Почему ротор не может догнать вращающееся поле

Почему ротор асинхронного двигателя не может вращаться со скоростью поля статора?

Вне зависимости от направления вращения ротора его скорость n2, как уже указывалось, всегда меньше скорости магнитного поля статора.

Если предположить, что в какой-то момент времени число оборотов ротора оказалось равным числу оборотов поля статора, то проводники обмотки ротора не будут пересекаться магнитными линиями поля статора и тока в роторе не будет. В этом случае вращающий момент станет равным нулю, скорость вращения ротора уменьшится по сравнению со скоростью вращения поля статора, пока не воз никнет вращающий момент, уравновешивающий тормозной момент который складывается из момент; нагрузки на валу и момента сил трения в машине.

1. Как скажется на рабочих характеристиках асинхронного двигателя снижения напряжения питающей сети на 15 %?

Все значения вращающегося момента двигателя пропорциональны квадрату напряжения. Это делает асинхронный двигатель очень чувствительный к снижению напряжения питания.

1. Приведите энергетическую диаграмму АМ в двигательном режиме. В каких частотах машины имеют место выделяемые потери?

1. Дайте анализ зависимости максимального момента асинхронной машины от ее параметров.

1. Как можно включить трехфазный асинхронный двигатель в однофазную цепь?

1. Сформулируйте условия образования кругового вращающегося магнитного поля в трехфазной ЭМ. Приведите пример.

1. Какой влияние оказывает сопротивление обмотки ротора на кривую асинхронного момента? ( приведите несколько механических характеристик)

1. Как перевести АМ в режим противовключения? Поясните энергетическую диаграмму в этом режиме.

1. Изобразите Т-образную схему замещения АМ. Поясните физический смысл ее параметров.

R1 x1 – активное и реактивное сопротивления обмотки статора

R2 x2 – активное реактивное сопротивление обмотки ротора

Rm – активное сопротивление, обусловленное потерями в стали

xm – индуктивное сопротивление, обусловлено основным магнитным потоком

R2`1-s/s — дополнительное сопротивление может рассматриваться как сопротивление нагрузки трансформатора с приведенной вторичной обмоткой.

1. Для чего в цепь фазного ротора на период пуска вводят активное сопротивление? ( дайте пояснение происходящим при этом явлениям)

1. Как следует изменить напряжение при регулировании скорости АД изменением частоты при постоянстве момента?

1. Краткая характеристики способов пуска асинхронного двигателя с кз ротором.

Если при неподвижном роторе начальный пусковой момент двигателя больше момента М_в, требуемого для трогания исполнительной машины, то согласно уравнению движения , ротор получит некоторое положительное ускорение и начнет разгоняться.

1. Каким образом в схеме замещения асинхронной машины учитывается механическая нагрузка на валу машины?

Активное сопротивление можно рассматривать как внешнее переменное сопротивление, включенное в обмотку неподвижного ротора. Значение этого сопротивления определяется скольжением, т.е. механической нагрузкой на валу двигателя.

1. Почему относительное значение тока хх асинхронного двигателя больше, чем в трансформаторе?

1. Опишите процесс регулирования скорости вращения двигателей с фазным ротором.

Почему ротор не может догнать вращающееся поле

Текущее время: Пт мар 08, 2024 21:55:55

Часовой пояс: UTC + 3 часа

Запрошенной темы не существует.

Часовой пояс: UTC + 3 часа

Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group
Русская поддержка phpBB
Extended by Karma MOD © 2007—2012 m157y
Extended by Topic Tags MOD © 2012 m157y

Работоспособность сайта проверена в браузерах:
IE8.0, Opera 9.0, Netscape Navigator 7.0, Mozilla Firefox 5.0
Адаптирован для работы при разрешениях экрана от 1280х1024 и выше.
При меньших разрешениях возможно появление горизонтальной прокрутки.
По всем вопросам обращайтесь к Коту: kot@radiokot.ru
©2005-2024

