Схема замещения асинхронной электрической машины

В случае неподвижного ротора, т.е. когда вторичная цепь соединена с первичной цепью гальванически вместо магнитной связи, асинхронную машину можно сравнять с трехфазным трансформатором, имеющим большой воздушный зазор и вращающееся поле. В этом случае целесооб­разно использование схем замещения.

На рис. 2.1, а представлена схема замещения статора, где R₁ и X_S1(s) - активное и индуктивное сопротивления рассеяния статора, а на рис. 2.1, б представлена схема замещения ротора, где R₂ и X_S2(s) – активное и индуктивное сопротивления рассеяния ротора.

Рис. 2.1

На основании приведения величин цепи ротора к цепи статора мож­но записать:

,

где X_S2 = 2πf₁L_S2 – индуктивное сопротивление рассеяния в неподвижном состоянии ротора; X_S2(s) = 2πsf₁L_S2 = sX_S2 – индуктивное сопротивление при вращении ротора; L_S2 - индуктивность обмотки ротора.

Разделив это выражение на s, получим:

,

т.е. уравнение цепи, в которое и включено полное сопротивление R₂'/s+jX_S2', не зависящее от скольжения напряжения E_2X'. Таким обра­зом, вместо E_2X' и X_SX' от скольжения стало зависеть активное сопроти­вление.

В результате преобразования получаем:

. (2.6)

Таким образом, получаем возможность соединить схемы замещения статора и ротора в одну схему замещения (рис. 2.2), в которой учтено сопротивление, определяемое потерями в стали; при этом X_μ является индуктивным сопротивлением взаимной индукции, соответствующим основному магнитному потоку. Такая схема замещения строится для одной фазы, а все величины, относящиеся к обмотке ротора, приводятся к обмотке статора.

Рис. 2.2

Приведение напряжения происходит в соответствии с уравнением (2.6). Расчет приведенного тока на основании баланса МДС статора и ро­тора производится следующим образом:

. (2.7)

Исходя из баланса потерь приведенное сопротивление определяется:

. (2.8)

Используя равенство реактивных мощностей, получим приведенное индук­тивное сопротивление рассеяния:

. (2.9)

где m₁ – число фаз статора; m₂ – число фаз ротора.

У двигателя с короткозамкнутым ротором распределение тока в "беличьей клетке" соответствует полюсам обмотки статора, число фаз ро­тора m₂=Z₂/(p/2) в случае, когда Z₂/(p/2) – число целое, и m₂ = Z₂, если Z₂/(p/2) число не целое.

Обмоточный коэффициент короткозамкнутой обмотки К_обм2 = 1, число витков фазы W₂ = 1/2. Для расчета активного сопротивления мож­но пользоваться при известных значениях сопротивлений стержня и коль­ца выражением:

. (2.10)

Дата добавления: 2015-08-27