www.chms.ru - вывоз мусора в Балашихе 

Динамо-машины  Нагревание и охлаждение 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 [ 30 ] 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92

fi = - + i-i + fir г,

o=e;- ji. x] - /; =; ; x-

1 -s

(3-98)

могут быть построены векторные диаграммы асинхронной машины, приведенной к работе трансформатором.

На рис. 3-35 представлена диаграмма, соответствующая работе машины двигателем. Она аналогичня векторной диаграмме трансформатора, имеющего чисто активную нагрузку. К первичной (статорной) обмотке подведено напряжение На зажимах приведенной вторичной (роторной) обмотки получается напряжение

2 4 2 2 - /4 к

(3-99)

Мощность, отдаваемая вторичной обмоткой, равна:

т, г ,2 1 - s ,2 I - S

(3-100)


Рис. 3-35. Векторная диаграмма асинхронного двигателя (приведенного к работе трансформатором).

т. е. той механической мощности Рг, которую развивал бы ротор машины при работе ее двигателем со скольжением S [см. уравнение (3-70а)].

Из диаграммы на рис. 3-35 мы можем также получить выражение для электромагнитной мощности Рэм, передаваемой полем со статора ротору. Для этого спроектируем векторы напряжений обмотки статора на направление вектора /,. Будем иметь:

f/jcostp,, cos3-+-/,r,. (3-101)

Умножим полученное уравнение на /Л,/,:

mUJi cos lt;pi = mEJj cos p -f- mJi r,.

(3-102)

Из диаграммы следует, что

/jC0sfi = /2 cos(]72 + /ocSina. (3-103)

Подставляя (3-103) в (3-102), получим:

miUJi cos = mEjl cos --+ m,EJ\na-\-mJ;r (3-104) a отсюда, учитывая, что costf),=P

/Wi ,/ sina=P mj\r, = P, будем иметь: m,Ej cos lt;j;, = P-P-P- P,.

(3-105)

m,Ej cos lt;l,=m,EJ,cos = P,,.

(3-106)

3-П. Векторная диаграмма асинхронного тормоза

Векторная диаграмма н. с. машины, работающей тормозом, принципиально не отличается от диаграммы рис. 3-31, так как при вращении ротора против поля (s gt;l) направление перемещения поля относительно проводников статора и ротора будет тем же. что и при работе машины двигателем.

Диаграмма временных векторов может быть построена для условного трансформатора (рис. 3-34) на основе тех же уравнений (3-98). Она представлена на рис. 3-36. Здесь вектор

U.,~ir,r.-- направлен против так как при s gt; 1 величин,) --- является отрица-




Рис. 3-36. Векториая диаграмма асинхронного тормоза (приведенного к работе трансформатором).

тельной; следовательно, мы его должны рассматривать как вектор нпппяженпя, приложенного извне к зажимам роторной цепи. Ды должны считать, что в роторную цепь включен внешний источник энергии, мощность которого mjUlo вводится в обмотку ротора, где расходуется на электрические потери. Другая часть

OTj/j - полных электрических потерь OTj/j 2

в обмотке ротора покрывается за счет мощности, передаваемой ротору со статора магнитным полем.

Для вращающейся машины, работающей тормозом, мощность miUl.y --= г2-- =

= Р2 является механической мощностью, подведенной извне к ее ротору.

3-12. Асинхронный генератор и его векторная диаграмма

Работу асинхронной машины генератором (при .S -с; 0) мы также можем привести к работе некоторого условного трансфрматора.

Обратимся сначала к рис. 3-37, где приведена диаграмме пространственных векторов н. с. обмоток статора и ротора при работе машины генератором. Здесь, так же как и для двигателя, принято, что в рпссматриваемый момент времени пространственный вектор индукции Bj, вращающийся с угловой скоростью со, относительно статора, направлен по горизонтали

На рис. 3-37 показаны фазы статора и ротора, в которых наводятся максимальные э. д. с. ци- 2j.m- нппрапления найдены с учетом перемещения проводников фаз относительно поля. При й)2 gt;1 проводники фазы ротора перемещаются относительно поля п направлении, обратном перемещению относительно поля проводников фазы статора (рис. 3-38). Поэтому 3! д. с. и имеют взаимно противопо-

ложные направления.

Если бы ток /2 совпадал по фазе с э. д. с. 25, то вектор р2(ф=и совпадал бы с осью ка-


Рис. 3-37. Пространственная диаграмма н. с. асинхронного генератора (sco, -\-ш, = ш,).

