2.3 Асинхронные двигатели с улучшенными пусковыми свойствами
Значительное улучшение пусковых характеристик асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором достигается изменением конструкции ротора. В качестве таких конструкций широко используют роторы с двойной короткозамкнутой обмоткой и с глубокими пазами.
2.3.1 АД с глубокопазным ротором
В двигателях с глубокими пазами на роторе его короткозамкнутая обмотка выполняется в виде тонких высоких полос (рисунок 2.4). При такой конструкции обмотки происходит оттеснение тока к верхней части проводников вследствие того, что нижние части проводников сцеплены с большим числом магнитных линий потока рассеяния, чем верхние части.
Таким образом, ток, протекающий по проводникам, стремится сконцентрироваться преимущественно в верхней их части, что равносильно уменьшению поперечного сечения или увеличению активного сопротивления этих проводников.
Рисунок 2.4 - Схема устройства ротора с глубокими пазами и явление вытеснения тока: а) магнитное поле; б) диаграмма распределения плотности тока; в) рабочая часть проводника
Это явление оттеснения тока в верхние части проводников особенно сильно сказывается в момент включения двигателя, когда частота тока в роторе равна частоте тока сети и, следовательно, при пуске в ход увеличивается активное сопротивление обмотки ротора, в результате чего возрастает пусковой момент.
При увеличении скорости вращения ротора частота тока в его обмотке уменьшается, и ток более равномерно распределяется по сечению стержней и при нормальной скорости вращения неравномерность распределения тока по поперечному сечению стержней почти полностью исчезает.
Пусковой момент двигателей этого типа МП = (1,2 - 1,5)МН.
2.3.2 АД с двойной короткозамкнутой обмоткой ротора
Ротор этого типа имеет две короткозамкнутые обмотки, выполненные в виде беличьих клеток (рисунок 2.5).
Число пазов верхней А и нижней Б клеток может быть одинаково или различно.
Рисунок 2.5 - Схема устройства ротора с двойной короткозамкнутой обмоткой
Верхняя клетка А выполнена из стержней малого поперечного сечения, а нижняя Б -- из стержней большого поперечного сечения. Поэтому активное сопротивление обмотки А оказывается значительно большим, чем активное сопротивление обмотки Б (rA > rБ).
Вследствие того что стержни внутренней обмотки Б глубоко погружены в тело ротора и окружены сталью, индуктивное сопротивление внутренней обмотки значительно больше, чем индуктивное сопротивление внешней обмотки (ХБ >>XA).
При пуске в ход ток в основном протекает по проводникам внешней обмотки А, имеющей меньшее индуктивное и большее активное сопротивление. Эта обмотка называется пусковой.
В рабочем режиме скольжение мало и, следовательно, частота тока в роторе также мала. Поэтому индуктивные сопротивления обмоток не имеют значения и токи в обмотках А и Б обратно пропорциональны активным сопротивлениям.
Таким образом, в рабочем режиме ток в основном протекает по проводникам внутренней обмотки Б, имеющей меньшее активное сопротивление. Эта обмотка называется рабочей.
При такой конструкции ротора увеличивается активное сопротивление его обмотки в момент пуска в ход двигателя, что увеличивает пусковой момент.
Таким образом, в двигателях с двойной короткозамкнутой обмоткой и с глубокими пазами пусковые моменты больше и пусковые токи меньше, чем у обычных короткозамкнутых двигателей.
Однако рабочие характеристики этих двигателей несколько хуже, чем обычных короткозамкнутых двигателей -- несколько меньше cos, КПД и максимальный момент, так как у этих двигателей больше потоки рассеяния, т. е. больше индуктивные сопротивления обмоток ротора, чем у двигателей нормальной конструкции.
- Введение
- 1. Система MATLAB
- 1.1 История появления MATLAB
- 1.2 Место MATLAB среди математических программ
- 1.3 Возможности, визуализация и графические средства
- 2. Асинхронный двигатель (АД) как объект исследования
- 2.1 Принцип действия асинхронных машин в режимах двигателя, генератора с отдачей энергии в сеть и электромагнитного тормоза
- 2.2 Устройство асинхронных двигателей
- 2.3 Асинхронные двигатели с улучшенными пусковыми свойствами
- 2.4 Способы пуска АД с коротокамкнутым ротором
- 2.5 Способы пуска АД с фазным ротором
- 2.6 Регулирование скорости АД с короткозамкнутым ротором
- 2.7 Регулирование скорости АД с фазным ротором
- 3. Математические модели асинхронной машины
- 3.2 Метод пространственного вектора
- 3.3 Математическая модель асинхронной машины в осях, вращающихся с произвольной скоростью
- 3.4 Математическая модель асинхронной машины в неподвижной системе координат
- 4. Разработка модели асинхронного двигателя в программе MATLAB
- 4.1 Пакет визуального программирования Simulink
- Лабораторная работа № 8 Исследование асинхронного электродвигателя с фазным ротором
- Лабораторная работа № 17 маркировка зажимов статора асинхронного короткозамкнутого двигателя
- Лабораторная работа №2 исследование трехфазного асинхронного двигателя
- Лабораторная работа № 4 Исследование трехфазного асинхронного двигателя
- Лабораторная работа № 14 исследование однофазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором
- Лабораторная работа №7. Тема: «Исследование асинхронной машины в режиме асинхронного генератора»
- Пуск асинхронных двигателей.
- Лабораторная работа №6 исследование асинхронного двигателя