Електрогравітації це просто

Вступ. У статті описана найпростіший генератор електрогравітації здатний як зменшуй свою вагу так і збільшувати. На сьогоднішній день робоча установка здатна змінювати вагу в досить маленькому діапазоні до 50% від початкового ваги. Тому дані рекомендації по її доробці. Досліди Сергія Годіна і Василя Рощина Два російських фізика створили дуже цікавий генератор. По факту це постійні магніти поміщені в спеціальний диск з порожнинами для магнітів. При обертанні "диска з магнітами" за годинниковою стрілкою вага генератора зменшувався, а при обертанні проти годинникової стрілки зменшувався.

Вчені ставлять досвіди але ніяких теорій своїм експериментам поки не пропонують.

Всі їх досліди звелися до того, що вчені змінюють швидкість обертання і спостерігають за зміною ваги.За їхніми даними вага зменшувався до 50% Літаюча тарілка, це просто. На перший погляд посилити антигравітаційний ефект можна просто швидше розкрутивши "барабан" з магнітами. На жаль відцентрові сили просто розірвуть барабан. Що і спостерігали експериментатори. Тому перший крок це крім основного електродвигуна поставити невеликий електродвигун на кожен магніт. Діаметр кожного магніту багато менше цілого барабани і сама по собі конструкція окремо взятого магніту міцніше збірного "барабана" тому і розкрутити кожен магніт окремо можна до великих швидкостей.

А посилити додатково антигравітаційний ефект можна за рахунок додавання нових здатних обертатися магнітів оснащених міні електродвигунами. Другий крок, слід

, замінити в "барабані" постійні магніти на електромагніти.Що таке постійний магніт? По суті це набір кільцевих струмів таких собі маленьких електромагнітіков "вшитих" в тіло магніту.

Поточних в одній площині. Таким чином ми можемо всі магніти в барабані Рощина Погодіна замінити на електромагніти. І подати до них напругу, через ковзаючі або рідкі контакти і розкрутити за допомогою окремих міні електромагнітних двігателяей.

Ось і весь пристрій "літаючої тарілки" згідно дослідам Рощина Годіна і двом описаним в статті електромагнітним парадоксів.Хочемо збільшення ваги, обертаємо електромагніти і "барабан" в одну сторону хочемо зменшення ваги крутимо в іншу. Далі треба відзначити дуже інте вій факт, виявлений фізиками, це охолодження магнітів. Те ж саме виявив і Серл в своїх експериментах. Це дозволить уникнути ймовірного перегріву електромагнітних котушок. література -7- Експериментальне дослідження нелінійних ефектів в динамічної магнітної системі Володимир РОЩИН , Сергій ГОДИН

§ 65. ОБЕРТОВЕ Магнітне поле

Дія багатофазної машини змінного струму засноване на використанні явища магнітного поля.

Обертове магнітне поле створює будь-яка багатофазна система змінного струму, т. Е. Система з числом фаз дві, три і т. Д.

Вище було відзначено, що найбільшого поширення набув трифазний змінний струм. Тому розглянемо обертове магнітне поле трифазної обмотки машини змінного струму (рис. 70).

На статорі розташовані три котушки, осі яких зсунуті взаємно на кути 120 °. Кожна котушка для наочності зображена складається з одного витка, що знаходиться в двох пазах (западинах) статора. Насправді котушки мають велике число витків. Літерами А, В, С позначені початку котушок, X Y, Z - кінці їх. Котушки з'єднані зіркою, т. Е. Кінці X, Y, Z з'єднуються між собою, утворюючи загальну нейтраль, а початку А, В, С підключаються до трифазної мережі змінного струму. Котушки можуть з'єднуватися і трикутником.

За котушок протікають синусоїдальні струми з однаковим амплітудами Im і частотою ω \u003d 2πf, фази яких зміщені на 1/3 періоду (рис. 71).

Струми, що протікають в котушках, збуджують змінні магнітні поля, магнітні лінії яких будуть пронизувати котушки в напрямку, перпендикулярному їх площинах. Отже, середня магнітна лінія або вісь магнітного поля, що створюється котушкою А - X, буде спрямована під кутом 90 ° до площини цієї котушки.

Напрямки магнітних полів всіх трьох котушок показані на рис. 70 векторами В А, В В і В С, зсунутими один відносне іншого також на 120 °.

