Материал: Пиотровский Л.М. Электрические машины учебник

Скачать

Заказать новую работу

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

Действующее значение э. д. с. ЕпѴ) определяется

обычной для

машины постоянного тока формулой Евр=

Р^_ N фе»

с той разни-

GO

---

 

а Y 2

 

дей, что вместо Ф8 следует ввести Ф5)П/|/ 2,

где Ф5то — амплитуда

потока возбуждения.

 

 

 

32-3. Векторная диаграмма однофазного двигателя последовательного возбуждения

Векторная диаграмма однофазного двигателя последовательного

возбуждения построена на рис. 32-5. Здесь ОА — вектор тока 1 двигателя; OB — вектор потока возбуждения Фзт , совпадающего

с током I по фазе; ОС — вектор а. д. с. вращения £'вр, направленный

встречно

относительно

тока /;

OD = ІЛг — падение

напряжения

в активных сопротивлениях

всех последо­

К

А

вательно

соединенных

обмоток двигателя

 

 

OG — — /72X — э. д. с. самоиндукции, возни­ кающие в тех же обмотках при пульсации сцепленных с ними потоков; DH и ПК — со­ ставляющие подводимого к двигателю напря­ жения, каждая из которых уравновешивает соответствующую э. д. с.; ОК — вектор подве­

денного

к двигателю напряжения U; ф — угол

 

 

 

сдвига между напряжением и током, опреде­

 

 

 

ляющий

cos

<р двигателя. Из

диаграммы сле­

 

 

 

дует, что cos cp тем ближе к единице, чем

 

 

 

больше скорость вращения двигателя.

 

 

 

К числу преимуществ однофазного двига­

 

 

 

теля последовательного возбуждения относится

Рис. 32-5. Векторная

то, что пуск

двигателя в ход и регулирова­

диаграмма

для одно­

ние скорости

вращения его осуществляются с

фазного

коллектор­

поуощыо

секционированного

трансформатора

ного двигателя

пос­

6 (рис. 32-1),

т. е.

с минимальными потерями.

ледовательного

воз­

буждения

 

Но но сравнению

с двигателем постоянного

 

п. д., стоимость его

тока однофазный

двигатель имеет меньший к.

выше и, главное,

он менее надежен в работе из-за тяжелых условий

коммутации.

 

 

 

 

 

 

 

На рис. 32-6 показана переключаемая секция, замкнутая нако­ ротко щеткой. Так как секция пронизывается пульсирующим пото­ ком ф8, то в ней наводится трансформаторная э. д. с. ЕТР =4,44 іѵ0Ф$т, где wc — число последовательно соединенных витков секции, Ф6от — амплитуда магнитного потока, пронизывающего переключаемую секцию. На коммутацию коллекторных машин постоянного тока влияет только реактивная э. д. с. Ер, тогда как в коллекторных машинах переменного тока наряду с Ер действует еще э. д. с. і?тр. При этом э. д. с. ЕТр имеет место как при неподвижном якоре, так и при работе машины.

377

Опыт показывает, что если не приняты меры к ограничению Етѵ, то уже при очень небольших значениях этой э. д. с., порядка 2—2,5 в, возникает под щетками искрение. Лучшим средством ограничения £ тр, так же как и реактивной э. д. с. Ер, служат добавочные полюсы как в нормальном последовательном соединении с якорем, так

иногда и в параллельном. Той же цели можно добиться,

если зашун-

 

 

тировать обмотку последовательно

включенных

 

 

в цепь якоря

добавочных полюсов

активным

 

 

сопротивлением 5 (рис. 32-1).

полюсы могут

 

 

К сожалению, добавочные

 

 

создать коммутирующую э. д. с.

Ек,

достаточ­

 

 

ную для уравновешивания э. д. с. Етр только

 

 

при вращении якоря, тогда как

при пуске в

 

 

ход Ек — 0. Поэтому пусковые

условия одно­

 

 

фазных двигателей последовательного воз­

Рис. 32-6. Трансфор­

буждения значительно тяжелее, чем в двига.-

телях постоянного тока.

 

 

 

маторная э. д.

