Асинхронные машины Это машины переменного тока используемые в

Асинхронные машины Это машины переменного тока, используемые в основном как двигатели для привода различных механизмов. В режиме двигателя электрическая энергия, потребляемая из сети, преобразуется в механическую. Классификация. 1. По числу фаз: • Однофазные • Трехфазные

2. По типу исполнения ротора: • Короткозамкнутые роторы • Роторы с фазной обмоткой 3. По частоте вращения 4. По мощности

Устройство трехфазной асинхронной машины • 1 - статор • 2 - 3 х фазная обмотка • 3 – ротор • 4 – обмотка ротора • 5 – вал машины • 6 – зазор

Принцип действия Основан на двух законах: • Закон электрической индукции • Закон Ампера Принцип для трехфазной машины. • Если обмотку статора подключить к сети, то под действием напряжения по обмотке потечет трехфазный ток. • Этот ток создает вращающееся магнитное поле, которое замыкается по пути: статор→воздушный зазор→тело ротора→воздушный зазор→тело статора.

Статор→воздушный зазор→тело ротора→воздушный зазор→тело статора. N 0 – частота вращения ротора P – число пар полюсов

• В зависимости от числа пар полюсов можно получить разное значение p 1 2 3 4 5 6 3000 1500 1000 750 600 500

• Условие получения вращающегося поля в трехфазной машины: 1. Фазовый сдвиг магнитных осей обмоток в пространстве на 120° 2. Фазовый сдвиг во времени токов в обмотках на 120° • Если машина однофазная , то для получения вращающегося поля необходимо выполнить: 1. Использовать две обмотки 2. Использовать магнитные оси сдвинутые в пространстве на 90° 3. Токи в обмотках сдвинуты по фазе во времени на 90°

Скольжение • Это величина которая характеризует проскальживание (отставание) ротора относительно поля статора.

Режимы работы асинхронной машины • • Определяется величиной и знаком скольжения. Различают 3 режима работы: 1. Двигательный режим. Основной режим работы. В этом режиме скольжение изменяется в диапазоне от единицы до нуля. • S=1 n=0 - момент пуска • S=0 n=n 0 - режим идеального холостого хода. 2. Генераторный режим. Это режим с отрицательным скольжением, когда скорость ротора > скорости магнитного поля статора. • S=0 n=n 0 - крайняя точка режима. • S<0 n>0 • Генераторный режим используется при торможении двигателя.

3. Режим электрического тормоза. Это режим с положительным значением скольжения. • S>1 • Ротор вращается в противоположную сторону вращения поля статора. • Крайняя точка S=1 • В этом режиме на машину поступают 2 потока энергии: 1. 2. Электрическая энергия потребляемая из сети. Механическая энергия – кинетическая энергия вращения ротора с механизмом. • Оба потока рассеиваются на сопротивлении обмоток. n<0 n=0

Механичесая характеристика АД • Это зависимость скольжения или скорости вращения ротора от момента. S=f(M) или n=f(M)

ЭДС и частота тока в роторе асинхронного двигателя • ЭДС наводимая в роторе вращением поля статора имеет частоту, пропорциональную S и величину • • - ЭДС вращающегося ротора. - ЭДС неподвижного ротора.

Частота тока в роторе • При пуске величина S=1, поэтому ЭДС в роторе принимает max значение. • После разгона скольжение принимает небольшую величину 0, 05, тогда ЭДС и частота тока в роторе уменьшаются в 20 раз.

Потери и КПД двигателя • Преобразование электрической мощности в механическую сопровождается в двигателе потерями мощности. • Различают следующие виды потерь: 1. Δ – потери в обмотках двигателя, идут на нагрев обмоток, зависят от нагрузки от тока. Для их уменьшения применяют медные провода или алюминиевые стержни. 2. Δ - потери в стали. Магнитная цепь двигателя – это тело статора и ротора. Потри зависят от напряжения и тока. Для уменьшения потерь применяют листовую сталь, добавляют легирующие присадки.

3. Механические потери. Связанны с трением в подшипниках с вентиляционными потерями, если вентилятор находится на валу. Потери зависят от скорости вращения. • Баланс мощностей в двигателе записывается уравнением: • = • - мощность потребляемая из сети, электрическая мощность. • - мощность на валу. Механическая мощность (задается в паспортных данные) + ∑Δр