الکتروگراویتی ساده است

مقدمه. در این مقاله ساده ترین مولد الکتروگراوی قادر به کاهش وزن و افزایش آن است. امروزه واحد کاری قادر به تغییر وزن در دامنه بسیار کمی تا 50٪ از وزن اصلی است. بنابراین ، توصیه هایی برای بهبود آن ارائه شده است. آزمایشات سرگئی گودین و واسیلی روشنچین دو فیزیکدان روسی مولد بسیار جالبی را ایجاد کرده اند. در حقیقت ، این آهنرباهای دائمی هستند که در دیسک مخصوص قرار دارند و دارای حفره ای برای آهن ربا هستند. هنگامی که "دیسک با آهن ربا" در جهت عقربه های ساعت چرخانده شد ، وزن ژنراتور کاهش می یابد ، و هنگامی که خلاف جهت عقربه های ساعت چرخانده می شد ، کاهش می یابد.

دانشمندان تجربه را گذاشتندs اما آنها هنوز هیچ نظریه ای برای آزمایش های خود ارائه نداده اند.

تمام آزمایشات آنها به این واقعیت کاهش یافته است که دانشمندان سرعت چرخش را تغییر داده و تغییر وزن را مشاهده می کنند.با توجه به داده های آنها ، وزن تا 50٪ کاهش یافته است بشقاب پرنده ، ساده است. در نگاه اول اثر ضد جاذبه به سادگی با چرخاندن سریع "طبل" با آهنربا قابل افزایش است. افسوس ، نیروهای گریز از مرکز به سادگی طبل را می شکنند. این دقیقاً همان چیزی است که آزمایشگران مشاهده کردند. بنابراین ، اولین قدم این است که علاوه بر موتور الکتریکی اصلی ، یک موتور الکتریکی کوچک را روی هر آهنربا قرار دهید. قطر هر آهنربا بسیار كل از كل طبل است و ساختار یك آهنربای واحد از خود مونتاژ "طبل" قوی تر است ؛ بنابراین ، می توان هر آهنربا را به طور جداگانه و با سرعت های زیاد چرخاند.

و با افزودن آهنرباهای قابل چرخش جدید که مجهز به مینی موتورهای برقی هستند ، می توان اثر ضد جاذبه را افزایش داد. مرحله دوم به شرح زیر است

, آهنرباهای دائمی را با الکترومغناطیس در "طبل" جایگزین کنید.آهنربای دائمی چیست؟ در حقیقت ، این مجموعه ای از جریان های حلقه ای از چنین الکترومغناطیس های کوچک "دوخته شده" به بدنه آهنربا است.

در همان هواپیما در جریان است. بنابراین ، می توانیم تمام آهنرباها را در درام Roshchin Pogodin با الکترومغناطیس جایگزین کنیم. و از طریق تماس های کشویی یا مایع ولتاژ را بر روی آنها بمالید و آنها را با موتورهای جداگانه مینی الکترومغناطیسی بچرخانید.

این کل دستگاه "بشقاب پرنده" طبق آزمایشات Roschin Godin و دو پارادوکس الکترومغناطیسی است که در مقاله شرح داده شده است.ما می خواهیم وزن را افزایش دهیم ، الکترومغناطیس ها و "طبل" را در یک جهت بچرخانیم ، می خواهیم وزن را در جهت دیگر کاهش دهیم. علاوه بر این ، باید بسیار دقیق ذکر شودیک واقعیت کنجکاو ، فیزیکدانان کشف کردند ، این خنک کننده آهنرباها است. سارل در آزمایشات خود همین را کشف کرد. با این کار از گرمای بیش از حد سیم پیچ های برقی جلوگیری می شود. ادبیات -7- بررسی تجربی اثرات غیرخطی در یک سیستم مغناطیسی پویا ولادیمیر روشن , سرگئی خدا

بخش 65. جابجایی میدان مغناطیسی

کارکرد یک دستگاه AC چند فاز بر اساس استفاده از پدیده یک میدان مغناطیسی در حال چرخش است.

یک میدان مغناطیسی در حال چرخش توسط هر سیستم AC چند فاز ایجاد می شود ، یعنی سیستمی با دو ، سه فاز و غیره.

در بالا ذکر شد که جریان متناوب سه فاز بیشترین کاربرد را دارد. بنابراین ، ما یک میدان مغناطیسی دوار یک سیم پیچ سه فاز یک دستگاه جریان متناوب را در نظر خواهیم گرفت (شکل 70).

بر روی استاتور سه سیم پیچ وجود دارد که محورهای آن با زاویه های 120 درجه متقابلا جابجا می شوند. برای وضوح ، هر سیم پیچ به صورت متشکل از یک چرخش در دو شکاف (حفره) استاتور نشان داده شده است. در واقعیت ، کویل ها تعداد زیادی چرخش دارند. حروف A ، B ، C نشانگر آغاز سیم پیچ ها ، X Y ، Z - انتهای آنها است. کویل ها توسط یک ستاره متصل می شوند ، یعنی انتهای X ، Y ، Z به یکدیگر متصل می شوند و یک خنثی مشترک را تشکیل می دهند و آغاز A ، B ، C به یک شبکه AC سه فاز وصل می شود. کویل ها همچنین می توانند به دلتا وصل شوند.

جریان های سینوسی با همان دامنه Im و فرکانس ω \u003d 2πf از طریق سیم پیچ ها جریان می یابند ، مراحل آنها توسط 1/3 دوره تغییر می کند (شکل 71).

جریانهای جریان یافته در کویلها میدانهای مغناطیسی متناوب را تحریک می کنند که خطوط مغناطیسی آنها در یک جهت عمود بر صفحات خود به کویل ها نفوذ می کنند. در نتیجه ، میانگین خط مغناطیسی یا محور میدان مغناطیسی ایجاد شده توسط سیم پیچ A - X با زاویه 90 درجه به صفحه این کویل هدایت می شود.

