Регулировка скорости вращения

1. Машины переменного тока могут работать как в режиме генератора, так и в режиме двигателя в зависимости от вида преобразования энергии. Одна и таже машина может работать в режиме генератора и в режиме двигателя. Это свойство машин называют обратимостью.

Различают электрические машины:

- асинхронные

- синхронные

Асинхронные используют чаще в качестве двигателей, синхронные- в качестве генераторов.

Синхронные применяют тогда, когда требуется постоянная частота вращения (насосы, вентиляторы). Синхронные машины— это машины у которых скорость вращения магнитного поля статора и скорость вращения ротора совпадает.

Условие для образования вращающего магнитного поля статора: 1)Токи в обмотках должны быть сдвинуты по фазе.

2)Сами обмотки смещены в пространстве по отношению друг к другу. Для изменения направления магнитного поля статора достаточно поменять чередование фаз.

Асинхронный двигатель состоит из неподвижной части- статора, и подвижной — ротора.

Статор состоит:

1.Корпуса

2.Сердечника

3.Обмотки

4.Катушки

Наименьшее число катушек - 3. И от числа катушек зависит число пар полюсов

, Р — число пар полюсов

Начало и концы обмоток соединяют с зажимом коробки выводов. Обмотки соединяют звездой (рис. б) и треугольником (рис.д).

Ротор асинхронного двигателя состоит из:

1)Вал

2)Сердечника

3)Обмотки

Обмотка ротора может быть:

1. короткозамкнутой

2. фазной

Короткозамкнутая обмотка состоит из ряда стержней замкнутых по торцам кольцами. В двигателях с небольшой мощностью обмотку ротора выполняют заливкой его пазов под давлением раскалённым алюминием. У двигателя с фазным ротором обмотка аналогично обмотке статора. Она соединяется звездой и три конца прикрепляют к трём установленным на валу контактным кольцам.

Принцип работы основан на использовании вращающего магнитного поля, которое образуется после подключения обмотке статора в сеть. Вращающее магнитное поле, пересекая проводники обмотки ротора индуцирует в них ЭДС, которая создаёт в обмотках ток. Взаимодействие этого тока с вращающим магнитным полем статора создаёт вращающий момент.

Скорость вращения р – число пар полюсов, ,f – частота сети

Ротор отстаёт от скорости вращения магнитного поля статора. Разность частот вращения магнитного поля n_l и скорости ротора n₂ выраженное в относительных единицах или процентах называется скольжением.

3. При прямом пуске двигателя в 5-7 раз возрастает пусковой ток. Это не влияет на работу самого двигателя, но плохо сказывается на работе других электроприёмников. Поэтому прямой пуск применяют для двигателей небольшой мощности. При пуске двигателей с короткозамкнутым ротором для ограничения пускового тока применяют переключение обмоток статора в момент пуска со звезды на треугольник. Для двигателей с фазным ротором для ограничения пускового тока в момент пуска в цепь включают добавочное сопротивление (через контактные щётки). Концы обмоток через щётки и контактные кольца замыкают на добавочное сопротивление. Когда двигатель наберёт обороты, добавочное сопротивление отключают.

4. Скорость вращения зависит

А вращающий момент

M=RU²

Скорость можно регулировать следующими путями:
1. Изменяя подводимое напряжение
2. Изменяя частоту питающего источника
3. Изменяя число пар полюсов.

Эти пункты подходят к двигателям КЗ и фазным роторам. Для двигателя с фазным ротором имеется 4 пункт — применяют добавочное сопротивление или, пусковой реостат, подключаемый к обмотке ротора.

Изменение частоты переменного тока даёт плавное регулирование частоты вращения ротора, но требует преобразователей частоты. С развитием электроники этот способ является наиболее перспективным. Для того чтобы трёхфазный двигатель подключить в однофазную сеть нужен конденсатор.

Емкость , Р— мощность двигателя [Вт]