При цьому в провідниках статора, підключених до початкових точок А, В, С, струми, прийняті позитивними, будуть спрямовані на глядача, а в провідниках, підключених до кінцевими точками X, Y і Z, - від глядача (див. Рис. 70) .

Позитивним напрямками струмів будуть відповідати позитивні напрямки магнітних полів, показані на тому ж малюнку і визначаються за правилом свердлика.

На рис, 71 наведені криві струмів всіх трьох котушок, які дозволяють знайти миттєве значення струму кожної котушки для будь-якого моменту часу.

Чи не торкаючись кількісної сторони явища, визначимо спочатку напрямку магнітного поля, створеного трифазної обмоткою для різних моментів часу.

У момент t \u003d 0 струм в котушці А - X дорівнює нулю, в котушці В - Y негативний, в котушці З -Z позитивний. Отже, в цей момент струму в провідниках А і X немає, в провідниках С і Z він має позитивний напрямок, а в провідниках B і Y - негативне напрямок (рис. 72, а).

Таким чином, в обраний нами момент t \u003d 0 в провідниках С і Y ток спрямований на глядача, а в провідниках В і Z - від глядача.

При такому напрямку струму згідно з правилом свердлика магнітні лінії створеного магнітного поля спрямовані знизу вгору, х. е. в нижній частині внутрішньої окружності статора знаходиться північний полюс, а у верхній частині - південний.

У момент t 1 в фазі А ток позитивний, в фазах В і С - негативний. Отже, в провідниках Y, А і Z струм спрямований на глядача, а в провідниках С, X і В - від глядача (рис. 72, б), і магнітні лінії магнітного поля повернені на 90 ° за годинниковою стрілкою щодо свого початкового напряму.

У момент t 2 ток в фазах А і В позитивний, а в фазі С - негативний. Отже, в провідниках А, Z і В струм направлений на глядача, а в провідниках Y, С і X - від глядача і магнітні лінії магнітного поля повернені ще на більший кут щодо свого початкового напряму (рис. 72, в).

Таким чином, в часі відбувається безперервне і рівномірне зміна напрямків магнітних ліній магнітного поля, створеного трифазною обмоткою, т. Е. Це магнітне поле обертається з постійною швидкістю.

У нашому випадку обертання магнітного поля відбувається за годинниковою стрілкою.

Якщо змінити чергування фаз трифазної обмотки, т. Е. Змінити підключення до мережі будь-яких двох з трьох котушок, то зміниться і напрямок обертання магнітного поля. На рис. 73 показана трифазна обмотка, у якій змінено підключення котушок В і С до мережі. З напрямку магнітних ліній магнітного поля для раніше обраних моментів часу t \u003d 0, t 1 і t 2 видно, що обертання магнітного поля відбувається тепер проти годинникової стрілки.

Магнітний потік, створюваний трифазною системою змінного струму в симетричній системі котушок, є величиною постійною і в будь-який момент часу дорівнює полуторному значенням максимального потоку однієї фази.

Це можна довести, визначивши результуючий магнітний потік Ф для будь-якого моменту часу.

Так, для моменту t 1, коли ωt 1 \u003d\u003d 90 °, струми в котушках приймають наступні значення:

Отже, магнітний потік Ф А котушки А в обраний момент має найбільше значення і спрямований по осі цієї котушки, т. Е. Позитивно. Магнітні потоки котушки В і С вдвічі менше максимального і негативні (рис. 74).

Геометричну суму потоків Фа, Фв, Фс можна знайти, побудувавши їх послідовно в прийнятому масштабі у вигляді відрізків. Поєднавши початок першого відрізка з кінцем останнього, отримаємо відрізок результуючого магнітного потоку Ф. Чисельно цей потік буде в півтора рази більше максимального потоку однієї фази.

Наприклад, для моменту часу А (див. Рис. 74) результуючий магнітний потік

так як в цей момент результуючий потік збігається з потоком Фа і зрушать щодо потоків Фв і Фс на 60 °.

Маючи на увазі, що в момент t 1 магнітні потоки котушок приймають значення результуючий магнітний потік можна виразити так:

У момент t \u003d 0 результуюче магнітне поле було направлено по вертикальній осі (див. Рис. 72, а). За час, що дорівнює одному періоду зміни струму в котушках, магнітний потік повернеться на один оборот в просторі і буде знову направлений по вертикальній осі, так само як і в момент t \u003d 0.