тушки / ротора, имеющей максимальную э. д. с. 2sM- И deg; вследствие наличия в роторной цепи индуктивного сопротивления ток /2 отстает

по ф1зе относительно на угол фа- Поэтому максичальный ток / будет иметь место в катушке 2, где э. д. с. была максимальной ранее на промежуток времени, соответствующий углу Фа- Следовательно, в действительности (при gt; 0) вектор р2 будет совпэдать с осью катушки 2. При Фа gt; О ( ри отстающем от э. д. с. токе) и. с. Fa смещается в сторону, противоположную вращению н. с. относительно ротора, но по отношению к статору она смещается в сторону вращения поля.

Намагничивающую силу статора F, найдем, исходя из равенства F, =Fg-F2. Отсюда найдем ту фазу статора, ток которой в данный момент времени имеет максимальное значение (рис. 3-37).

Если допустить, что /0 = 0 и X2S = О, то

мы получили бы совпадение по фазе /, и ,: максимальный ток /,, был бы в той же катушке, в которой наводится максимальная э. д. с. В действительности /д gt; О и gt; О, поэтому /, и El сдвинуты по фазе, но на угол, мемь-

ший 2 ( 1 опережает , на угол Фi lt;1 ~2~ )

следовательно, мощность ,/, cos ф, - положительна, так же как для вторичной облпткн

7 laquo;д

-1ft

Рис. 3-38. К определению направлений э. л. е. статорной и роторной обмоток при s lt; 0.




Рис. 3-39. Векторная диаграмма асинхронного ivaepaTopa (приведенного к работе трансформатором).

трансформатора. Тем самым подтверждается, что при s lt;0 машина работает генераторо.м.

Переходя от вращаюшейся машины, рабо-таюшей генераторда, к неподвижной машине, работающей трансформатором (рис. 3-34), мы должны иметь н. с. обмоток, равными по амплитуде Fi и F, и сдвинутыми по фазе (во времени) так же, как они сдвинуты в пространстве при работе машины генератором.

Следовательно, согласно уравнениям (3-98; векторная диаграмма трансформатора, эквивалентного асинхронно.му генератору, будет и.меть вид, представленный на рис. 3-39 (здесь также показаны векторы э. д. с. и падений напряжения цепи вращающегося ротора при s lt; 0).

При работе машины трансформатором с токами /, и /.2, показанными на рис. 3-39, мы должны считать роторную обмотку за первичную, а статорную-за вторичную. На зажимах вторичной обмотки мы буде.м иметь напряжение Оно направлено против напряжения /(д), которое было приложено к машине при ее работе двигателем. При этом мощность, о-даваемая генератором в сеть, равна /tiiUil, cos f,-


Рис. 3-40. К рассмотрению работы машины двигателем и генератором,


Рис. 3-41. Диаграмма векторов напряжения iJ и токов: нагрузки /, асинхронного генератора 1 . и синхронного генератора при их параллельной работе.

Мы должны считать, что к зажимам первичной обмотки извне приложено напряжение

- 2 + 112+А-

Мощность, подводимая к первичной (роторной) обмотке, равна-

9 /1-s

Она является чисто активной мощностью и соответствует механической мощности ротора Р2 при работе машины генератором со скольжением s.

Для того чтобы выяснить, какие условности принимаются в отношении /цр) и бкд), обратимся к рис. 3-40. Будем считать, что машина 2 работает, генератором с напряжением на его зажимах U.

Если маишна / работает двигателем и, следовательно, потребляет активную мощность, то векторная диагра.м.ма CTpjHTcn для обхода ВАгАВВ.: для этого об.хода величина - , рассматривается как составляющая напряжения f/, = i/lj, уравновешивающая э. д. с. ,; ток /, относительно э. д. с. , при этом сдвинут

на угол, больший 2 (li gt; 2 Р 51.

Если машина 1 работает генератором и, следовательно, отдает активную мощность, то векторная диаграмма, строится для обхода Й,/4,ЛЙЙ,; здесь (/= i/j.) - составляющая э. д. с. равная падению напряжения в сопротивлении А-В: при этом ток /, относи-

тельно э. д. с. , сдвинут на угол, меньший lt; на рнс. 3-39 .

Реактивный ток, необходимый для возбуждения в асинхронной машине магнитного поля, она сама не может создавать. Он к ней должен подводиться из сети при всех режимах ее работы.

Асинхронный генератор .может работать только при опережении током /, э. д. с. ,. Такой режим при одиночной работе генератора можно создать при помощи конденсаторов. Однако в обычных случаях требуются конденсаторы большой емкости. Они получаются гро-



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 [ 30 ] 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92