 |
Принцип действия. Принцип работы асинхронной машины основан на использовании вращающегося магнитного поля.
|
|
|
|
Назначение и классификация электрических машин, принцип их обратимости. Применение электрических машин в технике.
Электрические машины — это электромеханические преобразователи, в которых осуществляется преобразование электрической энергии в механическую или механической в электрическую. Электродвигатель – электрическая машина, преобразующая электрическую энергию в механическую. В зависимости от рода потребляемого или отдаваемого в сеть тока электрические машины подразделяются на машины переменного и постоянного тока. Машины переменного тока делятся на синхронные, асинхронные и коллекторны, трансформаторы..В свою очередь машины постоянного тока делятся на: коллекторные и индукторные. Синхронные машины бывают явнополюсные и неявнополюсные. Асинхронные машины бывают с фазным ротором и с короткозамкнутым ротором.
Если рамку вращать в магнитном поле, она будет давать ток, а если к ней же подключить посторонний источник тока, она сама станет вращаться -принципа обратимости электрических машин. Всякая электрическая машина может работать как в качестве генератора, так и в качестве двигателя. Если вращать машину механическим двигателем, она будет работать генератором, т. е. преобразовывать механическую энергию в электрическую; если к этой же машине подвести ток от сети, она будет работать двигателем, т. е. преобразовывать электрическую энергию в механическую. На основании этого принципа всякий генератор постоянного тока можно использовать в качестве двигателя и наоборот.
Основной область применения электрических машин является генерирование и преобразование электрической энергии, привод и преобразование сигналов автоматических, счетно-решающих устройств и др устройств. Они нашли широкое применение в промышленности, сельск хозяйстве, авиации, транспорте, военном деле и быту.
|
|
|
Синхронные машины в настоящее время применяются в качестве двигателей самых разнообразных мощностей.
Асинхронные машины используются преимущественно как двигатели. Они просты в изготовлении, относительно дешевы и имеют надежную конструкцию.
Трансформаторы применяются в основном для преобразования напряжения переменного тока.
Коллекторные машины переменного тока используются как двигатели в случаях когда требутся повышенная скорость вращения которую не могут обеспечить синхронные и асинхронные двигатели.
Устройство, принцип действия асинхронных двигателей (АД), типы роторов.
Асинхронная машина - это машина в которой при работе возбуждается вращающееся магнитное поле, но ротор вращается асинхронно, т.е с угловой скоростью, отличной от угловой скорости поля. Состоит асинхронная машина в общем из трех неподвижных катушек(точнее обмоток) разиещенных на общем сердечнике и помещенной между ними четвертой врщающейся катушки.
Асинхроннве машины чаще всего используются в качестве двигателей.
Асинхронные электродвигатели состоят из двух частей: ротора 1 и статора 2. Внутренняя его часть называется ротор, эта часть вращается и несет на себе обмотку. Внешняя часть представляет собой корпус двигателя и называется статор, она неподвижна, внутри неё имеются специальные пазы (магнитопровод), куда пофазно уложены витки (секции) обмоток (статорная обмотка). Фазы статорных обмоток могут быть соединены «звездой» или «треугольником»
Собираются обе эти части из изолированных листов штампованной стали толщиной около 0,35-0,5 мм. Вал вращается в подшипниках, расположенных в подшипниковых щитах.
Принцип действия. Принцип работы асинхронной машины основан на использовании вращающегося магнитного поля.
|
|
|
Питающее напряжение подается на статорную обмотку, образуя вращающееся магнитное поле, которое, в свою очередь, воздействуя на обмотку ротора (стержней) наводит в ней ЭДС, создающую электрический ток.
В результате взаимодействия магнитного поля стержней, вызываемого этим электрическим током с магнитным полем статора и образуется сила, создающая вращающийся электромагнитный момент, т. е. вращение ротора.
Частота вращения вала асинхронных электродвигателей зависит, прежде всего, от количества пар полюсов, определяемых количеством катушек на каждую фазу. Так, три катушки обмотки создают двухполюсное магнитное поле (одну пару полюсов). При стандартной частоте 50 Гц скорость вращения ротора будет порядка 3000 об/мин. При увеличении магнитного поля по полюсам снижается скорость вращения ротора, например магнитное поле при шести полюсах имеет скорость в три раза меньше, чем у двухполюсного.
Типы роторов.1.Фазный ротор имеет трехфазную (в общем случае - многофазную) обмотку, обычно соединённую по схеме "звезда" и выведенную на контактные кольца, вращающиеся вместе с валом машины. На кольца накладывают неподвижн контактные щетки,включают пускорегулирующий реостат, выполняющий роль добавочного активного сопротивления, одинакового для каждой фазы. Снижая пусковой ток, добиваются увеличения пускового момента до максимального значения.вращающееся магнитное поле статорной обмотки будет пронизывать ротор с асинхронной частотой врщения. Чем больше должен быть пусковой момент, чем ближе он к максимальному моменту, тем больше будет и пусковой ток.
2.Короткозамкнутый ротор. Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором имеет отличия от асинхронного двигателя с фазным ротором.Эти отличия обусловлены конструктивной особенностью его ротора, исключающей возможность введения добавочных сопротивлений в цепь роторной обмотки. Состоит из следующих основных частей: статор с трехфазной обмоткой, ротор с короткозамкнутой обмоткой и остов. Обмотка ротора выполнена бесконтактной (она не соединена ни с какой внешней цепью), что определяет высокую надежность такого двигателя.
|
|
|
Ротор напрессовывают на вал, установленный в подшипниках симметрично внутри расточки статора. Между поверхностями статора и ротора сохраняется равномерный воздушный зазор 0,2- 1,5мм. При подключении обмотки статора, соединенной по схеме звезды или треугольника, к трехфазной сети переменного тока в статоре создается вращающееся с постоянной частотой магнитное поле. Частота вращения этого поля постоянна и определяется частотой тока питающей сети и числом пар полюсов обмотки статора.
3,Полый ротор. Асинхронный двигатель с ротором в виде полого цилиндра из немагнитного электропроводного материала. В пазах шихтованного статора уложены обмотки: пусковая и управления. Пусковая обмотка подключается к сети переменного тока с напряжением 110 или 220 В через фазосдвигающий конденсатор, обмотка управления - через регулятор напряжения. Токи в обмотках образуют переменное вращающееся поле, приводящее к появлению вихревых токов в электропроводящем цилиндре. Взаимодействие токов обмотки и вихревых токов приводит к появлению вращающего момента. Для повышения эффективности преобразования энергии внутри цилиндрического ротора расположен круглый сердечник из магнитомягкого материала, неподвижно закрепленный в подшипниковом узле.
|
|
|
