Большие пусковые токи (в 5-7 раз больше номинального)
Высокая надежность
Низкая стоимость
Простота изготовления
Недостатки:
2. Фазный ротор.
В пазы сердечника ротораукладывается трехфазная обмотка из медного изолированного провода. Концы обмотки соединяются по схеме «звезда», начала обмотки подключаются к медным контактным кольцам.
Достоинства:
Недостатки:
15. Принцип работы асинхронного двигателя
При подаче напряжения на обмотку статора в ней возникает электрический ток. Этот ток создаёт круговое вращающееся магнитное поле, которое вращается со скоростью:
,
где f – частота напряжения питающей сети;
p – число пар полюсов
n1называют синхронной скоростью.
Магнитное поле статора пересекает проводники обмотки ротора и индуцирует в них ЭДС. Поскольку обмотка ротора замкнута, в ней возникает электрический ток, который создаёт магнитное поле ротора. В результате взаимодействия магнитных полей статора и ротора, возникает вращающий момент.
Двигатель называют асинхронным, потому что скорость вращения магнитного поля статора и скорость вращения ротора различны.
Величина, характеризирующая разность скоростей вращения магнитного поля статора и ротора называется скольжением:
Следует отметить, что магнитное поле статора и магнитное поле ротора вращаются с одинаковой скоростью. Частота ЭДС и тока ротора определяются по соотношению:
16. Общие сведения об обмотках машин переменного тока
В электрических машинах переменного тока обмотки размещают в пазах, расположенных на внутренней поверхности статора и на внешней поверхности ротора.
Простейший элемент обмотки – виток, состоит из двух проводников, размещенных в пазах, находящихся друг от друга на некотором расстоянии у. Это расстояние называют шагом обмотки. Оно приблизительно равно полюсному делению, где z – общее число пазов статора или ротора.
Если у=τ, шаг называют диаметральным или полным. Если у<τ, шаг называют укороченным. Разность τ – у называют укорочением.
Витки, образованные проводниками, лежащими в одних и тех же пазах, объединяют в катушки (секции).
По числу фаз обмотки делятся на однофазные и многофазные.
По способу укладки секций в пазы обмотки делятся на однослойные и двухслойные, когда в одном пазу лежат две стороны различных секций.
По типу обмотки делятся на петлевые и волновые.
Для улучшения формы кривой распределения поля и ослабления высших гармоник обмотку каждой фазы размещают в нескольких пазах, т.е. делают распределенной, а также применяют укорочение шага обмотки.
17. Механическая характеристика асинхронного двигателя
Механической характеристикой называется зависимость скорости двигателя от момента на валу.
Описывается уравнением:
,
где m1- число фаз обмотки статора; r1 и r2' - активные сопротивления обмоток статора и ротора; x1 и x2' - индуктивные сопротивления обмоток статора и ротора.
Характерные точки:
О – идеальный холостой ход
S=0; M=0; n=n1;
Н – номинальный режим
S=0,02-0,07; M=;Мн = 9550 Pн/nн ; n=nн;
К – критическая точка
Mкр= Ммах
;
П – точка пуска
;
Упрощенно механическую характеристику можно рассчитать по формуле Клосса:
Асинхронный двигатель может работать в следующих режимах:
I – двигательный (0 ≤ S ≤ 1)
II – генераторный (S < 0)
III – торможение противовключением (S > 1).
18. Рабочие характеристики асинхронных двигателей
Рабочими характеристиками называют графические зависимости частоты вращения n2 (или скольжения S), момента на валу М2, тока статора I1, коэффициента полезного действия η и cos φ1 от полезной мощности Р2 при U1 = const и f1 = const. Их определяют экспериментально или путём расчета по схеме замещения или круговой диаграмме. Рабочие характеристики строят только для зоны практически устойчивой работы двигателя.
Примерный вид рабочих характеристик асинхронного двигателя
Частота вращения ротора. При переходе от режима холостого хода к режиму полной нагрузки частота вращения n2 изменяется незначительно.
Вращающий момент на валу двигателя. Зависимость между моментом М2 и полезной мощностью Р2 определяется соотношением Р2=М2ω2.
Поскольку n2 изменяется мало, эта зависимость близка к линейной.
Ток статора. Активная составляющая тока пропорциональна полезной мощности. Реактивная составляющая в диапазоне рабочих нагрузок измеряется мало, так как она определяется главным образом током холостого хода, который составляет 20…40 % от номинального тока.
Коэффициент мощности. При переходе от режима холостого хода к режиму номинальной нагрузки коэффициент мощности возрастает от значения cos φ1 = 0,09…0,18 до некоторой максимальной величины: для двигателей малой и средней мощности (1…100 кВт) имеем cos φ1 = 0,7…0,9, а для двигателей большой мощности (свыше 100 кВт) cos φ1 =0,90..0,95. При дальнейшем увеличении нагрузки cosφ1 несколько уменьшается. Следовательно, работа асинхронного двигателя при малых нагрузках, когда cos φ1 мал, в энергетическом отношении невыгодна.
Коэффициент полезного действия. Зависимость η от полезной мощности Р2 имеет такой же характер, как и для трансформатора. Эта зависимость имеет общий характер для большинства электрических машин.
Во вращающихся электрических машинах средней и большой мощности условие максимума КПД выполняется при нагрузках примерно 60 % от номинальной.
,
, где z – общее число пазов статора или ротора.
,
; 
;
