, (2.1)
де f 1 - частота струму в мережі; р - число пар полюсів статора.
Рисунок 2.1 - а) Пристрій і б) принцип дії асинхронного двигуна
Це поле забезпечує змінюється в часі потокосцепление з контурами обмоток статора і ротора, індукує в цих контурах ЕРС електромагнітної індукції. Під дією ЕРС ротора в провідниках його обмотки протікають змінні струми, які взаємодіють з обертовим магнітним полем. У результаті цієї взаємодії на провідники ротора діють електромагнітні сили (сили Ампера), що визначають момент М, який може привести ротор в обертання з кутовою швидкістю w lt; w 1 в напрямку обертання поля, долаючи момент опору М з робочого механізму, зчленовані з двигуном. Якби, розганяючись, ротор наздогнав обертове магнітне поле, то перестало б змінюватися потокосцепление обмотки ротора, зникли б її ЕРС і струм і, отже, електромагнітні сили і момент М. Ротор почав би сповільнюватися і ковзати щодо поля. Відносну швидкість проковзування ротора й поля називають ковзанням S:
S=(w 1 - w)/w 1. (2.2)
Уповільнення ротора припиниться при такій швидкості обертання w lt; w 1, при якій ЕРС і струм ротора забезпечують момент М, рівний за значенням моменту опору М з механізму, тому згідно рівняння руху зистема механічно зв'язаних тіл прискорення (уповільнення):
(dw/dt)=(М - М с)/J, (2.3)
де J - сумарний момент інерції роторів двигуна і механізму.
Таким чином, енергія джерела змінного струму (мережі), що підводиться до обмотки статора, перетворюється в механічну енергію на валу, передану робітникові механізму, і частково в втрати (в опорах обмоток, на тертя обертових частин, на гістерезис і вихрові струми в феромагнітних сердечниках статора і ротора). При цьому ротор обертається зі швидкістю w lt; w 1, тобто асинхронно з магнітним полем.Ротор обертається під дією електромагнітного моменту М в напрямку обертання магнітного поля. Отже, для зміни напрямку обертання ротора (реверса) необхідно змінити чергування фаз напруги, що підводиться до обмотки статора, тобто поміняти приєднання двох будь-яких проводів.
2.1.2 Генераторний режим з віддачею енергії в мережу
Асинхронні машини, як і всі електричні машини, оборотні і при відомих умовах можуть працювати в генераторному режимі.
Припустимо, що за допомогою якого-небудь первинного двигуна ротор асинхронної машини, включеної в мережу, буде обертатися в колишньому напрямі, але зі швидкістю?, що перевищує синхронну? 1. При цьому полярність поля статора збережемо ту ж, що і в руховому режимі. Тоді ковзання s стане негативним і ротор при обертанні буде обганяти обертове магнітне поле, а його провідники перетинатимуть силові лінії в напрямку, зворотному тому, яке було при роботі машини в руховому режимі. Внаслідок цього ЕРС і струми в роторі змінюють своє на правління на зворотне. У результаті змінює свій напрямок сила взаємодії обертового поля і струмів ротора, а також момент на валу, т. Е. Розвивається асинхронною машиною момент стає негативним по відношенню до моменту первинного двигуна. Таким чином, асинхронна машина буде працювати генератором, перетворюючи механічну енергію, одержувану or первинного двигуна, в електричну, що віддається в мережу.
2.1.3 Режим електромагнітного гальма
У практиці іноді потрібно швидко загальмувати асинхронний двигун, долаючи його інерцію, або використовувати двигун для гальмування приводного механізму, наприклад для зменшення швидкості при спуску вантажів у кранових і підйомних спорудах. У режимі гальма асинхронна машина буде працювати в тому випадку, якщо ротор приводиться в обертання стороннім зусиллям у бік, протилежний обертанню поля (режим противовключения). Цілком очевидно, що в цьому випадку крутний момент буде спрямований проти напрямку обертання ротора і буде його гальмувати. Щоб перейти в гальмівній режим роботи, двигун повинен спочатку зупинитися, т. Е. Його ковзання s=+1. Для здійснення цього режиму необхідно в ланцюг ротора включити значний опір. Після зупинки двигуна, ротор, що приводиться в обертання стороннім зусиллям, почне обертатися в сторону, протилежну обертанню поля, і його швидкість слід вважати негативною по відношенню до швидкості поля? 1. Отже, при роботі в гальмівному режимі ковзання s gt; + l.
Для швидкої зупинки двигуна також використовують режим противовключения асинхронних двигунів перемиканням двох із трьох живлять статор проводів. При цьому напрямок обертання поля стає протилежним напрямку обертання ротора, який продовжує обертатися за рахунок сили інерції.
Для зменшення виникає при цьому сплеску струму в ланцюг ротора вклю...
