- •В.М.Безрученко Електричні машини
- •Історія розвитку і роль електричних машин в електрифікації народного господарства.
- •В.2. Перетворення енергії в електричних машинах. Найпростіший генератор змінного струму.
- •В.3. Випрямлення змінного струму в постійний за допомогою колектора. Найпростіший генератор постійного струму.
- •В.5.Елеістромагнітні співвідношення при енергоперетворенні
- •В.6 Класифікація електричних машин і їх номінальні величини
- •В.7. Матеріали, що застосовуються в електромашинобудуванні
- •Розділ 1 машини постійного струму Частина 1. Принцип дії і будова машини постійного струму.
- •1.1 Принцип, дії. Машини постійного струму. Електричні градуси.
- •1.2. Будова машини постійного струму
- •2.1.Основний магнітний потік і потік розсіювання. Індукція у повітряному проміжку.
- •2.2 Ділянки магнітного кола. Принцип визначення основної мрс.
- •2.3 Магнітна характеристика і коефіцієнт насичення
- •3.1 Будова обмоток
- •3.2 Проста петлева обмотка
- •3.3 Проста хвилева обмотка
- •3.4. Складні обмотки
- •3.5.Умови симетрії обмоток.
- •3.6.Зрівнювальні з’єднання.
- •3.7 Ерс і електромагнітний момент
- •3.8 Співставлення обмоток різних типів
- •Часина 4. Реакція якоря машини постійного струму Магнітне поле машини при навантаженні. Поперечна та повздовжня реакції якоря.
- •4.2 Лінійне навантаження та мрс якоря
- •4.3 Спотворююча і розмагнічуюча дія поперечної реакції якоря
- •4.4 Напруга між колекторними пластинами, їх кількість і діаметр колектора
- •4.5 Заходи по боротьбі зі спотворюючою дією поперечної реакції якоря
- •Частина 5. Комутація
- •5.1 Іскріння на колекторі
- •5.2 Процес комутації і ерс в комутованій секції
- •5.3 Прямолінійна комутація
- •5.4 Сповільнена і прискорена комутація
- •5.5 Реактивна ерс і способи її зменшення
- •5.6 Комутаційна ерс і додаткові полюси
- •5.7 Зона комутації
- •5.8 Коловий вогонь і причини його виникнення
- •5.9 Експериментальна перевірка і налагодження додаткових полюсів
- •Частина 6. Генератори постійного струму
- •6.1. Способи збудження машин постійного струму
- •6.2 Генератор незалежного збудження
- •6.3 Умови самозбудження генератора
- •6.4. Генератор паралельного збудження
- •6.5 Генератор послідовного збудження
- •6.6 Генератор змішаного збудження
- •6.7. Паралельна робота генераторів
- •6.8. Тахогенератори
- •Частина 7. Двигуни постійного стуму
- •7.1 Основні поняття і рівняння
- •7.2 Запуск двигунів в хід
- •7.3 Двигун паралельного збудження
- •7.4. Двигун незалежного збудження
- •7.5 Двигун послідовного збудження.
- •7.6 Двигун змішаного збудження
- •7.7. Регулювання частоти обертання
- •7.8. Електричне гальмування двигунів постійного струму
- •Трансформатори Частина 8. Робочий процес трансформатора
- •8.1 Призначення області використання трансформаторів
- •8.2. Принцип дії трансформатора
- •8.3.Будова трансформаторів
- •8.4.Рівняння ерс трансформатора
- •8.5. Рівняння мрс трансформатора
- •8.6. Приведеним трансформатор
- •8.7. Схема заміщення приведеного трансформатора
- •8.8. Режим холостого ходу трансформатора
- •8.9. Режим короткого замиканим трансформатора
- •8.10. Режим навантажений трансформатора
- •8.11. Зміна напруги і зовнішня характеристика трансформатора
- •9.1. Призначення і принцип виконання трифазного трансформатора
- •9.2. Групи з'єднань трифазних трансформаторів
- •9.3.Паралельна робота трансформаторів
- •9.4. Автотрансформатор
- •9.5. Зварювальний трансформатор
- •9.6. Вимірювальні трансформатори
- •Розділ третій електричні машини змінного струму Частина 10. Загальні питання теорії машин змінного струму.
- •10.1. Принцип виконаний обмоток статора
- •10.2. Створення магнітного поля, що обертається
- •11.1. Принцип дії асинхронного двигуна. Ковзання
- •11.2. Будова асинхронних машин
- •11.2. Режими роботи асинхронних машин
- •11.4. Основні рівняння заміщення асинхронного двигуна
- •11.5. Робочий процес і енергетична діаграма асинхронного двигуна
- •11.6. Обертальний момент асинхронного двигуна
- •11.7. Механічна характеристика асинхронної машини
- •11.8. Запуск в хід асинхронних двигунів
- •11.9. Короткозамкнені асинхронні двигуни з підвищеним пусковим моментом
- •11.10. Регулювання частоти обертання асинхронних двигунів
- •11.11. Однофазні асинхронні двигуни
- •11.12. Конденсаторні (двофазні) асинхронні двигуни
- •11.13. Сельсини
- •11.14 Асинхронні тахогенератори
- •Частина 12. Синхронні машини.
