- •Лекция № 6
- •1. Синхронные машины
- •2. Асинхронные машины
- •3. Электрические машины постоянного тока (мпт)
- •Слайд № 2
- •Слайд № 3
- •Слайд № 4
- •Слайд № 5
- •Слайд № 10
- •Слайд № 11
- •1. Синхронные машины
- •1.1. Классификация и области применения синхронных машин
- •1.2. Устройство синхронных машин Слайд № 12
- •Слайд № 13
- •Слайд № 14
- •1.3. Принцип действия трехфазного синхронного генератора
- •Слайд № 15
- •Слайд № 18
- •2. Асинхронные машины
- •Слайд № 19
- •Слайд № 20
- •Слайд № 21
- •Слайд № 22
- •Слайд № 23
- •2.1. Общие положения. Устройство асинхронных машин
- •Слайд № 24
- •2.2. Принцип действия асинхронного двигателя
- •2.3. Основные уравнения и характеристики двигателя Слайд № 33
- •Слайд № 34
- •2.4. Способы пуска ад Слайд № 35
- •Слайд № 36
- •2.5. Регулирование частоты вращения двигателя Слайд № 37
- •3. Электрические машины постоянного тока (мпт)
- •3.1. Конструкция мпт Слайд № 38
- •Слайд № 39
- •3.2. Способы возбуждения машин постоянного тока
- •Слайд № 40
- •3.3. Принцип действия генератора постоянного тока (гпт) Слайд № 41
- •3.4 Основные уравнения и внешние характеристики гпт. Слайд № 42
- •3.5. Принцип действия двигателя постоянного тока (дпт) Слайд № 43
- •3.6. Основные уравнения и характеристики двигателя постоянного тока Слайд № 44
- •Слайд № 45
- •3.7. Пуск дпт
- •3.8. Способы регулирования частоты вращения дпт Слайд № 46
Слайд № 36
Пуск двигателя с фазным ротором осуществляется путем включения пускового реостата в цепь ротора через контактные кольца и щетки. Сопротивление пускового резистора Rp в фазе выбирают таким, чтобы пусковой момент был максимальным.
Пуск двигателя поясняется схемой на Слайде № 36. В момент пуска двигатель развивает максимальный момент, и разгон происходит по механической характеристике 1. При уменьшении сопротивления резистора двигатель переходит на механическую характеристику 2, а затем 3. Как правило, уменьшение сопротивления происходит ступенчато при помощи аппаратуры управления. Установившийся режим наступает в точке f соответствующей равенству моментов двигателя и нагрузки.
Такой способ пуска применяют, как правило, для двигателей большой мощности при ограниченном пусковом токе и высоких требованиях к приводу. Недостатками способа являются значительные потери электрической энергии в пусковом резисторе и сложность устройства ротора.
2.5. Регулирование частоты вращения двигателя Слайд № 37
Частота вращения асинхронного двигателя
.
Из этого равенства следует, что изменять частоту вращения можно изменением частоты , числа пар полюсов и скольжения .
Регулирование изменением частоты тока статора (частотное регулирование) требует применения источников питания с регулируемой частотой. В качестве такого источника может быть использован полупроводниковый преобразователь частоты. В этом случае частота вращения магнитного поля статора и частота вращения ротора изменяются пропорционально частоте сети. Частотное регулирование обычно совмещают с изменением напряжения по закону U1/f = const . Преимуществами частотного регулирования являются его практически неограниченные возможности. К недостаткам частотного регулирования относятся громоздкость и высокая скорость питающей установки. В настоящее время частотное регулирование считается наиболее перспективным способом.
Для регулирования частоты вращения изменением числа пар полюсов применяют двигатели с короткозамкнутым ротором, которые либо имеют на статоре несколько обмоток с разным числом пар полюсов, размещенных в общих пазах, либо имеют обмотку, которая позволяет получить различные числа пар полюсов путем переключения их схемы соединения. Двигатели с изменяемым числом пар полюсов называют многоскоростными.
Недостатком данного способа является большой объем аппаратуры, обеспечивающей переключение обмоток, ступенчатость, а также то, что масса и стоимость многоскоростных двигателей больше, чем односкоростных двигателей. Кроме того, данный способ неприменим для двигателей с фазным ротором.
Регулирование скорости уменьшением напряжения на статоре. При уменьшении напряжения U1 момент двигателя изменяется пропорционально U12, что изменяет его механические характеристики, следовательно, и скольжение.
Как видно из графиков на Слайде № 37, пределы регулирования скорости соответствуют изменению скольжения в интервале . Недостаток метода относительно малый диапазон регулирования при существенном ухудшении характеристик двигателя (снижение перегрузочной способности, КПД и т.д.). Достоинства – относительная простота.