جهت میدان های مغناطیسی هر سه سیم پیچ در شکل نشان داده شده است. 70 بردار BA ، B B و B C ، نسبت به دیگری نیز 120 درجه تغییر مکان داد.

در این حالت ، در هادی های استاتور متصل به نقاط شروع A ، B ، C جریان های گرفته شده به عنوان مثبت به سمت بیننده هدایت می شوند و در هادی های متصل به نقاط انتهایی X ، Y و Z از بیننده (نگاه کنید به شکل 70) ...

جهت های مثبت جریان ها با جهت های مثبت میدان های مغناطیسی نشان داده شده در همان شکل مطابقت دارد و توسط قاعده گیمبال تعیین می شود.

شکل 71 منحنی های جریان هر سه سیم پیچ را نشان می دهد ، که می توان مقدار لحظه ای جریان هر سیم پیچ را برای هر لحظه از زمان یافت.

بی آنکه به جنبه کمی پدیده توجه کنیم ، اجازه دهید ابتدا جهت میدان مغناطیسی ایجاد شده توسط سیم پیچ سه فاز برای نقاط مختلف در زمان را تعیین کنیم.

در لحظه t \u003d 0 ، جریان در سیم پیچ A - X صفر است ، در سیم پیچ B - Y منفی است ، در سیم پیچ C -Z مثبت است. در نتیجه ، در این لحظه جریان در هادی A و X وجود ندارد ، در هادی های C و Z از جهت مثبت برخوردار است و در هادی های B و Y دارای جهت منفی است (شکل 72 ، و).

بنابراین ، در حال حاضر ما در رساناهای C و Y t \u003d 0 را انتخاب کرده ایم ، جریان به سمت بیننده هدایت می شود ، و در هادی های B و Z - از بیننده.

با این جهت جریان ، طبق قانون انگشت شست ، خطوط مغناطیسی میدان مغناطیسی ایجاد شده از پایین به بالا ، x هدایت می شوند. یعنی در قسمت پایین محیط داخلی استاتور قطب شمال وجود دارد ، و در قسمت فوقانی - قطب جنوب.

در زمان t 1 در فاز A ، جریان مثبت است ، در فازهای B و C - منفی. در نتیجه ، در هادیان Y ، A و Z جریان به سمت بیننده هدایت می شود و در هادی های C ، X و B - از بیننده (شکل 72 ، b) و خطوط مغناطیسی میدان مغناطیسی نسبت به جهت اولیه خود 90 درجه در جهت عقربه های ساعت چرخانده می شوند.

در زمان t 2 ، جریان در فازهای A و B مثبت است و در فاز C منفی است. در نتیجه ، در رساناهای A ، Z و B جریان به سمت بیننده هدایت می شود و در هادی های Y ، C و X - از بیننده و خطوط مغناطیسی میدان مغناطیسی نسبت به جهت اولیه آنها در یک زاویه حتی بزرگتر چرخانده می شوند (شکل 72 ، c).

بنابراین ، با گذشت زمان ، یک تغییر مداوم و یکنواخت در جهت های خطوط مغناطیسی میدان مغناطیسی ایجاد شده توسط سیم پیچ سه فاز ایجاد می شود ، یعنی این میدان مغناطیسی با سرعت ثابت می چرخد.

در مورد ما ، چرخش میدان مغناطیسی در جهت عقربه های ساعت است.

اگر توالی فاز سیم پیچ سه فاز را تغییر دهید ، یعنی اتصال را به شبکه هر دو سه سیم پیچ تغییر دهید ، سپس جهت چرخش میدان مغناطیسی نیز تغییر خواهد کرد. در شکل 73 یک سیم پیچ سه فاز را نشان می دهد ، که در آن اتصال سیم پیچ های B و C به شبکه تغییر می یابد. از جهت خطوط مغناطیسی میدان مغناطیسی برای زمانهای قبلاً انتخاب شده t \u003d 0 ، t 1 و t 2 ، می توان دریافت که چرخش میدان مغناطیسی اکنون خلاف ساعت است.

شار مغناطیسی ایجاد شده توسط یک سیستم AC سه فاز در یک سیستم کویل متقارن ثابت است و در هر زمان برابر است با یک و نیم مقدار حداکثر شار یک فاز.

این را می توان با تعیین جریان شار مغناطیسی Ф برای هر لحظه از زمان اثبات کرد.

بنابراین ، برای لحظه t 1 ، هنگامی که ω 1 \u003d\u003d 90 درجه است ، جریان های موجود در سیم پیچ مقادیر زیر را به خود اختصاص می دهد:

در نتیجه ، جریان مغناطیسی Ф А از سیم پیچ A در لحظه انتخاب شده دارای بیشترین مقدار است و در امتداد محور این کویل ، یعنی مثبت ، جهت گیری می شود. شار مغناطیسی سیم پیچ B و C نیمی از حداکثر و منفی است (شکل 74).

جمع هندسی جریانات Fa ، Fw ، Fs را می توان با ساخت آنها به صورت متوالی در مقیاس پذیرفته شده به شکل قطعه یافت. با اتصال آغاز بخش اول با انتهای آخرین ، ما بخشی از شار مغناطیسی حاصل F را بدست می آوریم. از نظر عددی ، این شار یک و نیم برابر بیشتر از حداکثر شار یک فاز خواهد بود.

به عنوان مثال ، برای لحظه ای از زمان A (شكل 74) شار مغناطیسی حاصل را مشاهده كنید

از آنجا که در این لحظه جریان به دست آمده با جریان Фа همزمان می شود و نسبت به جریان های Фв و Фс 60 درجه تغییر می کند.

