робітники характеристики асинхронного двигуна є залежність
S - ковзання
n2 - частоти обертання ротора
М - развиваемого моменту
I1-споживаного струму
Р1-расходуемой потужності
СОSП†-коефіцієнта потужності
КПДО·
