АД с пусковым и рабочим конденсатором

После пуска С_П отключают, и остается один рабочий конденсатор, который тоже используется в режиме пуска.

В.Д. пуска та же самая. С_П больше ,ток через него идет больше.

Обе обмотки работают при пуске и при нагрузке, нагрев обмоток одинаковый, число пазов одинаковое. Мощность, потребляемая в рабочем режиме, одинаковая Þ получаемкруговое поле. Иначе поле эллиптическое.

За счет правильного выбора емкостей можно получить лучшие пусковые характеристики, чем для 3^х фазного.

h=0.9

cosf=1

Недостаток

1.невысокая надежность контактного реле

2.большие пусковые емкости

При расчете необходимо учитывать ,как уйти от 3^ей гармоники- делают укорочение обмотки.

Не всегда можно добиться высокого пускового момента. В т.а контактное реле размыкается, пусковая емкость отключается, переходим на другую характеристику.

АД с пусковым конденсатором

Идея:оставить одну емкость, она меньше пусковой, но больше рабочей.

Большее значение рабочей емкости нужно тогда, когда момент пусковой увеличиваем. Получим точку при круговом поле. При большем скольжении S>S_H поле эллиптическое. КПД может уменьшится за счет эллиптического поля при номинальном скольжении.

Графики с различными конденсаторами

Эта механическая характеристика в случае 2^ух фазного питания, без конденсатора.

U должно быть с фазовым сдвигом 90°.

Эти характеристики когда всегда есть круговое поле.

1 S=1 круговое поле.

Можно подключить этот двигатель к однофазному источнику, тогда в обмотке B включают конденсатор.

В процессе разгона новая характеристика

ток в обмотке B нарастает, а в обмотке A спадает.

На характеристике ток в обмотке B и A спадает.

Слева от S₀ поле эллиптическое.

Возьмём S=0.6 создадим круговое поле получим характеристику S₀₌0.6.

Построим зависимость моментов и токов для различных круговых скольжений (S₀)

S_H=0.1 для номинальных режимов рассчитано круговое поле.

Нижняя точка соответствует токам в обмотке A и обмотке B токи равны.

I_H – векторная сумма 2^х токов.

I_S – статорный ток (сетевой ток)

Возьмём S=0.2 получаем 4 тока.

при S=0.2 посчитаем конденсатор, когда круговое поле.

Ток в обмотке B возрастает, а в обмотке A уменьшается.

С увеличением ёмкости разность X_B-X_C уменьшается, а ток должен возрастать Þ можно получить резонанс. Общий потребляемый ток I_S возрастает можно получить большой момент.

Круговое скольжение при S=0.2 момент меньше, при S=0.1 момент больше.

АД с экранированными полюсами (с К.З. витками)

Находит широкое применение по простоте конструкции и затратах.

На полюса надевается готовая обмотка.

Ротор- К.З. клетка.

Момент пусковой нехороший (0.2-0.4) М_НОМ для вентиляторов этого достаточно.

Слабое место – подшипник.

Обмотка возбуждения создает магнитный поток Ф, который состоит из 2^Х частей.

Ф^// запаздывает за счёт наведения ЭДС и I и Ф в К.З. кольце.

К.З. кольцо выполняет функцию вторичной обмотки трансформатора.

Если 2 магнитных потока с углом Q<90°,b<90°Þ М_ПУС = (0.2-0.4) М_НОМ

Для ↑ М_ПУС делают магнитные шунты, число К.З. колец не 1, а 2,3

ЭМ вращается по часовой стрелки. В таких ЭМ может быть переменный воздушный зазор.

Схема замещения

**************************24.03.2005*******************************

Силовые синхронные двигатели

У синхронного двигателя скорость вращения ротора определяется частотой и числом пар полюсов f=50Гц=const, n=max=3000 об/мин, p>>1.

классификация по конструкции:

1.статор 2^х,3^хфазный. Две обмотки создают круговое магнитное поле (но может быть эллиптическое, когда однофазный источник питания).

2.ротор имеет электромагнитную обм. возбуждения

ротор с постоянными магнитами,

реактивный ротор(Х_d≠X_qÞпоявляет синхронный момент)

гистерезисный двигатель.

Есть двигатели тихоходные СД с электромагнитной редукцией.

двигатель с катящимся ротором (ротор «обвалакивает статор»)

Основные требования : хороший КПД, cosf, минимальная масса.

Из особенностей СД постоянство скорости вращения на одном обороте.

Основные уравнения микроСД.

Х_d – индуктивное сопротивление по продольной оси d, зависит от величины потока по оси d. Состоит из двух частей

Х_ad – индуктивное сопротивление взаимоиндукции (в крупных СД Х_m)/

X₁ – индуктивное сопротивление рассеяния.

X_q – индуктивное сопротивление по оси q.

Х_ad≠ Х_aq, не всегда равны.

В крупных СД Х_adPХ_aq, в микро СД Х_dOХ_q.

Только для крупных СД ,

у реактивных двигателей Е_о=0.

В машинах малой мощности учитываем активное сопротивление статорной обмотки.

В общем случае напряжение питания уравновешивается падением напряжения на активном сопротивлении статорной обмотки, на сопротивлениях Х_d и X_q и уравновешивается Е засчет магнитного поля ротора (могут быть обмотка возбуждения или постоянные магниты).

I_d и I _q – проекция искусственного тока на ось d и q.

Векторная диаграмма при Е_о<U_пит

х.х. М_сопр=0, Р_потр=0, тогда I=0, Е=U,

тогда

, где I_f – ток возбуждения. Минус связан с направлением I_f, который направлен по –d. Засчет I_f уменьшается I_d.

Угол Q_и к микроСД получается меньше, т.к. в крупных СД сопротивление R_S отсутствует.

Найдем проекции напряжения на оси d и q.

Получаем

Для нахождения токов необходимо знать U,E. Тогда задаваясь Q (от 0 до 360) можно построить зависимость тока статора от Q.

Решаем систему с двумя неизвестными I_d и I_q.

После нахождения проекций тока, находим реальный ток статора

Определяем мощность, потребляемую статорной обмоткой.

Через воздушный зазор поступает мощность, которая меньше на величину потерь.

DP_возб=0 если постоянные магниты.

DP_ЭЛS – электрические потери в статоре.

Расчетная характеристика

Влияние угла Q на ток статора.

Положение ротора фиксируется, и угол Q сохраняется, величина тока меняется.

Конец вектора тока изобразит кривую годограф.

Построим ток х.х.(I_m), когда Е_о=0.

Угол между U и I_m <90° ,т.к. есть активное сопротивление статорной обмотки. Если его не учитывать, то угол 90° , а ток равен

I_m состоит из двух проекций; используем метод суперпозиции.

Определяем ток, U=0, ЭДС Е_о, Х_d= X_q, это будет окружность для любого угла Q.

В осях d q Х_d= X_q

В осях ab годограф имеет другой вид.