با توجه به اینکه در زمان t 1 شار مغناطیسی کویلها مقادیر را به خود اختصاص می دهند ، شار مغناطیسی حاصل می تواند به شرح زیر بیان شود:

در لحظه t \u003d 0 ، میدان مغناطیسی حاصل در امتداد محور عمودی هدایت می شود (شکل 72 ، الف را ببینید). برای مدت زمان برابر با یک دوره تغییر جریان در سیم پیچ ها ، شار مغناطیسی یک چرخش را در فضا می چرخاند و دوباره در امتداد محور عمودی هدایت می شود ، دقیقاً مانند لحظه t \u003d 0.

اگر فرکانس جریان f ، یعنی جریان تحت فازهای تغییر در ثانیه قرار بگیرد ، آنگاه شار مغناطیسی سیم پیچ سه فاز f را ایجاد می کند (چرخش در ثانیه یا 60f چرخش در دقیقه ، یعنی

n 1 تعداد چرخش های میدان مغناطیسی در حال چرخش در دقیقه است.

ما ساده ترین مورد را در نظر گرفته ایم که سیم پیچ دارای یک جفت قطب باشد.

اگر سیم پیچ استاتور به گونه ای ساخته شود که سیم های هر فاز به 2 ، 3 ، 4 و غیره تقسیم شوند ، به طور مشابه تقسیم می شوند.

در شکل 75 سیم پیچ یک فاز را نشان می دهد ، متشکل از سه سیم پیچ که بطور متقارن در اطراف محیط استاتور قرار گرفته اند و شش قطب یا سه جفت قطب را تشکیل می دهند.

در سیم پیچ های چند قطبی ، میدان مغناطیسی در یک دوره تغییر جریان با زاویه ای متناسب با فاصله بین دو قطب به همین نام چرخانده می شود.

بنابراین ، اگر سیم پیچ دارای جفت قطب های 2 ، 3 ، 4 و غیره باشد ، در این صورت میدان مغناطیسی در طی یک دوره از تغییر جریان روشن می شود و غیره ، بخشی از محیط استاتور است. به طور کلی ، نشان دادن با نامه ر تعداد جفت قطبها ، مسیر پیموده شده توسط میدان مغناطیسی را در یک دوره تغییر جریان پیدا می کنیم ، برابر با یک رکسری از دور استاتور. در نتیجه ، تعداد چرخش در دقیقه از میدان مغناطیسی به طور معکوس متناسب با تعداد جفت های قطبی است ، یعنی.

مثال 1 تعداد چرخش های میدان مغناطیسی ماشین ها با تعداد جفت های قطبی را تعیین کنید ر\u003d 1 ، 2 ، 3 و 4 که از شبکه با فرکانس جریان f \u003d 50 هرتز کار می کنند.

تصمیم گیری تعداد چرخش میدان مغناطیسی

مثال 2... میدان مغناطیسی دستگاه که به یک شبکه با فرکانس فعلی 50 هرتز متصل می شود ، 1500 دور در دقیقه می کند. در صورت اتصال به یک شبکه با فرکانس فعلی 60 هرتز ، تعداد چرخش های میدان مغناطیسی این دستگاه را تعیین کنید.

تصمیم گیری تعداد جفت قطب دستگاه

تعداد چرخش میدان مغناطیسی در فرکانس جدید

سوالات آزمون

1. در مورد طراحی و عملکرد یک ژنراتور سه فاز توضیح دهید.
2. در چه حالت هنگام اتصال سیم پیچ ژنراتور و گیرنده ها به یک ستاره ، سیم خنثی لازم نیست؟
3. ارتباط بین مقادیر خطی و فاز ولتاژها و جریانها هنگام اتصال منابع و مصرف کنندگان انرژی با یک ستاره و مثلث چیست؟
4. مزیت اتصال دلتا گیرنده ها چیست؟
5. کدام عبارت قدرت یک جریان سه فاز با یک بار متقارن را تعیین می کند؟
6. چگونه می توان جهت چرخش میدان مغناطیسی یک سیستم سیم پیچ سه فاز متقارن را معکوس کرد؟
7. چه چیزی سرعت چرخش میدان مغناطیسی یک سیستم سه فاز متقارن را تعیین می کند؟

قبلی |

مشخص است که سرعت میدان مغناطیسی همچنین با فرکانس جریان متناوب تعیین می شود. به طور خاص ، اگر سیم پیچ موتور سه فاز در شش شکاف در سطح داخلی استاتور قرار داده شود ، برای نیمی از مدت زمان جریان متناوب ، بردار القایی مغناطیسی نیمی از یک انقلاب را ایجاد می کند ، و برای دوره کامل - یک انقلاب. در این حالت ، سیم پیچ استاتور با یک جفت قطب یک میدان مغناطیسی ایجاد می کند و به آن دو قطب گفته می شود.

اگر سیم پیچ استاتور از شش سیم پیچ (دو سیم پیچ متصل به سری برای هر مرحله) ، در دوازده شکاف قرار داده شود ، برای نیمی از دوره جریان متناوب ، بردار القایی مغناطیسی با یک چهارم چرخش و برای یک دوره کامل - توسط نیم دور تبدیل می شود. به جای دو قطب در سه سیم پیچ ، میدان مغناطیسی استاتور اکنون دارای چهار قطب (دو جفت قطب) است.

میزان چرخش میدان مغناطیسی معکوس با تعداد جفت های قطبی متناسب است.

که در آن فرکانس جریان متناوب در هرتز است و ضریب 60 به دلیل واقعیت این است که n1 معمولاً در چرخش در دقیقه اندازه گیری می شود.

