Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Схемы замещения асинхронной машины

Читайте также:
  1. IC.4. Схемы резонансных усилителей на транзисторах.
  2. II. Деление слова на слоги, составление звуко-слоговой схемы слова, чтение слогов и слов.
  3. II.3. Схемы цепей питания и стабилизации
  4. II.4 Схемы межкаскадной связи
  5. Асинхронные машины с неподвижным ротором
  6. Асинхронный режим возбужденной синхронной машины
  7. Асинхронный режим невозбужденной синхронной машины

Т-образная схема замещения. Уравнениям (24-40), как нетрудно видеть, соответствует схема замещения рис. 24-5. Сопротивлением намагничивающей цепи является главное индуктивное сопротивление первичной обмотки, и по этой цепи протекает намагничивающий ток

Напряжение на зажимах 1 я 2 намагничивающей цепи

с/12 = £i = £<!•

Схема замещения рис. 24-5 не учитывает магнитных потерь в сердечниках машины.

Потери в сердечнике статора (первичной цепи) могут быть учтены при fx = const аналогично тому, как это было сделано для трансформатора, путем включения на зажимы / и 2 схемы рис. 24-5 параллельно сопротивлению хл активного сопротивления гмг такой величины, что потери в нем будут равны магнитным потерям в сердечнике статора на одну фазу:

Величину гмг можно найти, если из опытных или расчетных данных известны потери в сердечнике статора рмг1 при определенном Ех или определенном магнитном потоке. Обычно гмг ^> хт1.

Параллельно включенные сопротивления гмг и хп можно объединить в одно общее сопротивление намагничивающей цепи

Рис. 24-5. Т-образная схема замещения асинхронной машины без-учета магнитных потерь

причем гя <^ хи. В результате вместо схемы рис. 24-5 получим -ехему рис. 24-6, а, которая в несколько ином виде представлена на рис. 24-6, б. При этом

соответствующее механической мощности, развиваемой на роторе машины. Схема рис. 24-6, б аналогична схеме замещения трансформатора, к вторичным зажимам которой подключено нагрузочное сопротивление г'л2.

Намагничивающий ток схем рис. 24-6 содержит, кроме реактивной составляющей 1МГ, также активную составляющую /мй, соответствующую магнитным потерям в статоре:

Непосредственный учет магнитных потерь в сердечнике ротора (вторичной цеий) в схеме замещения сложен, так как частота пере-магничивания этого сердечника /2 == $г при изменении s изменяется, в результате чего указанные потери при fx = const не пропорциональны Е\ г^> ф2. В нормальных рабочих режимах машины

(О < s ==£ 0,05) вследствие малой частоты перемагничивания эти потери вообще незначительны и их можно не учитывать. Если же учет этих потерь все же необходим, то следует иметь в виду, что они покрываются за счет^ механической мощности.

Параметры схемы замещения в относительных единицах 'для нормальных асинхронных машин мощностью в несколько киловатт и выше находятся в следующих пределах: хя% = 2-5-4; гм - 0,08 + 0,35; гы» г„ =. = 0,01 -*- 0,07; хл, & xot = = 0,08 -ь 0,13. С увеличением номинальной мощности к. п. д. машины увеличивается, а отно-сительные величины потерь уменьшаются, соответственно чему уменьшаются также относительные величины активных сопротивлений. "Величина хм„. умевь* шается с увеличением числа иолюсов машины, так как при этом уменьшается отношение т/б [см. равенство (23-23)].

Из приведенных данных видно, что сопротивление намагни* чнвающей цепи схемы замещения асинхронных машин значительно/ меньше, чем у трансформаторов. Это объясняется наличием в маг«яйтной цепи асинхронных машин воздушного зазора между статором и ротором. В связи^с этим надайшчивающий ток Л ток хо-лостбго хода асинхронных машин значительно выше{/м'% *= 0,25-4--!>0,$0), чем у трансформаторов.

Из схем замещения рис, 24-6 можно сделать вывод, чтй ври ymf дичекии /i, т.-е. при увеличении нагрузки мацщны, велйчдаы JEj rsj ф при U = const будут уменьшаться. Однако» пределах' нормальных рабочих нагрузок изменение потока машины цевеликЗ* я составляет лишь несколько дродентов.

Г-образная схема замещения. Сх«^ы замещения, изобр^жейные на рис. 24-5 и 24-6, хорошо отражают реальныефизически,€ процессы,

Рис 24-6* Т-образные схемы замещения асинхронной машины с учетом магнитных потерь

происходящие в машине, так как при отсутствии скоса пазов напряжение намагничивающей цепи и намагничивающий ток соответствуют реальному потоку основной гармоники поля. Однако для исследования некоторых вопросов эти схемы несколько неудобны, так как их цепи разветвлены и напряжение на зажимах параллельной цепи Un при иг const непостоянно. Более удобной в этом отношении является схема замещения, в которой зажимы параллельной цепи вынесены на первичные зажимы, под напряжение Ux. Из рассмотрения рис. 24-6 и уравнений (24-40) видно, что в подобной схеме сопротивление, соответствующее на рис. 24-6 и в выражениях (24-40) сопротивлению Zx = гх + }хаъ должно быть равно нулю. Для достижения этого равенства необходимо произвести соответствующее преобразование уравнений напряжения машины.