Якщо частота струму f, т. Е. Струм зазнає f періодів зміни в одну секунду, то магнітний потік трифазної обмотки зробить f (оборотів в секунду або 60f оборотів в хвилину, т, е,

n 1 - число обертів обертового магнітного поля в хвилину.

Ми розглянули найпростіший випадок, коли обмотка має одну пару полюсів.

Якщо обмотку статора виконати так, що дроти кожної фази будуть розбиті на 2, 3, 4 і т. Д. Однакові групи, симетрично розташовані по колу статора, то число пар полюсів буде відповідно дорівнює 2, 3, 4 і т. Д.

На рис. 75 показана обмотка однієї фази, що складається з трьох симетрично розташованих по колу статора котушок і утворює шість полюсів або три пари полюсів.

У багатополюсних обмотках магнітне поле за один період зміни струму повертається на кут, відповідний відстані між двома однойменними полюсами.

Таким чином, якщо обмотка має 2, 3, 4 і т. Д. Пари полюсів, то магнітне поле за час одного періоду зміни струму повертається на і т. Д. Частина окружності статора. У загальному випадку, позначивши буквою р число пар полюсів, знайдемо шлях, пройдений магнітним полем за один період зміни струму, рівним однієї р-тої частки окружності статора. Отже, число оборотів в хвилину магнітного поля обернено пропорційно числу пар полюсів, т. Е.

Приклад 1. Визначити число обертів магнітного поля машин з числом пар полюсів р\u003d 1, 2, 3 і 4, що працюють від мережі з частотою струму f \u003d 50 гц.

Рішення. Число оборотів магнітного поля

приклад 2. Магнітне поле машини, включеної в мережу з частотою струму 50 гц, робить 1500 об / хв. Визначити число обертів магнітного поля цієї машини, якщо вона буде включена в мережу з частотою струму 60 гц.

Рішення. Число пар полюсів машини

Число оборотів магнітного поля при новій частоті

Контрольні питання

1. Поясніть пристрій і принцип роботи трифазного генератора.
2. У жодному разі не потрібен нульовий провід при з'єднанні обмотки генератора і приймачів зіркою?
3. Яке співвідношення між лінійними і фазними значеннями напруг і струмів при з'єднанні джерел і споживачів енергії зіркою і трикутником?
4. Які переваги має схема з'єднання приймачів трикутником?
5. Яким виразом визначається потужність трифазного струму при симетричному навантаженні?
6. Яким чином можна змінити напрямок обертання магнітного поля симетричному трифазному системи котушок?
7. Від чого залежить швидкість обертання магнітного поля симетричному трифазному системи?

Попередня |

Відомо, що швидкість магнітного поля визначається і частотою змінного струму. Зокрема, якщо трифазну обмотку двигуна розмістити в шести пазах на внутрішній поверхні статора, то за половину періоду змінного струму вектор магнітної індукції зробить півоберта, а за повний період - один оборот. В цьому випадку обмотка статора створює магнітне поле з однією парою полюсів і називається двополюсної.

Якщо обмотка статора складається з шести котушок (по дві послідовно з'єднані котушки на кожну фазу), розміщених в дванадцяти пазах, то за половину періоду змінного струму вектор магнітної індукції повернеться на чверть обороту, а за повний період - на півоберта. Замість двох полюсів на трьох обмотках тепер магнітне поле статора має чотири полюси (дві пари полюсів).

Швидкість обертання магнітного поля обернено пропорційна числу пар полюсів.

де ѓ - частота змінного струму в Гц, а коефіцієнт 60 з'явився через те, що n1 прийнято вимірювати в оборотах на хвилину.

Оскільки число пар полюсів може бути тільки цілим, то швидкість обертання магнітного поля може приймати не довільні, а тільки певні значення:

Ротор асинхронного двигуна обертається в ту ж сторону, що n магнітне поле, зі швидкістю, трохи меншою швидкості обертання магнітного поля, так як тільки в цьому випадку в обмотці ротора будуть індукувати ЕРС і струми, і на ротор буде діяти обертовий момент. Позначимо швидкість обертання ротора n2. Тоді величина n1 - n2, яка називається швидкістю ковзання, являє собою відносну швидкість магнітного поля і ротора, а ступінь відставання ротора від магнітного поля, виражена у відсотках, називається ковзанням s:

Ковзання асинхронного двигуна при номінальному навантаженні зазвичай становить 3-7%. При збільшенні навантаження ковзання збільшується, і двигун може зупинитися.

