7 лекция

§ 2. Устройство трехфазной АМ
Первичная обмотка размещена на неподвижном статоре,
а вторичная на вращающемся роторе.
Между РоТ. и СТ. имеется воздушный зазор, величину
которого для улучшения магнитной связи между
обмотками делают по возможности малым.
По конструкции АД подразделяют на:
АД с фазным ротором,
АД с короткозамкнутым ротором.
1
Конструкция статора
Сердечник СТ. – это полый цилиндр, собранный из
отдельных
колец,
изготовленных
из
листов
электротехнической стали толщиной 0.5 мм
В пазах на внутренней стороне СТ. расположены три
фазные обмотки.
Каждая состоит из катушечных групп, соединенных
последовательно и расположенных вдоль окружности СТ.
на равном расстоянии друг от друга.
Это
обеспечивает
необходимое
распределение
магнитного поля в воздушном зазоре между статором и
ротором.
Фазы обмотки статора А-Х, B-Y и C-Z соединяют в
треугольник или звезду и подключают к сети
2
трехфазного тока.
Конструкция ротора
Ротор АМ - это цилиндрический сердечник,
собранный из пластин электротехнической стали,
изолированных друг от друга лаком.
Он насажен на вал, закрепленный в подшипниках. В
пазах ротора располагаются витки обмотки ротора.
3
Короткозамкнутый ротор - беличья клетка
Обмотка КЗ РоТ. - это цилиндрическая клетка из
медных или алюминиевых стержней, которые без
изоляции вставляются в пазы сердечника ротора.
Торцевые концы стержней замыкаются накоротко
кольцами из того же материала, что и стержни.
Часто КЗ обмотка изготовляется путем заливки пазов
ротора расплавленным алюминием.
4
Фазный ротор –
ротор с контактными кольцами
Обмотка выполняется изолированным проводом
(в основном она трехфазная), с тем же числом катушек,
что и обмотка статора.
Три фазные обмотки ротора соединяются на самом
роторе звездой,
а свободные концы их соединяются с тремя
контактными кольцами (чугунные или медные),
укрепленными на валу машины, но изолированными
от него.
На кольца наложены щетки, установленные в
неподвижных щеткодержателях.
5
§ 3. Принцип работы трехфазного АД
В обмотках статора, подключенных к трехфазной сети
возникают токи iA , iB, iC .
Они создают в воздушном зазоре АМ вращающееся
магнитное поле статора,
с магнитным потоком Ф1, ЭДС Е1 и частотой вращения
60 f
n1 
p
(об/мин),
f - частота сети (Гц),
р - число пар полюсов, равное числу катушечных
групп в одной фазной обмотке.
6
При вращении магнитное поле статора пересекает
проводники обмотки ротора и тем самым создает в ней
ЭДС Е2 .
Под ее действием возникшие токи ротора i2, возбуждают
вращающееся магнитное поле ротора.
При взаимодействии магнитных полей статора и ротора
создается магнитное поле называемое рабочим полем
АМ, которое служит связующим звеном между обмотками
статора и ротора.
Оно обуславливает появление электромагнитного
момента, который вызывает момент вращения на валу
ротора.
7
Вращающиеся поля статора и ротора по отношению друг
к другу остаются неподвижными.
Установившийся режим для АД, наступит при такой
постоянной
частоте
вращения
ротора,
когда
электромагнитные
силы
будут
уравновешены
механическими силами торможения (сопротивления).
8
Так как магнитное поле вращается в направлении
последовательности фаз трехфазной системы токов в
фазных обмотках (по часовой стрелке).
Если поменять любые две фазы местами (при этом
измениться последовательность токов), то суммарное
магнитное поле будет вращаться против часовой стрелки.
Изменением последовательности чередования фаз
пользуются для изменения направления вращения
ротора, т.е. для реверсирования.
9
§ 4. Скольжение
Обозначим:
n1 - частота вращения поля статора,
n2 - частота вращения ротора.
Из принципа работы АД следует, что n2 n1.
Частоту вращения магнитного поля относительно
вращающегося ротора, т. е. разность n1 – n2 , называют
скольжением.
На практике скольжение часто выражают в процентах:
n1  n2
s
 100%
n1
Чем быстрее вращается ротор, тем меньше создаваемые в его обмотке
ЭДС, а следовательно, и токи.
10
§ 5. Режимы работы трехфазной АМ
В режиме двигателя 3ф АМ преобразует электрическую
энергию в механическую.
Т.е. : n2 n1 , n2 < n1 , МВР=МТОР , 0<s<1
В режиме генератора 3ф АМ преобразует механическую.
энергию в электрическую.
Т.е.: n2
n1, n2 >n1 ,s<0
В режиме электромагнитного тормоза
ротор 3ф АМ
вращается в направлении, противоположном направлению
вращения магнитного поля, создаваемого токами в обмотках
статора. .
Т.е.: n2 n1 , s>1
11