с. в

Несмотря

на отмеченные недостатки, одно­

переключаемой'

сек­

фазные двигатели последовательного

возбуж­

ции

 

 

 

дения нашли широкое применение на

электри­

фицированных железных дорогах однофазного тока и при малой мощности для привода бытовых приборов и автоматических устройств в случае, если требуется скорость вращения больше 3000 об/мин при частоте 50 гц, плавное регулирование скорости вращения в широких пределах или большой пусковой момент. Так, например, для пыле­ сосов требуется скорость вращения 12 000—16 000 об/мин, для швейных машин — плавное регулирование скорости вращения. Двигатели малой мощности имеют упрощенную конструкцию — выполняются без добавочных полюсов и компенсационной обмотки.

32-4. Трехфазный двигатель параллельного возбуждения Шраге-Рихтера

Схема этого двигателя показана на рис. 32-7. На роторе двига­ теля уложены две обмотки 1 и 2, на статоре — обмотка 3. Обмотка 1 представляет собой обычную обмотку трехфазного тока, к которой через контактные кольца от заяшмов Р1, Р2, РЗ подводится напря­ жение сети их. Таким образом, обмотка 1 служит первичной обмоткой двигателя. Вторичной обмоткой двигателя является обмотка 3 на статоре, состоящая из трех отдельных фазных обмоток, начало и конец каждой из которых присоединены к соответствующей паре щеток ах — а2, Ъх — Ь2 и сх — с2. Обмотка 2 служит для создания добавочной э. д. с. ЕЛ. Она выполнена так же, как якорная обмотка машин постоянного тока с коллектором, уложена в те же пазы, что и обмотка і, и электрически соединена с обмоткой статора 3 посред­ ством трех комплектов щеток.

Щетки ах — Ъх — сх и аг — Ь2 — с2 прикреплены к двум различ­ ным траверзам, которые перемещаются в противоположные стороны так, что угол раствора 2а между тетками ах — а2, Ьх — Ь2 и сх — с2

378

может уменьшиться до нуля или увеличиться до определенной величины. Если траверзы установлены так, что 2а = 0, т. е. щетки ах — а2, Ьх — Ъ2 и сх — с2 перекрыли одни и те же пластины коллек­ тора, то в этом случае все происходит так, как если бы обмотки 2 не было; все три фазы обмотки статора оказываются замкнутыми накоротко, и двигатель представляет собой обычный асинхронный двигатель, но с обратным, по отношению к нормальному, располо­ жением первичной и вторичной обмоток.

В таком обращенном двигателе при вращении потока Ф5т, создаваемого обмоткой 1, например по вращению часовой стрелки, ротор будет вращаться в противоположном направлении. При этом

скорость

вращения

потока

Фйт

относительно ротора п х

= 60/р,

а скорость

вращения

в

простран­

P/P2PJ

 

стве,

т.

е.

относительно

статора,

 

 

 

п 2 = п х — п.

 

Соответственно

этой

 

 

скорости в обмотке статора возни­

 

 

кает э. д.

с.

E2s,

с

частотой

сколь­

 

 

жения /2

= /s,

где

s

= (пх — п ) / п х.

 

 

По сравнению с обычным асин­

 

 

хронным

двигателем

скольжение

 

 

трехфазного

двигателя

параллель­

 

 

ного возбуждения несколько

больше

 

 

вследствие увеличенного сопротивле­

 

 

ния вторичной дени.

 

 

 

 

в обе

 

 

Щетки можно

раздвинуть

 

 

стороны

от

средней

линии 00'

об­

 

 

мотки

3

на

угол а

и рассмотреть

Рис. 82-7. Схема трехфазного дви­

работу

какой-нибудь

одной

фазы,

например

А' — X'

(рис.

32-8,

а).

гателя параллельного

возбужде­

ния

 

Хотя

обмотка

2

вращается с такой

 

 

же скоростью п,

как

ротор, но участок ее между щетками Ьх — Ь2

можно рассматривать как неподвижный в пространстве, относительно которого поток Ф5т перемещается с такой же скоростью п х — п, как и относительно обмотки статора 3. Следовательно, э. д. с. Ея, создаваемая обмоткой 2 и выведенная на щетки ах — а2, имеет ту же частоту скольжения /2, что и э. д. с. E2S статора. Кроме того, она имеет ту же фазу, что и Е2s, так как оси обмоток 2 и 3 совпадают.

