11.2. ЕРС статора і ротора

Обертове магнітне поле в кожній з обмоток статора і ротора індукує змінну ЕРС. ЕРС окремих секцій обмотки мають різні фази і їх необхідно скла­дати як вектори. Тому загальна ЕРС фазної обмотки менша за арифметичну су­му ЕРС окремих секцій. Для врахування цієї обставини до формули ЕРС вво­дять обмотковий коефіцієнт k. Таким чином, ЕРС фазної обмотки статора ви­значається за формулою

Ej = 4,44frw! kj Ф , (11.2) де f1 - частота струму статора; w1 - кількість витків фазної обмотки; kj - обмото-чний коефіцієнт статора (kj = 0,9 ^ 0,95); Ф - магнітний потік обертового поля. Аналогічною формулою визначають ЕРС фази ротора:

E2 = 4,44-f2w2 -к2-Ф, (11.3) деf - частота струму ротора; w2 - кількість витків фази ротора; k2 - обмотковий коефіцієнт ротора. У випадку короткозамкненого ротора k2 = 1.

Магнітне поле, обертаючись у просторі з синхронною швидкістю n1 (об/хв), відносно обертового ротора має швидкість

ns = П1 - П2. (11.4) За кожний оберт поля відносно ротора фаза його ЕРС змінюється на р>-360 електричних градусів, що відповідає р повним періодам ЕРС. Частота ЕРС ро­тора при цьому стає рівною тобто частота ЕРС ротора, а отже, і величина ЕРС E2 (11.3) пропорційні ковзан­ню. Найбільшою частота ЕРС ротора буде на початковий момент пуску, коли s = 1. При цьому вона дорівнює частоті живильної мережі f. Із розгоном двигу­на убуває ковзання і зменшується частота струму ротора. У робочому режимі

двигуна, що живиться струмом частотою f\ = 50 Гц, частота струму ротора ста­новить 1 - 2 Гц. При s =1 f2 = f\, тоді ЕРС нерухомого ротора має вигляд

E2H = 4,44- fr w2- к2- Ф. (11.6) Підставивши Е2Н у формулу (11.3), одержимо ЕРС обертового ротора:

E2 = E2H- s . (11.7) Таким чином, ЕРС E2, як і її частота, з розгоном ротора зменшується. Відношення ЕРС статора E1 (11.2) до ЕРС нерухомого ротора E2H (11.6) нази­вають коефіцієнтом трансформації ЕРС асинхронного двигуна

к = e-=. (11.8)

ЕРС статора і ротора E1 і Е2 створюються головним обертовим потоком, який замикається через повітряний зазор між статором і ротором. Крім голо­вного потоку, кожна з обмоток створює потік, що зчіплюється лише з нею самою. Цей потік називається потоком розсіювання. Він замикається через па­зи, а також навколо лобових частин обмоток. З огляду на, те що потоки розсію­вання проходять головним чином повітрям, можна вважати їх пропорційними струмам в обмотках. Потоки розсіювання індукують в обмотках статора і рото­ра ЕРС розсіювання Ep1 і Ер2. Ці ЕРС можуть бути враховані як індуктивні па­діння напруги в обмотках:

EPi = -ІХ = - IwLj ; (11.9) EP2 = -If Х2 = - h-(o2-L2 , (11.10) де I1 і I2 - струми статора і ротора; Х1 і Х2 - індуктивні опори статорної і ротор­ної обмоток; L1 і L2 - індуктивності розсіювання статора і ротора.

Оскільки ми виходимо з пропорційної залежності між потоками розсію­вання і струмами, що їх створюють, то індуктивності розсіювання L1 і L2 є ве­личинами постійними. Вони залежать від конструктивних особливостей обмо­ток, форми пазів статора й ротора. Оскільки частота ротора не залишається по­стійною, а залежить від ковзання, залежним від ковзання виявляється і індукти­вний опір ротора

Х2 = Co2L2 = 27if2-L2 = 2nfrL2-s,
або      Х2 = X2HS , (11.11)

де X2H = 2п • f1 L2 - індуктивний опір обмотки нерухомого ротора (при s =1).


Авторы: 239 А Б В Г Д Е З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я

Книги: 268 А Б В Г Д Е З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я