از آنجا که تعداد جفت های قطبی فقط می تواند یک عدد صحیح باشد ، سرعت چرخش میدان مغناطیسی می تواند نه خودسرانه بلکه فقط مقادیر خاصی را به خود اختصاص دهد:

روتور موتور القایی در همان جهت با میدان مغناطیسی n می چرخد \u200b\u200b، با سرعتی کمی پایین تر از سرعت چرخش میدان مغناطیسی ، زیرا تنها در این حالت EMF و جریان ها در سیم پیچ روتور القا می شوند و گشتاور بر روی روتور عمل می کند. بیایید سرعت روتور n2 را تعیین کنیم. سپس مقدار n1 - n2 ، که به آن سرعت کشویی گفته می شود ، سرعت نسبی میدان مغناطیسی و روتور است و درجه تاخیر روتور از میدان مغناطیسی ، که به صورت درصدی بیان می شود ، slip s نامیده می شود:

لغزش موتور القایی در بار دارای امتیاز معمولاً 3-7٪ است. با افزایش بار ، لغزش افزایش می یابد و موتور ممکن است متوقف شود.

گشتاور M یک موتور القایی به دلیل اثر متقابل شار مغناطیسی میدان استاتور Ф با جریان I2 ناشی از سیم پیچ روتور ایجاد می شود ، بنابراین مقدار آن متناسب با محصول I2F است .این موتور با یک سرعت روتور ثابت در تعادل لحظه ها کار می کند ، یعنی. هنگامی که گشتاور Mer برابر است با گشتاور ترمز در موتور موتور M:

هر بار ماشین با سرعت خاص روتور N2 و یک لغزش خاص S مطابقت دارد.

لطفا توجه داشته باشید که فرکانس چرخش میدان مغناطیسی به نحوه عملکرد دستگاه ناهمزمان و بار آن بستگی ندارد.

هنگام تجزیه و تحلیل عملکرد یک ماشین ناهمزمان ، اغلب از مفهوم سرعت چرخش میدان مغناطیسی u0 استفاده می شود که با نسبت مشخص می شود:

u0 \u003d (2p f) / p \u003d p n0 / 30 [rad / s] 2.4

یک مزیت مهم جریان سه فاز ، توانایی بدست آوردن یک میدان مغناطیسی دوار است که اساس آن اصل کار دستگاه های الکتریکی است - موتورهای سه فاز ناهمزمان و همزمان.

شکل. 7.2 طرح سیم پیچ ها هنگام دریافت یک میدان مغناطیسی دوار (الف) و نمودار موج یک سیستم متقارن سه فاز جریان های جاری در سیم پیچ ها (b)

یک میدان مغناطیسی در حال چرخش با عبور از یک سیستم سه فاز جریان (شکل 7.2 ، ب) از طریق سه سیم پیچ یکسان حاصل می شود. A ، B ، C(شکل 7.2 ، الف) که محورهای آن در زاویه 120 درجه نسبت به یکدیگر قرار دارند.

شکل 7.2 ، a جهت های مثبت جریان در کوئل ها و جهت القای میدان های مغناطیسی را نشان می دهد که در و ، که در که در ، که در از جانب ایجاد شده توسط هر یک از کویل ها به طور جداگانه.

شکل 7.3 جهت واقعی جریان برای نقاط در زمان را نشان می دهد
و جهت القاء که در قطع کردن میدان مغناطیسی حاصل از سه سیم پیچ تولید شده است.

تجزیه و تحلیل شکل 7.3 منجر به نتیجه گیری زیر می شود:

الف) القایی که در قطع کردن میدان مغناطیسی حاصل جهت خود را تغییر می دهد (می چرخد) با گذشت زمان.

ب) فرکانس چرخش میدان مغناطیسی همانند فرکانس تغییر جریان است. بنابراین برای f \u003d 50 هرتز ، میدان مغناطیسی در حال چرخش پنج تا ده چرخش در هر ثانیه یا سه هزار چرخش در دقیقه ایجاد می کند.

مقدار القاء نتیجه که در قطع کردن = 1,5ب م میدان مغناطیسی ثابت است ،

جایی که ب م - دامنه القاء یک سیم پیچ.

در زمان های مختلف

7.3 دستگاه های ناهمزمان

7.3.1 اصل کار یک موتور ناهمزمان (AM)... ما بین سیم پیچهای ثابت (شکل 7.4) در ناحیه میدان مغناطیسی دوار یک سیلندر فلز متحرک - یک روتور - در محور ثابت قرار می دهیم.

بگذارید میدان مغناطیسی "در جهت عقربه های ساعت" بچرخد ، سپس سیلندر نسبت به میدان مغناطیسی در حال چرخش در جهت مخالف می چرخد.

با در نظر گرفتن این امر ، طبق قانون دست راست ، جهت جریان های القایی در سیلندر را می یابیم.

در شکل 7.4 ، جهت جریانهای القایی (در امتداد ژنراتریك سیلندر) توسط صلیب ("دور از ما") و نقاط ("به سمت ما") نشان داده شده است.

با استفاده از قانون چپ (شکل 7.1 ، ب) ، متوجه می شویم که تعامل جریانهای القایی با میدان مغناطیسی نیروهایی را ایجاد می کند ف, حرکت روتور در حرکت چرخشی در همان جهت که میدان مغناطیسی در آن چرخیده است.

سرعت روتور
فرکانس کمتر چرخش میدان مغناطیسی از آنجا که در همان سرعت های زاویه ای ، سرعت نسبی روتور و میدان مغناطیسی دوار برابر با صفر خواهد بود و هیچ EMF و جریان القایی در روتور وجود نخواهد داشت. بنابراین ، هیچ نیرویی نخواهد بود ف, گشتاور ایجاد می کند ساده ترین دستگاه در نظر گرفته شده اصل عمل را توضیح می دهد موتورهای ناهمزمانکلمه "ناهمزمان" (یونانی) به معنای غیر همزمان است. این کلمه بر تفاوت فرکانس های میدان مغناطیسی دوار و روتور - قسمت متحرک موتور تأکید می کند.

