Математика Электротехника Лабораторные по электронике Строительная механика Машиностроительное черчение Атомная энергетика Ядерные реакторы История искусства На главную

Примеры выполнения курсовой работы по электротехнике

Асинхронная машина при неподвижном роторе

Если к обмотке статора подвести напряжение сети U1, а обмотку ротора разомкнуть (например, в машине с фазным ротором с помощью подъема щёток), то за счет U1 в обмотке статора будет ток холостого хода I0, который создает вращающееся магнитное поле, часть которого Ф сцепляется с обеими обмотками, а часть Фσ1 – только с обмоткой статора. Поток Ф называется так же, как и в трансформаторе, основным потоком, поток Фσ1 – потоком рассеяния. Первый наводит ЭДС E1 и E2 в обмотках статора и ротора, второй – ЭДС рассеяния E σ1 = –jI0x1 только в обмотке статора.

Взаимозависимость между подведенным напряжением U1 и ЭДС определяется так же, как и в трансформаторе, а именно:

U1 = –E1 + I0z1 , (6.4)

 

где

U1

фазное напряжение источника питания;

E1

фазная ЭДС статорной обмотки;

z1 = r1 + jx1

комплекс полного сопротивления фазной обмотки статора.

В рассматриваемых условиях асинхронная машина представляет собой статический трансформатор при холостом ходе. Но при этом нужно учитывать, что асинхронная машина на пути вращающегося потока имеет двойной воздушный зазор и поэтому её ток I0 гораздо больше, чем в трансформаторах, что и отмечалось уже ранее. Согласование источника энергии с нагрузкой Рассмотрим электрическую цепь, состоящую из источника энергии и нагрузки.

В уравнении (6.4) величина I0 z1 мала, в зависимости от мощности составляет 2–8 % от напряжения U1, поэтому можно считать, что

.  (6.5)

ЭДС, наводимые основным потоком Ф в обмотках, будут:

 

;

, (6.6)

где

f1

частота тока сети;

w1, w2

числа число витков фазных обмоток статора и ротора;

kоб1, kоб2

обмоточные коэффициенты соответствующих обмоток;

Фm

амплитудное значение основного магнитного потока.

Если считать, что f 1= const, то в асинхронной машине E1≡ Фm. Сопоставляя эту зависимость с выражением (6.5), видим, что основной магнитный поток статора, как и в трансформаторе, определяется главным образом приложенным напряжением. В дальнейшем этот вывод распространяется и на режимы работы машины под нагрузкой вплоть до номинальной.

Отношение  называется коэффициентом трансформации ЭДС.

Так как при разомкнутой обмотке ротора n = 0, то мощность P0, подводимая к машине из сети, идет только на покрытие потерь, а именно:

а) потерь в меди статора , (3 – число фаз, Iоф – фазный ток холостого хода);

б) потери в стали статора ∆PСТ1;

в) потери в стали ротора ∆PСТ2.

Следовательно, .

Если роторную обмотку машины замкнуть, а сам ротор затормозить, то машина будет работать в режиме короткого замыкания. Относительное значение напряжения короткого замыкания, при котором I1К = I1Н у неё больше, чем у трансформатора из-за больших магнитных потоков рассеяния.

Составляем матрицу соединений (узловую матрицу) [А]:

Матрица соединений составляется для всех узлов графа, кроме одного, который заземляете и потенциал которого .

В узловой матрице номер строки соответствует номеру узла; номер столбца – номеру ветви.

В ячейки узловой матрицы ставят +1, -1, 0:

 


+1 – если стрелка ветви выходит из кружка, охватывающего узел;

-1 - если стрелка ветви направлена в кружок;

0 – если ветвь не охвачена кружком.

 


Данная матрица заполнена с «избыточностью», так как любую строку в ней можно записать исходя из того, что сумма элементов каждого столбца равна 0. Поэтому любая строка может быть вычеркнута без потери информации (при анализе цепей вычеркивают строку, соответствующую узлу, потенциал которого принимаем за нуль, узел этот заземляется). Если вычеркнуть четвертую строку, матрица соединений [А] принимает вид

 


На главную