Момент, що обертає М асинхронного двигуна створюється завдяки взаємодії магнітного потоку поля статора Ф з індукованим в обмотці ротора струмом I2, тому величина його пропорційна добутку I2Ф.Двігатель буде працювати стійко з постійною швидкістю ротора при рівновазі моментів, тобто тоді, коли крутний момент Мер дорівнює гальмівним моментом на валу двигуна M mop:

Будь-якому навантаженні машини відповідає певне число оборотів ротора n2 і певне ковзання S.

Зверніть увагу, що частота обертання магнітного поля не залежить від режиму роботи асинхронної машини і її навантаження.

При аналізі роботи асинхронної машини часто використовують поняття про швидкість обертання магнітного поля щ0, яка визначається співвідношенням:

щ0 \u003d (2 р f) / p \u003d р n0 / 30 [рад / с] 2. 4

Важливою перевагою трифазного струму є можливість отримання обертового магнітного поля, що лежить в основі принципу дії електричних машин - асинхронних і синхронних двигунів трифазного струму.

Мал. 7.2. Схема розташування котушок при отриманні обертового магнітного поля (а) і хвильова діаграма трифазного симетричною системи струмів, поточних по котушок (б)

Обертове магнітне поле отримують, пропускаючи трифазну систему струмів (рис. 7.2, б) за трьома однаковим котушок А, В, С(Рис. 7.2, а), осі яких розташовані під кутом 120 ° відносно один одного.

На малюнку 7.2, а показані позитивні напрямки струмів в котушках і напрямки індукції магнітних полів В А , В В , В З , Створюваних кожної з котушок окремо.

На малюнку 7.3 показані дійсні напрямки струмів для моментів часу
і напрямки індукції В рез результуючого магнітного поля, що створюється трьома котушками.

Аналіз малюнка 7.3 дозволяє зробити висновки:

а) індукція В рез результуючого магнітного поля з часом змінює свій напрямок (обертається);

б) частота обертання магнітного поля така ж, як і частота зміни струму. Так, при f \u003d 50 Гц обертове магнітне поле робить п'ять-десять обертів на секунду або три тисячі обертів за хвилину.

Значення індукції результуючого В рез = 1,5B m магнітного поля постійно,

де B m - амплітуда індукції однієї котушки.

в різні моменти часу

7.3 Асинхронні машини

7.3.1 Принцип дії асинхронного двигуна (АД). Помістимо між нерухомими котушками (рис.7.4) в області магнітного поля укріплений на осі рухливий металевий циліндр - ротор.

Нехай магнітне поле обертається «за годинниковою стрілкою», тоді циліндр щодо обертового магнітного поля обертається в зворотному напрямку.

З огляду на це, за правилом правої руки знайдемо напрямок наведених в циліндрі струмів.

На малюнку 7.4 напрямки наведених струмів (уздовж твірних циліндра) показані хрестиками ( «від нас») і точками ( «до нас»).

Застосовуючи правило лівої руки (рис. 7.1, б), отримуємо, що взаємодія наведених струмів з магнітним полем породжує сили F, призводять в обертальний рух ротор в тому ж напрямку, в якому обертається магнітне поле.

Частота обертання ротора
менше частоти обертання магнітного поля , Тому що при однакових кутових швидкостях відносна швидкість ротора і магнітного поля була б дорівнює нулю і в роторі не було б наведених ЕДС і струмів. Отже, не було б сил F, створюють крутний момент. Розглянуте простий пристрій пояснює принцип дії асинхронних двигунів.Слово «асинхронний» (грец.) Означає неодночасний. Цим словом підкреслюється відмінність в частотах магнітного поля і ротора - рухомої частини двигуна.

Мал. 7.4. До принципу дії асинхронного двигуна

Обертове магнітне поле, створюване трьома котушками, має два полюси і називається двополюсним обертовим магнітним полем (Одна фаза полюсів).

За один період синусоїдального струму двухполюсное магнітне поле робить один оборот. Отже, при стандартній частоті f 1 \u003d 50 Гц це поле робить три тисячі обертів за хвилину. Швидкість обертання ротора трохи менше цієї синхронної швидкості.