شکل. 7.4 به اصل عملکرد یک موتور ناهمزمان

میدان مغناطیسی دوار ایجاد شده توسط سه سیم پیچ دارای دو قطب است و به آن می گویند میدان مغناطیسی دوار قطبی (یک مرحله قطبها).

در یک دوره جریان سینوسی ، میدان مغناطیسی دو قطبی یک انقلاب را ایجاد می کند. بنابراین ، در فرکانس استاندارد f 1 \u003d 50 هرتز این میدان سه هزار چرخش در دقیقه ایجاد می کند. سرعت روتور کمی کمتر از این سرعت همزمان است.

در مواردی که موتور القایی با سرعت کمتری لازم باشد ، از سیم پیچ استات چند قطبی استفاده می شود که شامل شش ، نه و غیره است. کویل بر این اساس ، میدان مغناطیسی در حال چرخش دارای دو ، سه و غیره خواهد بود. جفت قطب.

به طور کلی ، اگر زمینه داشته باشد رجفت قطب ، سپس سرعت چرخش آن خواهد بود

.

7.3.2 دستگاه موتور ناهمزمان... سیستم مغناطیسی (مدار مغناطیسی) یک موتور القایی از دو بخش تشکیل شده است: یک ایستگاه خارجی ، به شکل یک استوانه توخالی (شکل 8.5) ، و یک داخلی - یک استوانه چرخان.

هر دو بخش موتور ناهمزمان از ورق های فولادی برقی با ضخامت 0.5 میلی متر مونتاژ می شوند. این ورق ها با یک لایه لاک از یکدیگر عایق بندی می شوند تا تلفات جریان گرداب کاهش یابد.

به قسمت ثابت دستگاه گفته می شود استاتور ،هنگام چرخش - روتور(از لاتین خیره شد - بایستید و چرخش – چرخش)

شکل. 7.5 نمودار دستگاه القایی موتور: مقطع (الف)؛

سیم پیچ روتور (b): 1 - استاتور؛ 2 - روتور؛ 3 - شافت؛ 4 - چرخش سیم پیچ استاتور؛

5 - چرخش سیم پیچ روتور

یک سیم پیچ سه فاز در شیارهای داخل استاتور قرار داده شده است ، جریان های آن باعث تحریک میدان مغناطیسی در حال چرخش دستگاه می شوند. در شکاف های روتور یک سیم پیچ دوم وجود دارد ، جریان هایی که در آن توسط یک میدان مغناطیسی دوار ایجاد می شوند.

مدار مغناطیسی استاتور در حالت عظیم بسته می شود که قسمت بیرونی دستگاه است و مدار مغناطیسی روتور روی شافت ثابت می شود.

روتور موتورهای القایی از دو نوع ساخته شده است: سنجاب قفس و دارای حلقه های لغزش. اولین آنها در طراحی ساده تر بوده و بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد.

سیم پیچ یک روتور قفس سنجاب ، یک قفس استوانه ای ("چرخ سنجاب") است که از لاستیک های مسی یا میله های آلومینیومی ساخته شده است ، که در انتهای آن توسط دو حلقه کوتاه شده است (شکل 7.5 ، ب). میله های این سیم پیچ بدون عایق در شیارهای مدار مغناطیسی وارد می شوند.

از روش پر کردن شیارهای مدار مغناطیسی روتور با آلومینیوم مذاب با ریخته گری همزمان حلقه های بسته نیز استفاده می شود.

7.3.3 ویژگی های موتور القایی... سرعت چرخش میدان مغناطیسی دوار یا با فرکانس زاویه ای مشخص می شود , ن, یا تعداد انقلابها پدر هر دقیقه این دو کمیت با فرمول مرتبط هستند

. (7.3)

مقدار مشخصه سرعت نسبی میدان مغناطیسی در حال چرخش است که نامیده می شود لیز خوردنس:

یا

جایی که
- فرکانس زاویه ای روتور ، rad / s؛

- تعداد چرخش در دقیقه ، دور در دقیقه.

سرعت روتور نزدیکتر است به سرعت میدان مغناطیسی در حال چرخش ، EMF کمتر توسط میدان در روتور ایجاد می شود ، و از این رو جریان های موجود در روتور.

کاهش جریان باعث کاهش گشتاور در روتور می شود ، بنابراین روتور موتور باید کندتر از میدان مغناطیسی در حال چرخش - به طور غیر همزمان - چرخش کند.

نشان می دهد که گشتاور AM با عبارت زیر تعیین می شود:

, (7.4)

جایی که , , ایکس 1 , - پارامترهای مدار معادل الکتریکی ، که در کتابهای مرجع فشار خون آورده شده است.

- ولتاژ فاز مؤثر در سیم پیچ استاتور.

در موتورهای ناهمزمان مدرن ، لغزش حتی در بار کامل اندک است - برای موتورهای کوچک در حدود 0.04 (چهار درصد) و در حدود 0.015 ... 0.01 (یک و نیم - دو درصد) برای موتورهای بزرگ.

منحنی وابستگی مشخصه ماز کشویی س نشان داده شده در شکل 7.6 ، الف.

حداکثر گشتاور منحنی را تقسیم می کند
در قسمت پایدار س \u003d 0 به و بخش فرار از قبل از س = 1 ، که در آن گشتاور با افزایش لغزش کاهش می یابد.

از جانب س \u003d 0 به با کاهش گشتاور ترمز
در شافت موتور ناهمزمان ، سرعت چرخش افزایش می یابد ، لغزش کاهش می یابد ، به طوری که در این بخش عملکرد موتور ناهمزمان پایدار است.