- •12.1. Принцип дії синхронних машин
- •12.2. Конструктивні типи і будова синхронних машин.
- •12.5. Реакція якоря синхронного генератора
- •12.4. Ерс синхронного генератора
- •12.5. Характеристики і зміна напруги синхронного генератора
- •12.6. Потужність і електромагнітний момент синхронної маншини
- •12.7. Синхронні двигуни.
- •Розділ четвертий навантажувальна здатність і техніко-єкономічні показники електричних машин Частина 13. Втрати енергії і ккд електричних машин і трансформаторів
- •13.1 Класифікація втрат
- •13.2. Ккд і його визначення
- •Частина14. Нагрів і охолодження електричних машин і трансформаторів
- •14.1. Перегрів і його визначення
- •14.2. Нагрівання і охолодження твердого тіла
- •14.3. Нагрівання машин при різних номінальних режимах роботи
- •14.4. Охолодження машин і трансформаторів
- •15.1. Електрична стала.
- •15.2. Вилив частоти на розміри трансформаторів
- •15.3. Техніко-економічні показники тягових двигунів
- •15.3.Вибір електродвигуна в залежності від умов його роботи
11.10. Регулювання частоти обертання асинхронних двигунів
Підставивши у вираз (11.3) значення синхронної частоти обертання з (11.1) і ковзання з (11.20), отримаємо формулу
(11.29)
з якої випливає три принципово можливих способи регулювання : зміною частоти напруги живлення, кількості пар полюсівр і електричних втрат у колі ротора (ввімкненням резистора в коло ротора).
Частотне регулювання вимагає застосування спеціальних джерел живлення зі змішаною частотою. Швидкий розвиток напівпровідникової техніки робить цей спосіб регулювання більше і більше поширеним. Особливо важливе значення таке регулювання має для тягового електроприводу, бо плавне безступінчате регулювання частотидає можливість так само плавно змінювати частоту обертання двигуна, а значить, і швидкість руху екіпажу.
Однак частотне регулювання зводиться не тільки до зміни частоти ; одночасно вимагається і зміна значення напруги живлення. Закони її зміни можуть бути різними в залежності від властивостей, котрі хочуть надати двигуну, а причини необхідності регулювання пояснюються далі.
Індуктивний опір короткого замикання і формула (11.28) набере вигляду
(11.30)
Де - стала.
З (11.30) випливає, що при зміні одночасно з частотою обертання змінюється величина, тобто коефіцієнт перевантажувальної здатності. Наприклад, при підвищенні швидкості руху електровозу у 1,41 рази у стільки ж збільшується і частота; тоді при незмінному значенні максимальний момент зменшується у (1,41)2=2 рази, що може виявитися неприпустимим по умовах стійкої роботи двигуна.
Зміна частоти при незмінному значенні призводить до змін в оберненій пропорційності магнітного потокуФ, що видно з формули (10.2), оскільки. Це є неприпустимим, бо при збільшенні потоку викличе сильне насичення магнітного кола і ріст намагнічування індуктивного струму, а зменшенняФ призведе до недовикористання машини, зниження як вже було сказано, її перевантажувальної здатності.
Основний закон регулювання частоти виражений М. П. Костенко такою формулою:
(11.31)
де ,і- поточні значення напруги, частоти і обертального моменту.
Наприклад, якщо при частотному регулюванні необхідно мати, то вираз (11.31) дістає, вигляд, тобто при зміні частоти треба пропорційно змінювати і напругу.
Формула (11.31) дозволяє визначити взаємозалежність і при будь-яких умовах, що вимагаються.
Регулювання зміною кількості пар полюсів застосовується у двигунах з короткозамкненим ротором, бо при цьому достатньо обійтися тільки перемиканням обмотки статора. Якщо на статорі укласти обмотку, що допускає перемикання кількості пар полюсів у відношенні 1:2, то отримаємо двошвидкісну машину.
Іноді на статорі вкладають дві обмотки, котрі перемикаються. Тоді отримуємо чотиришвидкісну машину. Наприклад, двигун з двома обмотками, котрі перемикаються на р=2і4,р=3 і 6 приГц має синхронну частоту обертання 1500/1000/750/500 об/хв.
Багатошвидкісні двигуни більші за розмірами, масою і вартістю у порівнянні з двигунами нормального виконання; регулювання частоти їх обертання обмежене, як правило, чотирма ступенями.
Регулювання ввімкненням резистора в коло ротора можливе тільки в двигунах з фазним ротором. При збільшенні опору резистора збільшуються втратирм2 і, згідно (11.29), частота обертанняп знижується. При заданому статичному моментіМст відбувається перехід з характеристики і на характеристику2,З тощо із збільшенням ковзання (див. рис. 11.8).
Цей спосіб дозволяє змінювати частоту обертання у широких межах, але він пов'язаний з великими втратами енергії у регулювальному резисторі.