72. По какому принципу моменты от высших гармоник подразделяют на асинхронные и синхронные, какие из них более опасны?

Асинхронные момент от высших гармоник имеют ту же природу, что и момент от основной гармоники, то есть поле каждой гармоники, перемещаясь относительно ротора, индуцирует в его обмотке токи, которые создают электромагнитные моменты.

Синхронные моменты – в режиме взаимодействия полей от высших гармоник одного порядка с одинаковым числом полюсов, но созданных независимо друг от друга: одна – током статора, другая – ротора. Сущность образования синхронных моментов в том, что при определенной угловой скорости w(ротора) поля этих гармоник статора и ротора будут неподвижны относительно друг друга и создают отрицательные или положительные моменты.

Асинхронные более опасны, так как синхронные моменты проявляются кратковременно при прохождении такой скорости поля, когда поля неподвижны относительно друг друга. При других скоростях эти гармоники создают знакопеременный момент большой частоты, среднее значение которого равно нулю

73. Как выглядит механическая характеристика ад с учетом высших гармоник поля с асинхронными моментами?

74. Как выглядит механическая характеристика ад с учетом высших гармоник поля с синхронными моментами?

75. Из-за чего АД при разгоне может «застрять» на промежуточной скорости?

Сложив ординаты кривых моментов M1, M5, M7 (рис. 2.33),получим кривую результирующего момента M . Результирующая кривая момента имеет два провала. Из-за наличия этих провалов двигатель при разгоне во время пуска может застрять на промежуточной скорости. Так, если пуск происходит с моментом сопротивления Mc(рис. 2.33), то двигатель может застрять в точке а, которая является точкой устойчивого равновесия, при этом двигатель будет работать с малой скоростью

76. При какой обмотке (фазной или короткозамкнутой) моменты от высших гармоник меньше и почему?

Моменты от высших гармоник ниже. Зачастую пазы ротора или статора делают скошенными для уменьшения высших гармонических ЭДС, вызванных пульсациями магнитного потока из-за наличия зубцов, магнитное сопротивление которых существенно ниже магнитного сопротивления обмотки, а также для снижения шума, вызываемого магнитными причинами.

77. При какой обмотке (фазной или короткозамкнутой) моменты от высших гармоник больше и почему?

В короткозамкнутой обмотке моменты высших гармоник выше.

78. Из-за чего статор и ротор могут испытывать вибрацию и как ее уменьшить?

Радиальные силы. В асинхронной машине существует целый ряд гармонических полей, которые перемещаются относительно друг друга. Среди них есть гармонические с близким числом пар полюсов. Как показывает анализ, силы радиального притяжения ротора, пропорциональные квадрату суммы индукций от этих полей, под одной частью окружности ротора будут больше, чем под другой. Вследствие этого возникает радиальное притяжение ротора, направление которого изменяется вместе с вращением ротора. Из-за возникновения неуравновешенных радиальных сил ротор и статор будут испытывать вибрацию, которая является одной из причин шума, возникающего при работе машины. Уменьшение вибрационных сил можно получить правильным выбором зубцов статора и ротора и за счет скоса пазов.

79. У АД с большим или меньшим числом полюсов cos φ меньше и почему?

С увеличением числа пар полюсов коэффициент мощности уменьшается и наоборот. Поэтому cos φ меньше с большим числом полюсов.

80. У АД с большим или меньшим числом полюсов cos φ больше и почему?

Асинхронные двигатели с большим числом полюсов имеют меньший коэффициент мощности, т. к. рабочий поток в машине пересекает воздушный зазор 2р раз.

Занятие 15. Пуск АД.

81. Какие показатели характеризуют пусковые свойства АД?

Начальный пусковой момент и начальный пусковой ток .

82. Что понимают под улучшением пусковых свойств АД, и изменение какого параметра АД одновременно улучшает все пусковые показатели?

Понимают увеличение пускового момента, чем меньше пусковой ток, тем лучше пусковые свойства. Улучшение пусковых свойств АД можно получить за счет увеличения активного сопротивления роторной цепи.

83. Почему при больших пусковых токах пусковой момент АД сравнительно невелик?

Большие пусковые токи статора создают в сети значительное падение напряжения, что уменьшает пусковые моменты.

84. Какие ограничения существуют при прямом пуске АД, все ли АД могут выдержать прямой пуск?

Если в сети от пусковых токов возникают большие падения напряжения , превышающие 10-15% , то в эту сеть не рекомендуется включать .Исходя из допустимого нагрева обмоток статора , число прямых пусков в час ограничивается . Все АД рассчитываются так , что они могут выдержать прямой пуск .

85. Какой основной недостаток пуска АД при пониженном напряжении, в каких случаях такой способ применяется?

Основной недостаток пуска АД при пониженном напряжении является снижение начального пускового момента пропорционально квадрату напряжения. Поэтому этот способ пуска применяется в тех случаях, когда отсутствует нагрузочный момент на валу или когда этот момент невелик.

86. Какие существуют три наиболее известные схемы пуска АД при пониженном напряжении?

Пуск через реактор, пуск через автотрансформатор, пуск переключением со звезды на треугольник (если напряжению сети соответствует схема соединения обмотки статора треугольник).

87. Чем пуск АД через автотрансформатор лучше пуска через реактор, и чем хуже?

Для одного и того же снижения напряжения на выводах двигателя при автотрансформаторном пуске уменьшение тока, потребляемого из сети, происходит более резко, чем при пуске через реактор. Это является достоинством пуска через автотрансформатор, однако эта схема дороже схемы пуска через реактор.

88. Когда применяют пуск АД переключением со звезды на треугольник?

Пуск переключением со звезды на треугольник применяется в том случае, если данному напряжению сети соответствует схема соединения обмотки статора треугольник.

89. Для чего при пуске двигателя с фазным ротором в цепь обмотки ротора включают реостат? Из каких соображений рассчитывают сопротивление реостата?

При включении активного сопротивления в цепь ротора уменьшается начальный пусковой ток I_п и увеличивается начальный пусковой момент M_п.

90. Как выглядит уравнение моментов АД?

91. Какая постоянная, электромагнитная или электромеханическая меньше, и какая из них определяет быстродействие двигателя?

Как известно, скорость затухания переходных процессов зависит от постоянных времени - электромагнитной и электромеханической. Благодаря большому активному сопротивлению ротора, электромагнитная постоянная времени Т_эм= L/r становится на порядок меньше электромеханической. Поэтому электромагнитными переходными процессами здесь можно пренебречь и считать, что быстродействие исполнительного двигателя определяется только электромеханической постоянной времени. Последнюю найдем из уравнения движения при пуске двигателя вхолостую M = J×dw/dt. Здесь J - момент инерции вращающихся частей.