1. Общие вопросы машин переменного тока

Оглавление

1. Общие вопросы машин переменного тока

1.1. Виды машин переменного тока и их устройство…..……………….….….....3

1.2. ЭДС обмоток переменного тока………………………………………………6

1.2.1. ЭДС проводника, витка и катушки……………………………….….….6

1.2.2. ЭДС катушечной группы…………………….…………………….….…9

1.2.3. ЭДС обмотки от высших гармоник поля и способы их уменьшения.11

1.3. Обмотки машин переменного тока

1.3.1. Классификация обмоток……………………………………….………13

1.3.2. Однослойные обмотки…………………………………………………13

1.3.3. Двухплоскостная и трехплоскостная обмотки………….……………14

1.3.4. Двухслойные обмотки…………………………………….……………16

1.4. МДС обмоток переменного тока

1.4.1. МДС катушки……………………………………………...……………19

1.4.2. МДС катушечной группы………………………………...……………20

1.4.3. МДС фазной обмотки…………………………………….………….…21

1.4.4. МДС трехфазной обмотки………………………………….…………..24

1.4.5. Высшие гармоники МДС трехфазной обмотки…………….…………26

1.4.6. МДС двухфазной обмотки…….……………………………………..…27

1.5. Магнитное поле обмотки переменного тока

1.5.1. Магнитное поле воздушного зазора………………………….………..27

1.5.2. Магнитные поля рассеяния обмотки переменного тока……………..31

2. Асинхронные машины

2.1. Устройство и принцип действия………………………….…………..……..32

2.2. Рабочий процесс трехфазной асинхронной машины

2.2.1. Уравнения напряжений обмоток статора и ротора…………….…….33

2.2.2. Частота вращения МДС ротора…………………………………….….35

2.2.3. Приведение рабочего процесса асинхронной машины

при вращающемся роторе к рабочему режиму трансформатора…………….........35

2.2.4. Приведение обмотки ротора к обмотке статора……………….……..37

2.2.5. Векторная диаграмма асинхронного двигателя ………….…….…….38

2.2.6. Схема замещения асинхронной машины …………………….……….38

2.3. Электромагнитный момент асинхронной машины

2.3.1. Энергетическая диаграмма асинхронного двигателя. Вывод

выражения электромагнитного момента асинхронной машины……..……..……..41

2.3.2. Максимальные значения электромагнитного момента

асинхронной машины…………………………………………………………………43

2.3.3. Начальный пусковой момент…………………………………….…….44

2.3.4. Относительные значения электромагнитного момента…………...…44

2.3.5. Зависимость электромагнитного момента асинхронного

двигателя от потока и активной составляющей тока ротора………...…………….45

2.4. Круговая диаграмма асинхронной машины……………..………………….46

2.4.1. Общие замечания………………………………………………...……..46

2.4.2. Обоснование круговой диаграммы асинхронной машины………….46

2.4.3. Характерные точки круговой диаграммы асинхронной машины.….47

2.4.4. Определение величин, характеризующих работу асинхронной

машины по круговой диаграмме………………………………….……….…………48

2.4.5. Построение круговой диаграммы по данным опытов

холостого хода и короткого замыкания……………………………….…….………49

2.4.6. Оценка точности круговой диаграммы……………….…….…..……..51

2.5. Пуск в ход трехфазных асинхронных двигателей

2.5.1. Общие замечания…………….……………………………..…………..52

2.5.2. Прямой пуск……………………………………………………….……52

2.5.3. Реакторный пуск………………………………………………………..53

2.5.4. Автотрансформаторный пуск асинхронных двигателей…………….53

2.5.5. Пуск переключением со звезды на треугольник (У – Д)…………….54

2.5.6. Реостатный пуск АД с фазным ротором…………………….………...54

2.6. Асинхронные двигатели с вытеснением тока в обмотке ротора………..…56

2.6.1. Глубокопазный асинхронный двигатель……………………………...56

2.6.2. Двухклеточный асинхронный двигатель………………………….…..58

2.6.3. Другие разновидности АД с вытеснением тока………….…………..59

2.7. Регулирование частоты вращения асинхронного двигателя

2.7.1. Общие замечания……………………………………………………….60

2.7.2. Частотное регулирование…………………………….………………...60

2.7.3. Регулирование частоты вращения асинхронного двигателя