Почему ротор не может догнать вращающееся поле

Из числа различных видов современных электрических машин самой распространенной в наши дни является асинхронная бесколлекторная машина, которая обычно и применяется в качестве двигателя. Асинхронная машина — это машина, в которой при работе возбуждается вращающееся магнитное поле, но ротор вращается асинхронно, т.е. с угловой скоростью, отличной от от угловой скорости поля. Иными словами, ротор стремится догнать магнитное поле статора, но не успевает за ним, и его скорость всегда меньше скорости магнитного поля статора. Равенством скоростей ротора и магнитного поля статора обладают другие двигатели, получившие название синхронных.
Асинхронная машина была изобретена М.О. Доливо-Добровольским в 1888г., и до нашего времени сохранила, в основном, ту простую форму, которую ей придал русский изобретатель. Причины широкого распространения асинхронного двигателя(и, собственно, 3-х фазной системы) — его простота и дешевизна. В своей основе двигатель состоит из 3-х неподвижных катушек(обмоток), размещенных на общем сердечнике, и помещенной между ними четвертой, вращающейся катушки.
Асинхронный двигатель может исполняться в однофазном, двухфазном и трехфазном исполнении. Конструктивно двигатель состоит из статора и ротора.
Статор состоит из литого корпуса цилиндрической формы (см. рис.1а). Внутри статора располагается магнитопровод с вырубленными пазами, в которые укладывается статорная обмотка. Концы обмоток выводятся в клеммную коробку и могут быть соединены как треугольником, так и звездой и подключаются к трехфазной сети. Каждая фазная обмотка содержит одну или несколько катушечных групп, соединенных последовательно и расположенных вдоль окружности статора на равном расстоянии друг от друга. Токи в фазных обмотках возбуждают в двигателе вращающееся магнитное поле статора с числом пар полюсов р, равным числу катушечных групп в одной фазной обмотке. Это достигается взаимным расположением фазных обмоток, при котором их катушечные группы сдвинуты по окружности статора относительно катушечных групп соседней фазной обмотки на угол 120°/р. Например, для обмотки четырехпоолюсной машины (р=2) этот угол равен 60° (см. рис.1б). Корпус статора с торцов закрыт подшипниковыми щитами, в которые запресовываются подшипники вала ротора. Ротор состоит из стального вала с напресованным в него магнитопроводом.
По конструкции роторов двигатели делятся на две группы. Первая — с короткозамкнутым ротором, вторая — с фазным. У двигателя с короткозамкнутым ротором в пазы заливаются алюминиевые стержни и накоротко замыкаются по торцам — так называемое «беличье» колесо (рис.2). У 3-х фазного имеются три обмотки, соединенные в звезду. Выводы обмоток присоединены к кольцам, закрепленным на валу (рис.3). К кольцам при пуске прижимаются неподвижные щетки, к которым подключаются сопротивления. В начальный момент пуска ротор находится в заторможенном состоянии, затем сопротивление уменьшают и двигатель плавно запускается, что позволяет снизить пусковой ток.
К обмоткам статора подводится 3-х фазное напряжение, а ротор вращается посредством вращающегося магнитного поля, создаваемого системой 3-х фазного тока.
Особенностью короткозамкнутого асинхронного двигателя является наличие постоянной частоты вращения поля статора, определяемой числом пар полюсов.
Если поменять местами любые две фазы, то возникнет поле обратной последовательности и ротор начнет вращаться в другую сторону.
Именно таким образом осуществляется реверсирование 3-х фазных асинхронных двигателей переменного тока.

Двухфазные и однофазные асинхронные двигатели

Если у статора двигателя только одна однофазная обмотка, то переменный ток в ней будет возбуждать в машине(пока ее ротор неподвижен) переменное магнитное поле, ось которого тоже неподвижна. Это поле будет индуктировать в обмотке ротора ЭДС, под действием которой в ней возникнут токи. Взаимодействие токов ротора с магнитным полем статора создаст электромагнитные силы, противоположно напрвленные в правой и левой половинах ротора, так что результирующий момент, действующий на ротор, окажется равным нулю, т.е. такой двигатель сам с места тронуться не сможет.
Применяют два способа создания в двигателях, подключаемых к одной фазе сети, начального пускового момента, в соответствии с чем эти двигатели делятся на двухфазные и однофазные.

Двухфазные асинхронные двигатели (или однофазные с конденсаторным пуском ). Фактически двигатель запитывается от одной фазы. Но напряжение на второй обмотке смещено по фазе из-за подачи на нее напряжения через конденсатор. Поэтому, если их назвать однофазными с конденсаторным пуском, то тоже будет правильно. Они помимо обмотки, включаемой непосредственно в сеть, имеют вторую обмотку, присоединяемую последовательно с тем или другим фазасдвигающим устройством (конденсатором, катушкой индуктивности. Наиболее выгодным является применение не третьей запускающей обмотки, а конденсатора, и соответствующие двигатели называют конденсаторными (рис.1)
В пазах статора подобных двигателей размещают две фазные обмотки, оси которых смещены в пространстве относительно друг друга на 90°. Таким путем выполняется условие получения вращающегося магнитного поля — наличие двух переменных магнитных потоков, смещенных в пространстве и сдвинутых по фазе. Если емкость конденсатора подобрана так, что круговое магнитное поле создается при пуске двигателя, то при номинальной нагрузке изменение тока второй обмотки вызовет изменение напряжения на конденсаторе, а следовательно, и напряжения на второй обмотке по значению и фазе. В результате вращающееся магнитное поле станет эллиптическим (при вращении поток будет пульсировать), что обусловит уменьшение вращающего момента. По окончании пускового тока и переходе к рабочему необходимо отключить дополнительный конденсатор. Это может быть получено автоматически центробежным выключателем, срабатывающим, когда частота вращения достигнет 75. 80% номинальной либо воздействием реле времени.