У тих випадках, коли потрібно асинхронний двигун з меншою швидкістю, застосовується багатополюсна обмотка статора, що складається з шести, дев'яти і т.д. котушок. Відповідно обертове магнітне поле буде мати дві, три і т.д. пари полюсів.

У загальному випадку, якщо поле має рпар полюсів, то його швидкість обертання буде

.

7.3.2 Пристрій асинхронного двигуна. Магнітна система (магнітопровід) асинхронного двигуна складається з двох частин: зовнішньої нерухомою, що має форму порожнього циліндра (рис. 8.5), і внутрішньої - циліндра, що обертається.

Обидві частини асинхронного двигуна збираються з листів електротехнічної сталі товщиною 0,5 мм. Ці листи для зменшення втрат на вихрові струми ізольовані один від одного шаром лаку.

Нерухома частина машини називається статором,а обертається - ротором(Від латинського stare - стояти і rotate – обертатися).

Мал. 7.5. Схема пристрою асинхронного двигуна: поперечний розріз (а);

обмотка ротора (б): 1 - статор; 2 - ротор; 3 - вал; 4 - витки обмотки статора;

5 - витки обмотки ротора

У пазах з внутрішньої сторони статора покладена трифазна обмотка, струми якої збуджують обертове магнітне поле машини. У пазах ротора розміщена друга обмотка, струми в якій индуктируются обертовим магнітним полем.

Магнитопровод статора укладений в масивний корпус, який є зовнішньою частиною машини, а магнітопровід ротора укріплений на валу.

Ротори асинхронних двигунів виготовляються двох видів: короткозамкнені і з контактними кільцями. Перші з них простіше по влаштуванню і частіше застосовуються.

Обмотка короткозамкнутого ротора являє собою циліндричну клітку ( «біляче колесо») з мідних шин або алюмінієвих стрижнів, замкнутих накоротко на торцях двома кільцями (ріс.7.5, б). Стрижні цієї обмотки вставляються без ізоляції в пази муздрамтеатру.

Застосовується також спосіб заливки пазів муздрамтеатру ротора розплавленим алюмінієм з одночасною відливанням і замикаючих кілець.

7.3.3 Характеристики асинхронного двигуна. Швидкість обертання обертового магнітного поля визначається або кутовий частотою , n, або числом оборотів пв хвилину. Ці дві величини пов'язані формулою

. (7.3)

Характерною величиною є відносна швидкість обертового магнітного поля, яка називається ковзаннямS:

або

де
- кутова частота ротора, рад / с;

- число оборотів в хвилину, об / хв.

Чим ближче швидкість ротора до швидкості обертового магнітного поля , Тим менше ЕРС, індуковані полем в роторі, а отже, і струми в роторі.

Зменшення струмів зменшує крутний момент, що впливає на ротор, тому ротор двигуна повинен обертатися повільніше магнітного поля - асинхронно.

Можна показати, що обертає момент АД визначається наступним виразом:

, (7.4)

де , , x 1 , - параметри електричної схеми заміщення, які наводяться в довідниках по АТ;

-Дія фазна напруга на обмотці статора.

У сучасних асинхронних двигунів ковзання навіть при повному навантаженні невелика - близько 0,04 (чотири відсотки) у малих і близько 0,015 .. .0,02 (півтора - два відсотки) у великих двигунів.

Характерна крива залежності Мвід ковзання S показана на малюнку 7.6, а.

Максимум, що обертається моменту розділяє криву
на стійку частину від S \u003d 0 до і нестійку частину від до S = 1, в межах якої крутний момент зменшується з ростом ковзання.

На ділянці від S \u003d 0 до при зменшенні гальмуючого моменту
на валу асинхронного двигуна збільшується швидкість обертання, ковзання зменшується, так що на цій ділянці робота асинхронного двигуна стійка.

На ділянці від до S \u003d 1 зі зменшенням
швидкість вращеніяувелічівается, ковзання зменшується і крутний момент збільшується, що призводить до ще більшого зростання швидкості обертання, так що робота двигуна нестійка.

Таким чином, поки що гальмує момент
, Дінаміческоеравновесіе моментів автоматично відновлюється. Коли ж
, При подальшому збільшенні навантаження зростання ковзання призводить до зменшення обертового моменту Мі двигун зупиняється внаслідок переважання гальмуючого моменту над обертовим.