переключением числа пар полюсов…………………………………………….……61

2.7.4. Регулирование частоты вращения асинхронного двигателя

изменением величины первичного напряжения……………………………………63

2.7.5. Регулирование частоты вращения асинхронного двигателя

с фазным ротором с помощью реостатов в цепи ротора……………………...……64

2.8. Особые режимы работы и виды асинхронных машин

2.8.1. Асинхронный генератор………………………………………….…….65

2.8.2. Режим противовключения (электромагнитного тормоза)……….…...67

2.8.3. Индукционный регулятор. Фазорегулятор…………………….…….69

2.8.4. Работа АД при неноминальных условиях…………………………….71

2.8.5. Работа трехфазных асинхронных двигателей

при несимметрии трехфазных напряжений………………………………………....72

2.8.6. Несимметрия сопротивлений во второй цепи

асинхронного двигателя……………………………………………………………...74

3. Синхронные машины

3.1. Устройство и принцип действия…..………………………………………...77

3.2. Магнитное поле и основные параметры синхронной машины

3.2.1. Магнитное поле и параметры обмотки возбуждения….…………... 77

3.2.2. Магнитное поле и параметры обмотки якоря синхронной машины.80

3.2.3. Приведение МДС и тока якоря к обмотке возбуждения…….……….85

3.3. Векторные диаграммы трехфазных синхронного генератора

при симметричной нагрузке………………………………………………………….87

3.3.1. Основные виды векторных диаграмм напряжения

синхронного генератора……………………………………………………………...87

3.3.2. Построение векторной диаграммы синхронной машины

с учетом насыщения…………………………………………………………………..88

3.4. Характеристики синхронного генератора

3.4.1. Общие замечания……………………………………………………….92

3.4.2. Характеристика холостого хода……………………………………….92

3.4.3. Характеристика короткого замыкания………………………………..92

3.4.4. Отношение короткого замыкания……………………………………..93

3.4.5. Внешняя характеристика………………………………………………94

3.4.6. Регулировочная характеристика………………………………………94

3.4.7. Нагрузочная характеристика…………………………………………..94

3.5. Параллельная работа синхронной машины

3.5.1. Включение на параллельную работу трехфазных

синхронных генераторов……………………………………………………………..97

3.5.2. Особенности работы синхронной машины

с сетью бесконечно большой мощности…………………………………………….98

3.5.3. Электромагнитная мощность и электромагнитный момент

синхронной машины………………………………………………………………….99

3.5.4. Угловая характеристика синхронной машины. Синхронизирующая

мощность и момент…………………………………………………..……………100

3.5.5. Работа синхронного генератора при переменном

возбуждении и постоянной мощности……………………………………………..103

3.6. Синхронные двигатели и компенсаторы

3.6.1. Общие сведения о синхронных двигателях…………………………104

3.6.2. Векторная диаграмма синхронного двигателя……………………..105

3.6.3. Режимы работы синхронного двигателя…………………………….106

3.6.4. Рабочие характеристики синхронного двигателя…………………...107

3.6.5. Пуск в ход синхронного двигателя…………………………………..107

3.6.6. Синхронный компенсатор………………………………….…………109

3.7. Несимметричная нагрузка синхронного генератора…………...…………110

3.8. Внезапное короткое замыкание синхронной машины

3.8.1. Общие замечания…….………………………………………………..114

3.8.2. Внезапное трехфазное короткое замыкание синхронной машины...115

3.8.3. Параметры и схемы замещения синхронной

машины при внезапном коротком замыкании……………………………………..119

3.9. Колебания синхронной машины при параллельной работе……..……….122

3.9.1. Свободное колебание ротора синхронной машины при внезапном

изменении внешнего момента………………………………………………………122

3.9.2. Динамическая устойчивость синхронной машины………………....126

3.10. Системы возбуждения синхронной машины…………..………………...127

Библиографический список........................................................................................129

Дата добавления: 2015-08-29