«Презентация по ПМ 01. МДК 01.04 Раздел 4.1 Электрический привод для специальности 13.02.11 на тему «Математическое описание и структурная схема асинхронного двигателя»


Чтобы посмотреть презентацию с картинками, оформлением и слайдами, скачайте ее файл и откройте в PowerPoint на своем компьютере.
Текстовое содержимое слайдов презентации:

Лекция №12 по дисциплине «Электрический привод»Тема: «Математическое описание и структурная схема асинхронного электродвигателя» ВВедение: Рассмотренные в предыдущих лекциях электроприводы постоянного тока имеют богатую историю. В течение десятилетий они оставались практически единственным видом широко регулируемого привода, обеспечивающим все технологические установки, требующие тонкого управления сложным движением. Электроприводу переменного тока отводилась роль простого, неуправляемого или управляемого примитивно источника механической энергии. В настоящее время, несмотря на то, что электропривод постоянного тока, совершенствуясь, удерживает свои позиции во многих ответственных установках, положение дел в целом существенно изменилось. На рынке всех технически развитых стран появились широко и гибко управляемые электроприводы переменного тока. Их выпуск в ряде случаев превысил выпуск приводов постоянного тока.Причины резкого поворота внимания к электроприводу переменного тока, во-первых, в простоте и невысокой стоимости машин переменного тока и, во-вторых, в новых возможностях управлять ими, созданных развитием силовой и информационной электроники. ВВедение: Из всех видов электродвигателей асинхронные двигатели (АД) получили наиболее широкое распространение в промышленности и продолжают вытеснять всё больше и больше двигатели постоянного тока. Отличие асинхронных двигателей от машин постоянного тока выражается в отсутствии полюсов, отсутствии коллектора, равномерном распределении по окружности обмоток статора и ротора. Обмотка короткозамкнутого ротора на мощности до 100 кВт выполняется заливкой. У двигателя с фазным ротором концы роторной обмотки выводятся на контактные кольца, позволяющие включать в цепь ротора добавочные сопротивления или различного рода преобразователи. ДОСТОИНСТВА И НЕДОСТАТКИ АД: АД получил широкое распространение благодаря следующим своим достоинствам:– прост и удобен в эксплуатации;– у АДК отсутствуют щетки, токоподвод осуществляется к статору;– дешевле и легче двигателя постоянного тока при одинаковой мощности;– при распределении электроэнергии на переменном токе не нужны преобразовательные установки (только трансформатор). Недостатками асинхронных двигателей являются:– квадратичная зависимость момента двигателя от напряжения, вследствие чего при снижении напряжения в сети существенно уменьшаются пусковой и максимальный моменты;– плохо переносит колебания напряжения сети – перегрев статора при повышении напряжения и ротора – при его понижении;– малый воздушный зазор, несколько понижающий надёжность двигателя. Принцип действия асинхронного двигателя Трехфазный ток, протекающий по обмотке статора, создает вращающееся магнитное поле с частотой вращения n0 (или угловой скоростью ω0). Это поле, пересекая обмотки статора и ротора, индуктирует в них ЭДС. ЭДС статора и падение напряжения в обмотке статора уравновешивают приложенное напряжение питающей сети. ЭДС ротора создает в замкнутых проводниках ротора ток, который взаимодействует с полем статора и приводит к созданию электромагнитного момента Мэ, действующего по направлению вращения поля и приводящего во вращение ротор (если Мэ больше Мс). Скольжение АД: Особенностью асинхронного двигателя является отставание ротора от магнитного поля статора, которое выражается скольжением: или где , - синхронные угловая скорость и частота вращения статора, f1, р – соответственно частота сети и число пар полюсов. ω = πn/30. Номинальные мощность и скольжение АД: Наибольшую мощность Рн, с которой может работать двигатель в нормальном для него режиме, называют номинальной мощностью. Соответствующие этой мощности значения тока Iн, частоты вращения nн, скольжения Sн называют номинальными значениями данных величин. Номинальное скольжение асинхронного двигателя составляет 1,5…7 % (меньшие значения относятся к двигателям большей мощности). Схема замещения АД:На рис. приведена схема замещения одной фазы двигателя. К обмоткам статора приложено напряжение U1. В цепи обмотки статора через активное сопротивление обмотки r1, индуктивное сопротивление рассеяния x1 и индуктивное сопротивление контура намагничивания xμ протекает ток I1. При вращении ротора в обмотке ротора наводится ЭДС Е2S, которая вызывает ток I2 через индуктивное сопротивление рассеяния x2S и активное сопротивление обмотки ротора r2. При скорости ротора ω = ω0 , равной скорости магнитного поля, проводники ротора не пересекаются вращающимся магнитным полем статора. ЭДС, индуктируемая в обмотке ротора, будет равна нулю e2 = 0 , и частота f2 = 0. Ток статора при ω = ω0 равен току намагничивания I1 = Iμ. Приложенное напряжение уравновешивается ЭДС самоиндукции Е1 и падением напряжения на сопротивлениях статора r1 и х1 от протекающего тока Схема замещения АД:Наводимая в первичной обмотке ЭДССвязь между током Iμ и потоком ФМАКС определяется кривой намагничивания двигателя. Действующее значение ЭДСПри заторможенном (ω = 0) разомкнутом роторе АД будет представлять собой трансформатор и ЭДС ротора будет равна линейному напряжению на кольцах ротора Е20. Частота этой ЭДС f2 равна частоте напряжения статора f1. Отсюда можно определить коэффициент трансформации двигателя по ЭДС Схема замещения АД: На интервале скорости ротора ω0 > ω > 0 изменяется частота пересечения вращающимся полем статора проводников ротора, изменяется частота ЭДС ротора 0 < f2 < f1Н Величиной, характеризующей режим работы, скорость ротора, токи и ЭДС обмоток, момент двигателя, является скольжение sпредставляющее собой отношение разности Δω синхронной скорости вращения поля статора ω0 и скорости ротора ω к синхронной скорости ω0 . Схема замещения АД: В цепи ротора все величины определяются скольжением:– скорость вращения ротора ω = ω0 ⋅ s ;– частота тока ротора f2S = f1·s;– ЭДС ротора– индуктивное сопротивление ротора x2S = x2·s;– ток ротора Обратите внимание: при математическом равенстве выражений для тока ротора I2 в них заключен разный физический смысл: в первом выражении частота тока ротора равна текущему ее значению f2 = f1·s, во втором (после сокращения на s) – f2 = f1. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:Какие виды АД по типу ротора существуют?Каковы достоинства АД?Каковы недостатки АД?Что такое скольжение? Как вычислить скольжение АД?В каком режиме АД представляет собой трансформатор?Какие величины АД зависят от скольжения?

Приложенные файлы


Добавить комментарий