از جانب قبل از س \u003d 1 کاهش می یابد
سرعت چرخش افزایش می یابد ، لغزش کاهش می یابد و گشتاور افزایش می یابد ، که منجر به افزایش حتی بیشتر سرعت چرخش می شود ، به طوری که عملکرد موتور ناپایدار است.

بنابراین ، در حالی که گشتاور ترمز
، تعادل پویا لحظه ها بطور خودکار احیا می شود. چه زمانی
با افزایش بیشتر بار ، افزایش لغزش منجر به کاهش گشتاور می شود مو موتور به دلیل شیوع گشتاور ترمز بر روی چرخش متوقف می شود.

مقدار م به را می توان با فرمول محاسبه کرد

.

برای تمرین ، وابستگی به سرعت موتور از اهمیت بالایی برخوردار است از بار روی شافت
... این وابستگی نامیده می شود مشخصات مکانیکی(شکل 7.6 ، ب).

همانطور که منحنی در شکل 7.6 ، b نشان می دهد ، سرعت موتور القایی تنها با افزایش گشتاور در محدوده از صفر به حداکثر مقدار کاهش می یابد.
لحظه شروع مربوط به S \u003d 1 را می توان از (7.4) بدست آورد س \u003d 1. معمولاً گشتاور را شروع می کند م شروع \u003d (0.8 1,2)م نامزد ، م نام - لحظه اسمی. این وابستگی نامیده می شود سخت است.

شکل. 7.6 وابستگی گشتاور به شافت موتور القایی

از کشویی (الف)؛ ویژگی مکانیکی (ب)

موتورهای ناهمزمان به دلیل مزایای زیر استفاده گسترده ای دارند: سادگی دستگاه؛ قابلیت اطمینان بالا؛ کم هزینه.

با کمک موتورهای ناهمزمان ، جرثقیل ، وینچ ، آسانسور ، پله برقی ، پمپ ، پنکه و سایر سازوکارها هدایت می شوند.

موتورهای ناهمزمان دارای معایب زیر هستند:

تنظیم سرعت روتور دشوار است.

سؤال 3 ساخت مخزن ترانسفورماتور.

سؤال 4 خنک کننده ترانسفورماتورها.

سؤال 5 اصل ترانسفورماتور.

سؤال 6 ترانسفورماتور بیکار.

سؤال 7 EDS سیم پیچ ترانسفورماتور.

سؤال 8. نمودار وکتور یک ترانسفورماتور بدون بار.

سؤال 9 نمودار وکتور عدم بار یک ترانسفورماتور واقعی.

سوال 10 معادله جریان مغناطیسی ترانسفورماتور.

11 حالت بار یک ترانسفورماتور واقعی. معادلات اساسی.

12 نمودار بردار ترانسفورماتور واقعی بارگذاری شده.

13 خود تنظیم خودکار ترانسفورماتور.

14 ویژگی خارجی ترانسفورماتور.

15 طراحی سیستم مغناطیسی ترانسفورماتور 3 فاز.

16. ترانسفورماتور کاهش یافته است. محاسبه مجدد پارامترهای سیم پیچ ثانویه به تعداد چرخش اولیه.

17. مدار معادل T شکل ترانسفورماتور.

18- محاسبه پارامترهای مدار معادل ترانسفورماتور با توجه به اطلاعات گذرنامه آن.

سوال 19. راه های اتصال سیم پیچ های ترانسفورماتور 3 فاز.

20. مؤلفه های دنباله مستقیم معکوس و صفر سیم پیچ ترانسفورماتور.

سؤال 21. مفهوم گروه اتصالات سیم پیچ های ترانسفورماتور تک فاز.

سؤال 22. مفهوم گروه اتصال سیم پیچ های ترانسفورماتور سه فاز

سؤال 23. آزمایشات بدون بار و اتصال کوتاه ترانسفورماتور. کارایی ترانسفورماتور.

24 شرایط برای کار موازی ترانسفورماتور:

شماره 25 تجزیه و تحلیل تأثیر عدم تطابق نسبت های دگرگونی در جریان برابر با هنگام روشن شدن

سؤال شماره 26. تأثیر عدم همخوانی گروه اتصال ترانسفورماتورها بر جریان برابر کننده با اتصال موازی.

27 کار موازی ترانسفورماتورها

28. ترانسفورماتور خودکار

29 نوع ویژه ترانسفورماتور

30 اطلاعات مربوط به مشخصات و گذرنامه

31. دستگاه دستگاه سه فاز ناهمزمان

32 طراحی روتور قفس سنجاب

33 جهنم ساختمانی با روتور فاز

چرخش مغناطیسی دوار

35. اصل کارکرد یک دستگاه ناهمزمان.

36. لغزش موتور القایی.

37. تنظیم فرکانس چرخش موتورهای ناهمزمان

38. مشخصات مکانیکی موتور.

39. نکات اصلی مشخصات مکانیکی: لغزش و فرکانس بحرانی ، حداکثر گشتاور ، گشتاور شروع ، گشتاور دارای امتیاز.

40. ساخت سیم پیچ استاتور. سیم پیچ حلقه تک و دو لایه.

41. سیم پیچ استاتور. سیم پیچ موج تک و دو لایه

42. طرح های جایگزینی دستگاه ناهمزمان. مدارهای معادل T شکل و L شکل

43. سیم پیچ روتور را به سیم پیچ استاتور وارد کنید.

44. لحظه مکانیکی و جهنم قدرت مکانیکی

45. برنامه هایی برای شروع موتور ناهمزمان با روتور قفس سنجاب.

46. \u200b\u200bشروع موتور با روتور زخم.