При'обходе этих обмоток в каком-нибудь одном направлении видно, что э. д. с. Ед действует встречно относительно E2s, тогда как при положении щеток на рис. 32-8, б — согласно с ней. В первом случае скорость вращения двигателя уменьшается, а во втором увеличивается и может стать больше п х. В частном случае п может оказаться равным п х, тогда п х — п = 0, и поток Ф5)і1 неподвижен в пространстве; соответственно этому E2s = 0 , а на щетках ах — а2 появляется постоянная э. д. с., под действием которой по обмотке статора потечет постоянный ток.

На рис. 32-8, в щетки ах — а2 сдвинуты несимметрично относи­

тельно оси 00'

обмотки 3. Осью обмотки 2 является теперь линия

00", смещенная

относительно оси 00' на угол (3. В этом случае

 

379

э. д. с. Ед не совпадает по фазе с о. д. с. E2s и ото даст возможность регулировать cos ср двигателя.

Характеристики трехфазного двигателя параллельного возбу­ ждения достаточно благоприятны. При пуске двигателя в ход щетки

Рис. 32-8.

Регулиро­

вание

скорости

вра­

щения

трехфазного

двигателя параллель­

ного

возбуждения:

а — в

области

ниже

синхронной скорости,

б — в области

выше

синхронной скорости,

в — в

области

ниже

синхронной

скорости

с улучшением

cos <р

раздвигаются на угол 2а ^ 180°; при этом Ед, действуя

встречно

относительно E2s, ограничивает пусковой ток при сохранении зна­

чительного пускового

момента.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При заданном положении щеток рассматриваемый двигатель

имеет, так же как и обычный асинхронный двигатель,

жесткую ха­

 

 

 

 

 

 

рактеристику

скорости.

Пределы

1,5

2 к = -І80°

1

,10%

 

регулирования

скорости

от

1 :

2

 

п

—

 

 

~\' 15%

до 1

: 20.

На рис.

32-9 показаны

 

пІ

 

 

 

U 8%

три характеристики:

= /

—

 

 

2 х = 0°

 

 

 

 

І,Р

- Иг

—-

- -

 

 

 

 

 

п 1

 

\ " * & і

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

и обозначены

скольжения s

при

 

 

 

2 х = +І80°

і

, ^ %

 

всех трех положениях щеток для

0,5

У?ъ%

М2 = М2Яи М2 =

1,5 М2Н. К. и. д.

 

 

 

 

 

двигателя

относительно

мал

и

 

,

__ 1

 

Мгн

1

даже

в машинах

большой

мощ-

 

 

ности не превышает 83—85%; cos <р

 

0,5

1,0

 

>,5

Рис. 32-9. Характеристики скорости

при

п >

пг

может

даже

стать

опережающим, но резко падает при

вращения трехфазного

 

двигателя

п ж

п± и особенно при п << пѵ

 

 

параллельного

возбуждения

 

Серьезным

недостатком

трех­

 

 

 

 

 

 

фазного двигателя

параллельного

возбуждения является питание через контактные кольца, чем огра­ ничивается величина подводимого к двигателю напряжения U. Практически U sc; 500 в.

Трехфазные двигатели параллельного возбуждения применяются в отраслях промышленности, где требуется регулирование скорости вращения в широких пределах. Наибольшая мощность, на которую были построены такие двигатели, достигает 450/150 кет при / = 25 гц и скорости 307/102 об/мин.

Источник: https://tut-files.ru/previewfile/125967

Смотрите также:

17. Введение 18. Линейные программы 19. Ветвления 20. Программирование циклических алгоритмов
_-___-~1
_3 тема - Диффузия
_Роджерс Карл, Брак и его альтернативы
- Описание типа СЭТ7009
- Программа ГПИ
'Заповит' Рейнгольда Глиэра: стилистические особенности
'Просвещенный абсолютизм' Екатерины II и его влияние на развитие русской культуры
'Создание и продвижение интернет - платформы реферальной системы' на примере компании Бартер–кард
«Методы учета затрат на производство продукции, работ, услуг»Курсовая работа