значення М до можна розрахувати за формулою

.

Для практики велике значення має залежність швидкості двигуна від навантаження на валу
. Ця залежність носить назву механічної характеристики(Рис. 7.6, б).

Як показує крива малюнка 7.6, б, швидкість асинхронного двигуна лише незначно знижується при збільшенні крутного моменту в межах від нуля до максимального значення
.Пусковой момент відповідний S \u003d 1, можна отримати з (7.4), приймаючи S \u003d 1. Зазвичай пусковий момент М пуск \u003d (0,8 1,2)М ном, М ном - номінальний момент. Таку залежність називають жорсткої.

Мал. 7.6. Залежність крутного моменту на валу асинхронного двигуна

від ковзання (а); механічна характеристика (б)

Асинхронні двигуни отримали широке поширення завдяки таким достоїнств: простоті пристрою; високої надійності в експлуатації; низької вартості.

За допомогою асинхронних двигунів наводяться в рух підйомні крани, лебідки, ліфти, ескалатори, насоси, вентилятори і інші механізми.

Асинхронні двигуни мають такі недоліки:

регулювання швидкості обертання ротора утруднено.

Питання 3 Конструкція бака трансформатора.

Питання 4 Охолодження трансформаторів.

Питання 5 Принцип дії трансформатора.

Питання 6 Холостий хід трансформатора.

Питання 7. Едс обмоток трансформатора.

Питання 8. Векторна діаграма холостого ходу ідеального трансформатора.

Питання 9 Векторна діаграма холостого ходу реального трансформатора.

Питання 10 Рівняння намагнічують струмів трансформатора.

11 Режим навантаження реального трансформатора. Основні рівняння.

12 Векторна діаграма навантаженого реального трансформатора.

13 Автоматичне саморегулювання трансформатора.

14 Зовнішня характеристика трансформатора.

15 Конструкція магнітної системи 3-х фазного трансформатора.

16. Наведений трансформатор. Перерахунок параметрів вторинної обмотки до числа витків первинної.

17. Т-подібна схема заміщення трансформатора.

18. Розрахунок параметрів схеми заміщення трансформатора по його паспортним даним.

Питання 19. Способи з'єднання обмоток 3-х фазного трансформатора.

20. Складові прямий зворотної та нульової послідовності ЕРС обмоток трансформатора.

Питання 21. Поняття групи з'єднання обмоток однофазного трансформатора.

Питання 22. Поняття групи з'єднання обмоток трифазного трансформатора

Питання 23. Досліди холостого ходу і короткого замикання трансформатора. Ккд трансформатора.

24 Умови паралельної роботи трансформаторів:

№25 Аналіз впливу розбіжності коефіцієнтів трансформації на зрівняльний струм при включенні

Питання №26. Вплив розбіжності групи з'єднання трансформаторів на зрівняльний струм при паралельному включенні.

27 Паралельна робота трансформаторів

28. Автотрансформатор

29 Спеціальні типи трансформаторів

30 Позначення та паспортні дані

31. Пристрій трифазної асинхронної машини

32 Конструкція пекло з короткозамкненим ротором

33 Конструкція пекло з фазним ротором

34 обертається магнітне поле

35. Принцип дії асинхронної машини.

36. Ковзання асинхронного двигуна.

37. Регулювання частоти обертання асинхронних двигунів

38. Механічна характеристика двигуна.

39.Основние точки механічної характеристики: критичне ковзання і частота, максимальний момент, пусковий момент, номінальний момент.

40.Конструкція обмоток статора. Одношарові і двошарові петльові обмотки.

41. Обмотки статора. Одношарові і двошарові хвильові обмотки

42. Схеми заміщення асинхронної машини. Т-образні і г-образні схеми заміщення

43. Приведення обмотки ротора до обмотки статора.

44. Механічний момент і механічна потужність пекло

45. Схеми пуску асинхронного двигуна з короткозамкненим ротором.

46.Пуск двигуна з фазним ротором.

47. Регулювання швидкості обертання асинхронного двигуна з фазним ротором.

48.Включеніе пекло в однофазну ланцюг.

49.Вращающееся магнітне поле двухфазного струму.

50.Конденсаторние асинхронні двигуни.