47- تنظیم سرعت چرخش یک موتور ناهمزمان با یک روتور فاز.

48. گنجاندن جهنم در مدار تک فاز.

49. چرخش میدان مغناطیسی جریان دو فاز.

50. خازن موتورهای ناهمزمان.

51. موتورهای اجرایی ناهمزمان

52. اپراتور چرخش بردار

53. تجزیه یک جریان غیر سینوسی 3 فاز به بردارهای توالی مستقیم ، منفی و صفر.

54. روش اجزای متقارن. کاربرد روش برای تجزیه و تحلیل حالت های نامتقارن. مدار کوتاه تک فاز. روش اجزای متقارن.

55. از دست دادن قدرت و کارایی موتور القایی.

56.0 جهنم دوتایی و عمیق

56.1 موتورهای شیار عمیق

56.2 موتورهای دو سلولی

57. ویژگی های کار.

58. ترمز دینامیکی یک موتور ناهمزمان.

59. ترمز موتور ناهمزمان به روش مخالفت.

60 میدان مغناطیسی و md از سیم پیچ ها و گروه های سیم پیچ سیم پیچ استاتور

چرخش مغناطیسی دوار

اصل بدست آوردن یک میدان مغناطیسی در حال چرخش.عملکرد موتورهای ناهمزمان بر اساس یک میدان مغناطیسی دوار ایجاد شده توسط MDS از سیم پیچ های استاتور است.

اصل بدست آوردن یک میدان مغناطیسی در حال چرخش با استفاده از یک سیستم هدایت کننده ثابت این است که اگر جریان هایی با فاز تغییر یافته از طریق سیستم هدایای ثابت که در فضای اطراف یک دایره توزیع می شود ، جریان پیدا کنند ، در این صورت یک میدان دوار در فضا ایجاد می شود. اگر سیستم هادیها متقارن باشند و زاویه فاز بین جریانهای رسانای مجاور یکسان باشد ، در این صورت دامنه القایی میدان مغناطیسی در حال چرخش و سرعت ثابت است. اگر دایره با هادی ها به یک صفحه تبدیل شود ، پس با کمک چنین سیستمی می توان زمینه "در حال اجرا" را بدست آورد.

چرخش AC میدان مدار سه فاز.در نظر بگیرید با استفاده از مثال موتور سه فاز ناهمزمان با سه سیم پیچ که در حدود 120 درجه در اطراف محیط جابجا شده است ، یک میدان چرخان بدست آورید (شکل 3.5) و به وسیله یک ستاره متصل شوید. بگذارید سیم پیچ استاتور با ولتاژ سه فاز متقارن با تغییر فاز ولتاژ و جریانها با 120 درجه تامین شود.

اگر برای سیم پیچ اوهفاز اولیه جریان را برابر با صفر بردارید ، سپس مقادیر آنی جریانها شکل دارند

نمودارهای فعلی در شکل نشان داده شده است. 3.6. فرض کنید که در هر سیم پیچ فقط دو سیم وجود دارد که دو شیار با قطر مستقر را اشغال می کنند.

شکل. 3.5 شکل 3.6

همانطور که از شکل دیده می شود. در زمان 3.6 بهجریان فاز ومثبت و در مراحل که درو از جانب- منفی.

اگر جریان مثبت باشد ، جهت جریان از ابتدا تا انتهای سیم پیچ گرفته می شود ، که مطابق با علامت "x" در ابتدای سیم پیچ و علامت "·" (نقطه) در انتهای سیم پیچ است. با استفاده از قاعده پیچ دست راست ، به راحتی می توانید الگوی توزیع میدان مغناطیسی را برای لحظه به موقع پیدا کنید به(شکل 3.7 ، الف). محور میدان مغناطیسی حاصل با القایی وترزبه صورت افقی واقع شده است.

می توان ثابت کرد که القایی مغناطیسی حاصل یک میدان دوار با دامنه است

جایی که W – القای حداکثر یک فاز؛ Vmc - القای حداکثر سه مرحله - زاویه بین محور افقی و خط مستقیم که مرکز را با یک نقطه دلخواه بین استاتور و روتور متصل می کند.

35. اصل کارکرد یک دستگاه ناهمزمان.

یک سیم پیچ سه فاز 1 ، که در یک استاتور ثابت 2 قرار دارد و یک میدان مغناطیسی چرخشی حلقوی ایجاد می کند ، و یک سیم پیچ 3 روتور دوار 4 ، که شافت 5 آن به محرک متصل است ، در تبدیل الکترومکانیکی انرژی در AM نقش دارد. شکاف هوا 6 بین استاتور و روتور ایجاد می شود.

شکل. 1 - اصل کار یک موتور ناهمزمان

وقتی میدان مغناطیسی با سرعت می چرخد:

خطوط القایی مغناطیسی:

از سیمهای روتور عبور کرده و EMF E 2 در آنها القا می شود و جریان های جاری را به خود اختصاص می دهد. جهت EMF توسط قانون تعیین می شود " دست راست"، و مقدار آن برابر است با:

جایی که ل- طول فعال هادی سیم پیچ روتور؛

ν 1 - سرعت خطی میدان مغناطیسی استاتور:

D قطر متولد استاتور است.

جهت جریان I 2 همزمان با جهت EMF E 2pr است. در نتیجه تعامل هادی ها با جریان و یک میدان مغناطیسی ، یک نیروی الکترومغناطیسی روی هر هادی عمل می کند:

جهت ، که با قانون "دست چپ" تعیین می شود.