Составим по правилу контурных токов уравнения напряжений схемы рис. 24-6, б:

Уравнения (24-54) и ^24-55) можно получить также из уравнений (24-40), если ввести в них Zx и Z'4 из (24-51) и заменять jxtl на Z,

Для преобразования уравнений (24-54) и (24-55) перейдем в них от переменной /£ к новой переменной /£' по равенству

где Сх — некоторое^ неопределенное пока комплексное число. Эту операцию можно рассматривать как новое приведение вторичной цепи, причем Сх является коэффициентом приведения, а /«' — новым приведенным током.

Подставим /^ из (24-56) в (24-54) и прибавим и вычтем в лравой части член CiZjv Тогда^ получим

О г *= Zjx + Zjx - CjJi + СА (h + Л'). (24-57)

Очевидно, что последний член (24*57) соответствует намагничивающей, или параллельной, цепи новой схемы замещения. На основании изложенного для получения Г-образной схемы замещения в выражений (24-57) необходимо положить

Ток 100 представляет собой первичный ток идеального холостого хода асинхронной машины, когда ее ротор вращается с синхронной скоростью (s = 0).

Для этого режима сопротивления схем замещения

в результате чего в этих схемах /^ = /j = 0 и через намагничивающую цепь протекает ток

Так как сопротивление Zx + ZM от скольжения s не зависит, то при иг = const и /х = const также /00 = const.

При s = О поток статора вращается синхронно с ротором, вследствие чего, естественно, /2 = 0 и машина не развивает вращающего момента. Поэтому асинхронный двигатель мог бы достичь синхронной скорости (s = 0) на холостом ходу, без нагрузки на валу, только в идеальном случае; когда механические потери, магнитные потери в роторе и добавочные потери, обусловленные зубчатостью ротора, были бы равны нулю и движение ротора не испытывало бы сопротив-ления. Поэтому осуществить этот режим можно только путем приложения к валу постороннего, или внешнего, двигательного вращающего момента.

При реальном холостом ходе асинхронного двигателя скольжение, хотя и весьма мало (доли процента), но все же отлично от нуля.

В схемах замещения рис. 24-7 сопротивления С1г1 и С\г'^ уже не являются чисто активными, как и ■ сопротивления С±ха1 и С\х'съ не являются чисто индуктивными.

Анализ коэффициента Сг. В соответствии с выражениями (24-50) и (24-51) Cx из (24-58) можно представить в следующем виде:

Мнимая часть С1 отрицательна, так как обычно ггхя > ха1ги. Величину Ci можно представить также в показательном виде:

Поскольку мнимая часть Сг обычно отрицательна, то и ее аргумент тоже отрицателен, в связи с чем в показателе (24-64) введен минус. Тогда величина у положительна. В машинах мощностью 8—10 кет и выше у < Г. В машинах средней и большой мощности поэтому можно считать, что у «0 и Сх является вещественным числом. Отметим, что, как это видно из выражения (24-65), наличие магнитных потерь я > 0) вызывает уменьшение угла у.

В связи с малостью у мнимая часть коэффициента Сх мала, и поэтому его модуль

Последние два равенства в (24-66) представляют собой более грубые приближения. В нормальных асинхронных машинах мощностью выше нескольких «киловатт сх относительно мало отличается от единицы и обычно сх«1,02 -*■ 1,06., В качестве иллюстрации укажем, что у асинхронного двигателя мощностью Рн = 15 mm пар* аметры схемы замещения в относительных еди* ницах равны: х^ = 4,07; гМ:). = 0,258; rl1c = 0,0421 *01«, = 0,107; гы = 0,027; а:^, = 0,108. При этом в соответствии с приведенными формулами: сх - 1,027 и v = 0°29'.

Величина Сх имеет простую физическую интерпретацию.

Согласно схемам замещения рис. 24-6 и 24-7,, при идеальном холостом ходе

Рис. 24-8. Векторная диаграмма асинхронной машины при идеальном холостом ходе (s=0)

Таким образом, модуль С\ равен отношению первичного напряжения Vx к первичной з. д. с. Ег при идеальном хо*; лостом ходе, а аргумент Сг — углу между векторами Oi-u —Ёх (рис. 24-8).


Дата добавления: 2015-07-18; просмотров: 213 | Нарушение авторских прав


Читайте в этой же книге: Намагничивающая сила фазы обмотки | Намагничивающие силы многофазных обмоток | Н. с. токов нулевой последовательности | Вращающиеся волны тока и линейной токовой нагрузки | Глава двадцать третья МАГНИТНЫЕ ПОЛЯ И ИНДУКТИВНЫЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ОБМОТОК ПЕРЕМЕННОГО ТОКА | Главные индуктивные сопротивления обмоток переменного тока | Индуктивные сопротивления рассеяния обмоток переменного тока | Асинхронная машина при неподвижном роторе | Приведение обмотки ротора к обмотке статора. | Приведение рабочего* процессу асинхронной машины при вращающемся роторе к рабочему процессу при неподвижном роторе |
<== предыдущая страница | следующая страница ==>
Уравнения напряжений неприведенной асинхронной машины.| Режимы работы, энергетические соотношения и векторные диаграммы асинхронной машины

mybiblioteka.su - 2015-2024 год. (0.01 сек.)