51. Асинхронні виконавчі двигуни

52. Оператор повороту вектора

53.Разложеніе 3-х фазного НЕ синусоїдального струму на вектора прямої, зворотної та нульової послідовності.

54.Метод симетричних складових. Застосування методу для аналізу несиметричних режимів. Однофазное кз. Метод симетричних складових.

55.Потері потужності і ккд асинхронного двигуна.

56.0. Двоклітинного і глубокопазние пекло

56.1. Глубокопазние двигуни

56.2. двоклітинного двигуни

57.Рабочіе характеристики.

58. Динамічне гальмування асинхронного двигуна.

59. Гальмування асинхронного двигуна методом противовключения.

60.Магнітное поле і мдс котушок і котушкових груп обмоток статора

34 обертається магнітне поле

Принцип отримання обертового магнітного поля.В основі роботи асинхронних двигунів лежить обертове магнітне поле, створюване МДС обмоток статора.

Принцип отримання обертового магнітного поля за допомогою нерухомої системи провідників полягає в тому, що якщо по системі нерухомих провідників, розподілених в просторі по колу, протікають струми, зрушені по фазі, то в просторі створюється обертове поле. Якщо система провідників симетрична, а кут зсуву фаз між струмами сусідніх провідників однаковий, то амплітуда індукції магнітного поля і швидкість постійні. Якщо окружність з провідниками розгорнути на площину, то за допомогою подібної системи можна отримати «біжить» поле.

Обертається поле змінного струму трифазного ланцюга.Розглянемо отримання обертового поля на прикладі трифазного асинхронного двигуна з трьома обмотками, зсунутими по колу на 120 ° (рис.3.5) і з'єднаними зіркою. Нехай обмотки статора живляться симетричним трифазним напругою із зсувом фаз напруг і струмів на 120 °.

Якщо для обмотки АХприйняти початкову фазу струму рівною нулю, тоді миттєві значення струмів мають вигляд

Графіки струмів представлені на рис. 3.6. Приймемо, що в кожній обмотці всього два дроти, що займають два діаметрально розташовані паза.

Мал. 3.5 Рис. 3.6

Як видно з рис. 3.6, в момент часу toток в фазі Апозитивний, а в фазах Ві З- негативний.

Якщо струм позитивний, то напрямок струму приймемо від початку до кінця обмотки, що відповідає позначенню знаком «х» на початку обмотки і знаком «·» (точка) в кінці обмотки. Користуючись правилом правоходового гвинта, легко знайти картину розподілу магнітного поля для моменту часу to(Рис. 3.7, а). Ось результуючого магнітного поля з індукцією Втрезрозташована горизонтально.

Можна довести, що результуюча магнітна індукція являє собою обертове поле з амплітудою

де Вт – максимальна індукція однієї фази; Вmрез - максимальна індукція трьох фаз; - кут між горизонтальною віссю і прямою, що з'єднує центр з довільною точкою між статором і ротором.

35. Принцип дії асинхронної машини.

В електромеханічному перетворенні енергії в АТ беруть участь трифазна обмотка 1, розташована на нерухомому статорі 2 і створює коловий обертове магнітне поле, і обмотка 3 ротора 4, вал 5 якого з'єднаний з виконавчим механізмом. Між статором і ротором передбачається повітряний зазор 6.

Мал. 1 - Принцип дії асинхронного двигуна

При обертанні магнітного поля зі швидкістю:

лінії магнітної індукції:

перетинають провідники обмотки ротора і в них індукується ЕРС Е 2 і протікає струм. Напрямок ЕРС визначається за правилом « правої руки», А її величина дорівнює:

де L- активна довжина провідника обмотки ротора;

ν 1 - лінійна швидкість руху магнітного поля статора:

D - діаметр розточення статора.

Напрямок струму I 2 збігається з напрямком ЕРС Е 2пр. В результаті взаємодії провідників зі струмом і магнітного поля на кожен провідник діє електромагнітна сила:

напрямок, якій визначається за правилом «лівої руки».

Сукупність цих сил створює на роторі результуючу силу F рез і електромагнітний момент М ем, що приводить ротор в обертання зі швидкістю n 2 в ту ж сторону, що і обертання поля статора. Обертання ротора через вал передається виконавчого механізму. Таким чином, електрична енергія, яка надходить в обмотку статора з мережі, перетвориться в механічну енергію. З початком руху ротора ЕРС в провідниках ротора визначаються різницею швидкостей ν 1 і ν 2

Це лінійна швидкість руху провідника ротора.