ترکیبی از این نیروها در روتور یک نیروی نتیجه F Res و یک لحظه الکترومغناطیسی M em ایجاد می کند ، که روتور را با چرخش در سرعت 2 در همان جهت با چرخش میدان استاتور به چرخش سوق می دهد. چرخش روتور از طریق شافت به محرک منتقل می شود. بنابراین ، انرژی الکتریکی وارد شده از سیم پیچ استاتور از شبکه به انرژی مکانیکی تبدیل می شود. با شروع حرکت روتور ، EMF در هادی های روتور با تفاوت در سرعت ν 1 و ν 2 تعیین می شود.

این سرعت خطی رسانای روتور است.

هرچه سرعت روتور n 2 بیشتر باشد ، EMF کمتر در آن القا می شود ، جریان I 2 پایین تر است ، نیروی کمتری نیز دارد f pr و F res. هنگامی که روتور به سرعت چرخش n 2 \u003d n 1 ، E 2 \u003d 0 برسد ، عمل نیروهای الکترومغناطیسی متوقف می شود و چرخش روتور تحت عمل نیروهای اصطکاک (با سرعت کار) یا تحت عمل لحظه مقاومت محرک (هنگام کار تحت بار) کند می شود. اما وقتی n 2 از n 1 کمتر شود ، نیروی الکترومغناطیسی دوباره شروع به عمل می کند.

بنابراین ، در سیستم مورد نظر ، فقط چرخش ناهمزمان (ناهمزمان) روتور نسبت به میدان مغناطیسی در حال چرخش استاتور امکان پذیر است.

لحظه الکترومغناطیسی M em با لحظه مقاومت M از محرک متعادل می شود. هر چه M بیشتر باشد باید گشتاور M em بیشتری داشته باشد که می تواند در درجه اول به دلیل جریان موجود در رسانای روتور افزایش یابد. جریان در مقاومت ثابت هادی متناسب با EMF است ، که بستگی به سرعت عبور رساناهای روتور توسط میدان مغناطیسی در حال چرخش دارد.

در نتیجه هرچه لحظه مقاومت بیشتر باشد سرعت روتور کمتر و برعکس می شود.

نگرش:

با روتور ثابت (n 2 \u003d 0) ، ضریب 1.0 است. این یک حالت اتصال کوتاه برای AD است. در حالت آماده به کار ، وقتی سرعت روتور به حد ممکن نزدیک باشد تا همزمان شود (n 2 \u003d n 1) ، لغزش حداقل و بسیار نزدیک به صفر است. لغزش متناسب با بار دارای امتیاز IM ، slip S S نامیده می شود و بسته به نوع و هدف موتور بسته به واحد درصد است.

با توجه به نسبت ، سرعت روتور را می توان از نظر n 1 و slip s بیان کرد:

در حالت عملکرد IM ، میدان مغناطیسی در حال چرخش استاتور با سرعت از سیم پیچ روتور عبور می کند:

فرکانس EMF و جریانهای ناشی از این میدان در سیم پیچ روتور برابر است با:

بنابراین ، فرکانس EMF و جریان در روتور به لغزش بستگی دارد. بنابراین ، در S \u003d 1 (در هنگام راه اندازی) f 2 \u003d f 1 ، در حالت بار دارای امتیاز S n \u003d (0.02… 0.04) ، f 2 \u003d 1… 2Hz.

جریاناتی که در سیم پیچ روتور جریان دارند MDS و میدان مغناطیسی روتور را ایجاد می کنند که نسبت به روتور با سرعت می چرخند:

با در نظر گرفتن:

سرعت چرخش این قسمت نسبت به استاتور ثابت است:

آن میدان مغناطیسی روتور در همان حفره استاتور با همان سرعت و در همان جهت با استاتور می چرخد. بنابراین ، آنها نسبت به یکدیگر ثابت هستند ، یک میدان مغناطیسی واحد ایجاد می کنند که با عمل مشترک MDS استاتور و روتور ایجاد می شود.

بنابراین بردار:

در شکل 1 باید به عنوان یک بردار میدان مغناطیسی حاصل در نظر گرفته شود.

شرایط عدم تحرک نسبت به یکدیگر از زمینه های مغناطیسی استاتور و روتور بدین معنی است که تعداد جفت قطب های سیم پیچ استاتور و روتور لزوماً باید یکسان باشد ، p 1 \u003d p 2 \u003d p. در یک روتور قفس سنجاب ، این عمل به صورت خودکار انجام می شود ، در یک موتور با روتور زخم باید در حین طراحی اطمینان حاصل شود. در عین حال ، نسبت بین تعداد فازهای سیم پیچ استاتور و روتور می تواند دلخواه باشد.

دستگاه ناهمزمان قابل برگشت است ، یعنی می تواند در هر دو حالت موتور و ژنراتور کار کند. اگر روتور با کمک موتور خارجی به سرعت چرخش n 2\u003e n 1 تسریع شود ، در این صورت جهت EMF و جریان در هادی های روتور تغییر می یابد ، جهت آن و لحظه الکترومغناطیسی تغییر خواهد کرد ، که تبدیل به ترمز می شود. یک ماشین ناهمزمان انرژی مکانیکی دریافت شده از موتور محرک را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند و به شبکه می دهد ، یعنی. می رود به حالت ژنراتور.

در حین کار با موتور القایی ، حالت کار در S\u003e 1.0 امکان پذیر است ، هنگامی که روتور در جهت خلاف جهت چرخش میدان استاتور می چرخد. در این حالت که به آن حالت ترمز الکترومغناطیسی (یا حالت مخالفت) گفته می شود ، EMF و جریان در روتور به همان روشی که در حالت موتور انجام می شود هدایت می شوند ، با این حال ، لحظه الکترومغناطیسی در برابر حرکت روتور ، یعنی هدایت می شود. مهاری است دستگاه هر دو انرژی الکتریکی حاصل از شبکه و انرژی مکانیکی منتقل شده از شافت را تبدیل می کند.

"