Сумма векторов этих магнитных индукций образует магнитную индукцию поля статора



а

1л In In

У

г

о

в

Опишем поле статора через его составляющие по двум взаимно перпендикулярным осям хи у, причем оси я дадим направление оси катушки фазы А.

у<


120°

 

б

Составляющая индукции магнитного поля вдоль оси х равна ал­гебраической сумме проекций на эту ось мгновенных значений трех индукций:

Вх = 5jCos0o+ B#cos(—120°) + Всcos(-240°) = = ВА + Вв(-1/2) + Вс(-1/2). Подставив выражения индукций из (14.2), получим


 



4-к

T

В г — Вп,

. , 1 . / 2-к\ 1 . . .smut --sin^ - — j - -sm| wt


 



V3 , 1 . , V3

sinuj^ + — siпшг H——coswc + тsinwt — COSWC

(14.3)

4       4       4       4

= l,55w sinu;£.

Составляющая индукции магнитного поля по оси у

= Bir

Ву = BAsmO°+ B#sin(—120°) + Всsin(-240°) = = BB(-J3/2) + BcV3/2, или после подстановки значений индукций из (14.2)

(14.4)

V3 . / 2тт\ , V3 .

V3 . / 2-к\ V3 . / 4tv

Ду = А,


 



= 1,55m cos

Таким образом, магнитная индукция поля статора

£ст = yfBf+Щ = l,55mVsin2+ cos2=l,55w, (14.5)

т.е. ее значение постоянно. Угол а, образуемый магнитными линия­ми поля с осью у(рис. 14.8, г), определяется условием

tga = Вху = sin /cos wt = tgu;£,

т.е. a = uit.

Следовательно, магнитное поле статора вращается в плоскости осей катушек по направлению движения часовой стрелки с угловой скоростьюw.Вектор индукции поля последовательно совпадает по направлению с осью той из фазных обмоток, ток в которой достига­ет максимального значения, т.е. поле вращается в направлении пос­ледовательности фаз трехфазной системы токов в фазных обмотках.

Чтобы изменить направление вращения магнитного поля стато­ра, достаточно изменить порядок подключения двух любых фазных обмоток асинхронной машины к трехфазному источнику электри­ческой энергии, например как показано на рис. 14.8, б штриховой линией.

На рис. 14.9, а приведена общая картина распределения магнит­ных линий вращающегося магнитного поля статора двухполюсной асинхронной машины дпя некоторого момента времениtx.Распреде­ление индукции В в зазоре между статором и ротором в зависимости от расстояния г вдоль окружности статора и ротора, отсчитываемого от выбранной на рис. 14.9, а линии 0 — 0, для моментов времени tx= 0 иt2>txпоказано на рис. 14.9, б. Линейная скорость перемещения маг­нитного поля вдоль зазора определяется диаметром статораDи рав­наv = Dbj/2.При стандартной частоте переменного тока (/ = 50 Гц) частота вращения магнитного поля статора двухполюсной асинхрон­ной машины п = 50 • 60 = 3000 мин-1. На практике в большинстве слу­чаев требуются двигатели с меньшей частотой вращения. Это дости­гается применением многополюсных обмоток статора.

(14.6)

Многополюсное вращающееся поле. В многополюсной обмот­ке статора каждой паре полюсов вращающегося поля соответствует одна катушечная группа в каждой фазной обмотке, т. е. всего три ка­тушечные группы для трех фазных обмоток. Следовательно, если поле должно иметь р пар полюсов, то все три фазные обмотки стато­ра должны быть разделены на

к=3р

Равных частей, т. е. р частей на каждую фазу.

в

z

Рис. 14.9

б

а

В качестве примера на рис. 14.10 дана упрощенная схема обмот­ки статора шестиполюсной машины (р =3). В данном случае все фазные обмотки разделены на Зр = 9 частей, т.е. каждая фазная об­мотка — на три части. Каждая катушечная группа фазной обмотки изображена в виде одновитковой секции, причем соединения даны только для фазы Л и на тыльной торцевой стороне статора показа­ны штриховой линией. Стороны такой катушечной группы сдвину­ты по окружности статора на угол 180°/р, что соответствует одному полюсному делению т. В частности, для шестиполюсной машины

Рис. 14.10

этот угол 180°/3 = 60°. На рис. 14.10 изображены также кривые мгно­венных значений токов гА, %в, гс статора. Распределение магнитного поля дано для четырех различных моментовtx —14.

На крайнем левом рисунке показано направление токов в прово­дах обмоток в моментtbкогда ток фазы А имеет амплитудное зна­чение. В соответствии с направлениями токов магнитные линии поля статора в трех местах входят в ротор и в трех выходят из него, обра­зуя, таким образом, три пары полюсов (р = 3).

В некоторый следующий моментt2направления токов, а вместе с ними и распределение магнитного поля статора соответственно из­меняются и т.д. Магнитное поле статора за время одного периода переменного тока поворачивается на одну треть окружности, т. е. на расстояние, соответствующее дуге, занимаемой тремя участками фазных обмоток на статоре. Эта часть окружности статора соответ­ствует двум полюсам (2р) вращающегося магнитного поля статора и называется двойным полюсным делением (2т). Следовательно, по­люсное деление т есть часть дуги окружности статора, соответствую­щая одному полюсу магнитного поля, т. е.

т = тгЯ/(2р),                     (14.7)

гдеD —внутренний диаметр сердечника статора.


В Ь >h   v=d±LПС \ //\  
0 / / -kD \ \ / J хут/~2Р ХХУ « / .1     \\z
  "1 1kD   —1

 

Рис. 14.11

За один период Т переменного тока поле поворачивается на двой­ное полюсное деление (2т), а полный оборот происходит за р перио­дов. Следовательно, в секунду поле делает 1 /(рТ) = f/pоборотов, а частота вращения, мин-1, составит

ni = /' 60/р.                       (14.8)

На рис. 14.11 приведена характеристика распределения индук­ции В магнитного поля статора вдоль зазора у шестиполюсной ма­шины для моментов времениtxиt2, если отсчет расстояния г вдоль зазора аналогичен показанному на рис. 14.9, а.


Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 147;