Чим вище швидкість обертання ротора n 2, тим менша ЕРС в ньому индуктируется, тим менше струм Ι 2, тим менше сила f пр і F рез. При досягненні ротором швидкості обертання n 2 \u200b\u200b\u003d n 1, E 2 \u003d 0, дія електромагнітних сил припиняється і обертання ротора сповільнюється під дією сил тертя (на холостому ходу) або під дією моменту опору виконавчого механізму (при роботі під навантаженням). Але коли n 2 поменшає n 1, знову почне діяти електромагнітна сила.

Отже, в даній системі можливо тільки асинхронне (несинхронно) обертання ротора щодо обертового магнітного поля статора.

Електромагнітний момент М ем врівноважується моментом опору М з виконавчого механізму. Чим більше М с, тим більше повинен бути крутний момент М ем, який може зрости в першу чергу за рахунок струму в провідниках ротора. Струм при сталості опору провідника пропорційний ЕРС, яка залежить від швидкості перетину провідників ротора обертовим магнітним полем.

Отже, чим більше момент опору, тим менше швидкість обертання ротора і навпаки.

ставлення:

При нерухомому роторі (n 2 \u003d 0) ковзання одно 1,0. Це для АТ режим короткого замикання. При холостому ході, коли швидкість ротора максимально наближається до синхронної (n 2 \u003d n 1) ковзання мінімально і дуже близько до нуля. Ковзання, відповідне номінальному навантаженні АТ, називається номінальним ковзанням S н і становить одиниці відсотка, в залежності від типу і призначення двигуна.

З урахуванням відносини, швидкість обертання ротора може бути виражена через n 1 і ковзання s:

У робочому режимі АД обертове магнітне поле статора перетинає обмотку ротора зі швидкістю:

Частота ЕРС і струмів, що наводяться цим полем в обмотці ротора, дорівнює:

Таким чином, частота ЕРС і струмів в роторі залежить від скільки-вання. Так, при S \u003d \u200b\u200b1 (при пуску) f 2 \u003d f 1, при номінальному режимі навантаження S н \u003d (0,02 ... 0,04), f 2 \u003d 1 ... 2Гц.

Протікають в обмотці ротора струми створюють МДС і магнітне поле ротора, які обертаються відносно ротора зі швидкістю:

З урахуванням:

швидкість обертання цього поля щодо нерухомого статора становить:

тобто магнітне поле ротора обертається в расточке статора з тією ж швидкістю і в ту ж сторону, що і поле статора. Стало бути, вони нерухомі одна відносно одної, утворюють єдине магнітне поле, створене спільною дією МДС статора і ротора.

Таким чином, вектор:

на рис.1 необхідно розглядати як вектор результуючого магнітного поля.

Умова нерухомості один щодо одного магнітних полів статора і ротора означає, що число пар полюсів обмоток статора і ротора має бути обов'язково однаково, p 1 \u003d p 2 \u003d p. У короткозамкненим роторі це дія виконується автоматично, в двигуні з фазним ротором воно повинно бути забезпечене при проектуванні. У той же час співвідношення між числом фаз обмоток статора і ротора може бути довільним.

Асинхронна машина оборотна, тобто може працювати як в руховому, так і в генераторному режимах. Якщо ротор за допомогою стороннього двигуна розігнати до швидкості обертання n 2\u003e n 1, то зміниться напрямок ЕРС і струму в провідниках ротора, змінить свій напрямок і електромагнітний момент, який стане гальмівним. Асинхронна машина механічну енергію, одержувану від приводного двигуна, перетворює в електричну і віддає в мережу, тобто переходить у генераторний режим.

В процесі експлуатації асинхронного двигуна можливий режим роботи при S\u003e 1,0, коли ротор обертається в бік, протилежний напрямку обертання поля статора. У цьому режимі, званому режимом електромагнітного гальмування (або режимом противовключения), ЕРС і струм в роторі спрямовані також як в руховому режимі, проте електромагнітний момент спрямований проти руху ротора, тобто є гальмівним. У машині відбувається перетворення як електричної енергії, що надходить з мережі, так і механічної енергії, що передається з вала.

"