Применяются двухфазные двигатели в различных автоматических устройствах. Частота вращения или вращающий момент регулируется изменением действующего значения или фазы напряжения на одной из обмоток. Такие двигатели вместо обычного ротора с короткозамкнутой обмоткой имеют ротор в виде полого тонкостенного алюминиевого цилиндра («стаканчика»), вращающегося в узком воздушном зазоре между статором и неподвижным центральным сердечником из листовой стали. Двигатели с таким ротором обладают ничтожной инерцией, что практически очень важно при регулировании некоторых производственных процессов.
Однофазные асинхронные двигатели . Такие двигатели не развивают начального пускового момента. Но если его ротор раскрутить в любую сторону при помощи внешней силы, например, руками, то в дальнейшем этот ротор будет вращаться самостоятельно. Сходные условия создаются у трехфазного двигателя при обрыве одной из питающих фаз. В таких условиях трехфазный двигатель продолжает работать. При этом во избежание сильного нагрева двух обмоток, остающихся включенными, необходимо, чтобы нагрузка двигателя не превышала 50. 60% номинальной.
Работу однофазного двигателя можно объяснить, рассматривая переменное магнитное поле как результат наложения двух магнитных полей, вращающихся в противоположные стороны с постоянной угловой скоростью. Амплитудные значения магнитных потоков этих полей Ф1м и Ф2м одинаковы и равны половине амплитуды магнитного потока переменного поля машины, т.е Ф1м = Ф2м = Фм/2.
Простое графическое построение (рис.4) показывает, как в результате сложения двух одинаковых магнитных потоков Ф1м и Ф2м, вращающихся в противоположные стороны, получается магнитный поток, изменяющийся по синусоидальному закону:
Ф = Фм*sinωt. В однофазном двигателе это справедливо до тех пор, покаротор неподвижен. рассматривая переменное поле как складывающееся из двух вращающихся полей, можно заключить, что под действием обоих полей в обмотке ротора будут одинаковые токи. Токи ротора, взаимодействуя с вращающимися полями, создают два одинаковых вращающих момента, напрвленных в противоположные стороны и уравновешивающих друг друга. Равенство двух моментов нарушится, если привести ротор во вращение в любом напрвлении. В этих условиях вращающий момент, создаваемый полем, вращающимся в ту же сторону, что и ротор (прямым полем), становится значительно больше момента, развиваемого обратно вращающимся полем (обратным полем), благодаря чему ротор может не только сам вращаться, но и приводить во вращение какой-либо механизм.
Задача пуска в ход однофазного двигателя решается посредством применения того или другого пускового устройства. Чаще всего это дополнительная обмотка, рассчитанная на кратковременное включение и отключаемая по окончании пуска. Раньше такие двигатели повсеместно устанавливали на стиральных машинах. Интересующиеся могут посмотреть раздел «Схемы старых стиральных машин.».
А мы в заключение приведем справочные данные основных параметров некоторых серий асинхронных двигателей.

Почему ротом не может > вращающееся поле? помогите полу

Ну, во первых не ротом, а ротор. Во-вторых, кто сказал, что он не может догнать? Очень даже может. Принцип работы синхронного электродвигателя в том и заключается. что его ротор, имеющий медную обмотку и токоведущие кольца догоняет вращающееся поле и, впадая в синхронизм, вращается вместе с ним. А вот ротор асинхронного электродвигателя не может догнать вращающееся электромагнитное поле потому, что он все время проскальзывает, то есть отстает от него. Причем это проскальзывание сделано специально, для упрощения конструкции. В этом и заключается вся фишка. Ротор в этом случае представляет собой стальную болванку на подшипниках без токосъемников, с залитой в пазы алюминиевой обмоткой.

Остальные ответы

Ему не доплачивают, и он не торопится.

Причина отставания вращающегося ротора от вращающегося поля статора кроется в наличии потерь в меди (сопротивлении) ротора. Это не специально созданное скольжение а неизбежный факт, вызванный сопротивлением обмоток ротора. Если удастся создать проводники без сопротивления то тогда ротор догонит поле статора. Изменяя сопротивление ротора включением в его цепь дополнительных сопротивлений используется для регулирования скорости в АД с фазным ротором.

Похожие вопросы