- •Рекомендуемая литература
- •Лекция №1
- •Лекция №2
- •Раздел 1. Трансформаторы
- •Лекция №3
- •Лекция №4
- •Лекция №5
- •Лекция №6
- •Лекция №7
- •Лекция №8
- •Лекция №9
- •Лекция №10
- •Лекция №11
- •Лекция №12
- •Лекция №13
- •Лекция №14
- •Лекция №15
- •Лекция №16
- •Глава 2. Асинхронные машины
- •Лекция №17
- •Лекция №18
- •Лекция №19
- •Лекция №20
- •Лекция №21
- •Лекция №22
- •Лекция №23
- •Лекция №24
- •Лекция №25
- •Лекция №26
- •Лекция №27
- •Лекция №28
- •Лекция №29
- •Лекция №30
- •Глава 3. Синхронные машины
- •Лекция №31
- •Лекция №32
- •Лекция №33
- •Лекция №34
- •Лекция №35
- •Лекция №36
- •Лекция №37
- •Глава 4. Машины постоянного тока
- •Лекция №38
- •Лекция №39
- •Лекция №40
- •Лекция №41
- •Лекция №42
- •Лекция №43
- •Лекция №44
- •Лекция №45
- •Лекция №46
- •Лекция №47
- •Лекция №48
- •Лекция №49
- •Лекция №50
- •Лекция №51
- •Лекция №52
- •Лекция №53
- •Лекция №54
- •Лекция №55
- •Лекция №56
Лекция №20
Асинхронные исполнительные двигатели
|
Для осуществления автоматического управления, регулирования или контроля во многих случаях требуется преобразование «электрического сигнала» в механическое вращение. При этом применяются исполнительные двигатели, в качестве которых часто используются асинхронные двигатели с двумя обмотками на статоре и короткозамкнутым ротором. Обмотки в пазах статора размещаются так же, как в однофазном двигателе, имеющем главную и вспомогательную фазы. Обычные схемы включения асинхронных исполнительных двигателей приведены на рис. 3-98.
Рис. 3-98. Схемы включения асинхронных исполнительных двигателей. Здесь одна из фаз статора называется обмоткой возбуждения (В), а другая фаза — обмоткой управления (У). Такие схемы позволяют пускать в ход и останавливать двигатель и регулировать его частоту вращения путем изменения напряжения UУ на обмотке управления; при этом обмотка возбуждения остается приключенной к сети. В отличие от обычных асинхронных двигателей к исполнительным асинхронным двигателям предъявляется ряд особых требований:
Под самоходом двигателя понимается его вращение после снятия сигнала (напряжения) с обмотки управления. Такого вращения (самохода) не должно быть. Двигатель должен быстро останавливаться после отключения обмотки управления. В противном случае он перестает быть управляемым. Для устранения самохода двигателя необходимо, чтобы обмотка его ротора имела большое активное сопротивление. Обратимся к рис. 3-99, где показаны кривые моментов однофазного двигателя (включена только одна обмотка В): от прямого поля М', от обратного поля М" и результирующего М; здесь же показана кривая момента Mg двухфазного двигателя (включены обе обмотки В и У).
Рис. 3-99. Кривые моментов двигателя при различных активных сопротивлениях роторной обмотки. а — при малом сопротивлении; б — при большом сопротивлении. Из рис. 3-99,а следует, что при отключении обмотки У работа двигателя переходит с кривой Mg на кривую М и двигатель будет продолжать вращаться в направлении вращения прямого поля, если момент М равен тормозящему моменту на его валу. Следовательно, в этом случае имеем самоход двигателя. Кривые тех же моментов двигателя, обмотка ротора которого имеет большое активное сопротивление, показаны на рис. 3-99,б. Из этого рисунка следует, что здесь самохода не будет, так как при отключении обмотки У работа двигателя переходит с кривой Mg (при скольжении ротора относительно прямого поля sпр < l) на кривую М и двигатель быстро тормозится. |
Асинхронные тахометрические генераторы
|
Тахометрические генераторы сокращенно называются тахогенераторами. Они служат для преобразования механического вращения в электрический сигнал (напряжение) и широко применяются в настоящее время в схемах различных автоматических устройств, в частности, для автоматизированного электропривода. Они могут также служить для измерения частоты вращения вместо обычных механических тахометров. Наибольшее распространение из тахогенераторов переменного тока получили асинхронные тахогенераторы с немагнитным полым ротором, по выполнению не отличающиеся в основном от соответствующих исполнительных двигателей (см. рис. 3-100). Принципиальная схема включения такого асинхронного тахогенератора показана на рис. 3-102.
Рис. 3-102. Схема включения асинхронного тахогенератора Здесь также на статоре расположены две обмотки d и q, оси которых — продольная и поперечная — сдвинуты в пространстве на 90 эл. град. К обмотке d подводится переменное напряжение Ud, имеющее постоянные амплитуду и частоту; тогда при вращении ротора тахогенератора на зажимах обмотки q возникает напряжение Uq. Это напряжение будет иметь ту же частоту, что и Ud, и практически будет изменяться пропорционально частоте вращения ротора. Принцип действия асинхронного тахогенератора основан на следующем. Будем считать, что к обмотке d подведено напряжение Ud = const при fi = const. Если при этом ротор неподвижен, то возникнет переменный магнитный поток, пульсирующий с частотой f1 по оси обмотки d, аналогичный потоку трансформатора при короткозамкнутой вторичной обмотке. Роль последней в тахогенераторе выполняют контуры ротора, оси которых совпадают с осью обмотки d. Если ротор вращается, то мы можем мысленно представить себе, что контуры с продольной осью как бы неподвижны в пространстве, так как на смену одним проводникам этих контуров непрерывно поступают другие. Следовательно, как и при неподвижном роторе, в них будут наводиться продольным потоком Фd э.д.с. трансформации edт, имеющие частоту f1. Но теперь будем иметь также контуры, в которых будут наводиться э.д.с. вращения eqвр, от пересечения проводниками магнитных линий потока Фd. Оси этих контуров будут совпадать с поперечной осью, и возникшие в них токи будут создавать поперечную н.с. и, следовательно, поперечный поток Фq. |