Уравнение электрического состояния фазы ротора асинхронного двигателя

⇐ ПредыдущаяСтр 55 из 81Следующая ⇒

Вращающееся магнитное поле индуктирует в фазной обмотке ротора ЭДС е₂ с частотой /₂ = p(n_x—ri)/60 (см. 14.5). Чтобы выразить эту частоту через частоту питающей сети /, разделим и умножим правую часть этой формулы на щ и, учитывая (14.1) и (14.8), получим частоту

к = /я. (14.12)

называемую частотой скольжения, равной частоте сети, умноженной на скольжение.

Электродвижущая сила е_гв фазной обмотке статора и ЭДС е₂ в фазной обмотке ротора индуктируются общим для этих обмоток вращающимся магнитным полем двигателя, создаваемым совместным действием МДС токов статора и ротора. Однако ЭДС е_хпрепятствует изменению тока i_xв фазной обмотке статора, а ЭДС е₂ возбуждает ток г₂ в фазной обмотке ротора. Поэтому если положительные направления ЭДС е_ги тока цв фазной обмотке статора выбирают совпадающими (см. рис. 14.13), то в фазной обмотке ротора положительное направление тока г₂ обычно выбирают противоположным направлению ЭДС е₂. Это соответствует встречному включению фазных обмоток статора и ротора, при котором результирующая МДС двигателя равна разности МДС токов статора и ротора. Аналогичные соотношения между ЭДС, токами и МДС были ранее по-
jsajL_pac2

Рис. 14.15

Лучеиы для первичной и вторичной обмоток трансформатора (см. рис. 9.4, б).

Токi₂фазной обмотки ротора создает магнитное поле, часть магнитных линий которого замыкается помимо обмотки статора. Совокупность этих магнитных линий определяет потокосцепление рассеяния Ф_рас2 фазной обмотки ротора.

(14.13)

Запишем в комплексной форме уравнение электрического состояния фазы ротора с учетом противоположных положительных направлений ЭДС и тока:

—Е₂ =R_B2h+j^suL_p._dc2I₂,

где = 2-7г/₂ = w₂; R_b2—активное сопротивление витков; L_pac2= = Ф_раС2/^г2^— индуктивность рассеяния; su)Z/_pac2— индуктивное сопротивление фазной обмотки ротора.

(14.14)

Действующее значение ЭДС фазы ротора определим по аналогии с (14.116):

Е₂ =4,44/^2^2$,

где для короткозамкнутого ротораw₂= 1/2 и к_оС)2 = 1.

Уравнению (14.13) соответствуют схема замещения фазной обмотки ротора на рис. 14.15 и векторная диаграмма на рис. 14.16.

Заметим, что уравнение электрического состояния фазы ротора (14.13) аналогично уравнению электрического состояния вторичной цепи трансформатора (9.116) в режиме короткого замыкания, т.е. приU₂= 0.

Баланс магнитодвижущих сил в асинхронном двигателе

Рис. 14.16

Вращающиеся магнитные поля токов статора и ротора, как было показано, неподвижны относительно друг друга. На этом основании при вращении ротора МДС токов статора и ротора можно рассматривать как векторы, геометрическая сумма которых определяет

МДС, возбуждающую вращающееся магнитное поле двигателя. При расчете этих МДС необходимо учитывать то обстоятельство, что они создаются токами в обмотках, секции которых распределены по нескольким пазам, вследствие чего магнитные поля токов отдельных секций обмоток не совпадают в пространстве. Чтобы учесть это, можно ввести в выражения МДС коэффициент, меньший единицы и приближенно равный обмоточному коэффициенту.

Следовательно, по аналогии с балансом МДС в трансформаторе [см. (9.4)] в асинхронном двигателе как при неподвижном, так и при вращающемся роторе справедливо условие

l^Wl^koeJl ~ = l^Wl^koeJlx- (^14Л5>

Здесь учтено, что результирующие МДС трехфазной и га₂-фазной обмоток статора и ротора соответственно в 3/2 раза [по (14.5)] и т₂/2 раз больше МДС одной фазы.

Из последнего уравнения можно выразить ток статора следующим образом:

А =+ Л* = 4 +'u- (¹⁴¹⁶>

1 об1

Величина

j! ₌™2™2^к<*2 / ² Ъп к ²

Называется приведенным током ротора; это та часть тока статора, которая уравновешивает размагничивающее действие тока ротора.

Ток намагничивания /_1х в рабочем режиме двигателя(s ^s_HOM) практически равен току статора при идеальном холостом ходе двигателя. Чтобы определить последний из опыта, необходимо сообщить ротору с помощью вспомогательного двигателя синхронную частоту вращения, т. е. равную частоте вращения магнитного поля(s = 0), при которой ток в роторе станет равным нулю. Таким образом, ток холостого хода двигателя при отсутствии нагрузки на валу больше тока идеального холостого хода вследствие потерь энергии на преодоление трения в подвижных частях, на нагревание обмоток ротора и т. п.

Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 830; Мы поможем в написании вашей работы!
Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 50 51 52 53 545556 57 58 59 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!