Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!
МегаЛекции

ЭДС, частота тока ротора, скольжение




Из выражения (10.11) следует, что частота тока статора пропорциональна частоте вращения магнитного поля, созданного током статора:

f 1 = n 0 p /60. (10.20)

Так как ротор вращается в сторону поля (рис. 10.14), частота пересечения его обмотки магнитным полем будет определяться разностью частот вращения магнитного поля и ротора. По аналогии с (10.20) частота тока ротора

f 2 = (n 0 - n) р /60. (10.21)

Из отношения (10.20) к (10.21)

f 1 /f 2 = n /(n 0 - n)

получаем выражение частоты тока ротора

f 2 = f 1 (n 0 - n)/ n 0 = f 1 s, (10.22)

где s — скольжение:

s = (n 0 - n)/ n 0. (10.23)

Скольжение — величина безразмерная, представляющая собой частоту вращения ротора относительно поля статора, выраженную в долях частоты вращения поля статора. Когда ротор неподвижен (n = 0),

Рис. 10.14. К пояснению скольжения и частоты тока ротора

s = (n 0 - 0)/ n 0 = 1; f 2 = f 1 s = f 1 • 1 = f 1.

Если ротор вращается с частотой поля, то

s = (n 0 - n 0)/ n 0 = 0; f 2 = f 1 s = f 2 • 0 = 0.

При неподвижном роторе его обмотка относительно поля находится в тех же условиях, что и обмотка статора. Поэтому ЭДС обмотки ротора может быть определена по аналогичной формуле, что и ЭДС обмотки статора:

E = 4,44 f 1 w 2Ф k 02, (10.24)

где w 2 — число витков фазы обмотки ротора k 02 — обмоточный коэффициент обмотки ротора. Когда ротор вращается,

Е 2 = 4,44 f 2 w 2Ф k 02. (10.25)

Из отношения (10.24) и (10.25) вытекает, что

E 2 = E = f 2/ f 1. (10.26)

Подставив в (10.26) вместо f 2 его значение из (10.22), получим

E 2 = E 2k = f 1 s/f 1 = E 2k s. (10.27)

Таким образом, ЭДС обмотки ротора пропорциональна скольжению.

При n = 0 s = 1, E 2 = E ; при n = n 0 s = 0, E 2 = 0.

 

ИНДУКТИВНЫЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ОБМОТОК СТАТОРА И РОТОРА

Ток обмотки статора создает вращающийся магнитный поток, основная часть которого Ф (см. рис. 10.13, б) сцеплена с обмоткой статора и ротора, а небольшая часть Фр1 — только с обмоткой статора. Этот магнитный поток называется потоком рассеяния. Поток рассеяния Фр1 наводит в обмотке статоpa ЭДС E p1, которую можно определить с помощью выражения

Е р1 = 4,44 f 1Ψp1 k 01.

Для облегчения анализа работы двигателя и упрощения расчетов ЭДС выражают обычно через индуктивное сопротивление и ток обмотки:

Е р1 = - U р1 = - Ix 1,

где x 1 = 2π f 1 L 1, L 1 = Ψp1/ I 1 — индуктивное сопротивление и индуктивность обмотки статора, обусловленные потоком рассеяния.

Аналогичная картина имеет место и в обмотке ротора. Индуктивное сопротивление обмотки ротора, обусловленное потоком рассеяния Фр2, равно

x 2 s = 2π f 2 L 2, (10.28)

где L 2 = Ψp2/ I 2.

Подставив в (10.28) вместо f 2 его значение из (10.22), получим

x 2 s = 2π f 1 sL 2,

или

x 2 s = x 2 s, (10.28a)

где х2 — индуктивное сопротивление рассеяния фазы обмотки неподвижного ротора.

Следовательно, индуктивное сопротивление обмотки ротора прямо пропорционально скольжению.

 

ТОК И ЭКВИВАЛЕНТНАЯ СХЕМА ФАЗЫ ОБМОТКИ РОТОРА

Ток фазы обмотки ротора

I 2 = E 2 .
r 22 + (x 2 s )2

Подставив вместо Е 2 и x 2 s их значения из (10.27) и (10.28, а), получим

I 2 = E 2k s .
r 22 + (x 2 s)2

(10.29)

 

Рис. 10.15. Реальная ( а ) и эквивалентная ( б ) схемы фазы обмотки ротора ( б )

а затем, разделив числитель и знаменатель на s, получим

I 2 = E 2k .
√(r 2/ s)2 + x 22

(10.30)

где E и х 2 - ЭДС и индуктивное сопротивление рассеяния обмотки неподвижного ротора, когда частота f 2 = f 1. В (10.30) r 2/ s можно выразить следующим образом:

r 2/ s = r 2 + r 2 1 - s .
s

Тогда

I 2 = E 2k .
(r 2 + r 2 1 - s )2 + x 22
  s  

(10.31)

Сравнивая (10.31) с выражением тока вторичной обмотки трансформатора (8.11а), легко установить, что величину r 2(1- s)/ s можно рассматривать как активное сопротивление потребителя, подключенное ко вторичной обмотке трансформатора. Таким образом, эквивалентная схема фазы обмотки ротора будет иметь тот же вид, что и схема замещения вторичной обмотки трансформатора, в которой вместо r п включено сопротивление r 2 (1 - s)/ s.

На рис. 10.15, а изображена реальная, а на рис. 10.15, б — эквивалентная схемы фазы обмотки ротора асинхронного двигателя.

В эквивалентной схеме значения E , х 2 и I 2 соответствуют неподвижному ротору, хотя в действительности ротор вращается, что учитывается включением в цепь эквивалентного сопротивления r 2(1 - s)/ s.

Отношение E 1/ E = k называется по аналогии с трансформатором коэффициентом трансформации асинхронного двигателя.

 

Поделиться:





Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...