Главная >  Асинхронные тахогенераторы переменного тока 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 [ 42 ] 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79

ротора при напряжении на зажимах обмотки возбуждения) и не происходит недопустимого перегрева обмотки возбуждения.

Один из основных недостатков описываемых микродвигателей состоит в том, что вследствие существенной эллиптичности магнитного поля они развивают незначительный пусковой момент. Это можно пояснить на примере асинхронного микродвигателя следующим образом. В двигателе имеет место самый общий случай несимметрии магнитных потоков Фэ и Ф , образующих вращающееся поле (§ 2.6, 2.7):

a,=-f<l: sinp<l; sinY<l. (2.100)

Величина пускового момента в относительных единицах у асинхронных микродвигателей равна эффективному коэффициенту сигнала. Если принять за единицу пусковой момент Мщ развиваемый кру-говым полем с амплитудой Ф , то пусковой момент реального двигателя с экранированными полюсами

M =:M oa,smsmy. (2.101)

С учетом неравенств (2.100) получаем, что М 4М . В экранированных микродвигателях асинхронного типа пусковой момент составляет обычно 20 60% от номинального.

Аналогично можно показать, что вследствие такой эллиптичности магнитного поля двигатели развивают небольшую механическую мощность при относительно высоком уровне потерь, к. п. д. у двигателей различной мощности не превышает 0,1-г-0,4. Коэффициент мощности двигателей со5ф=0,4ч-0,6.

Некоторое улучшение энергетических и пусковых характеристик можно достигнуть путем выполнения двигателя с равномерным воздушным зазором [61. Примером может служить микродвигатель с составным статором, изображенный на рис. 2.82. Статор состоит из цилиндра 1 и крестовины 2. Крестовина образует полюсы двигателя и магнитные шунты МШ между ними. Магнитные шунты имеют малое сечение и основная часть потока полюсов проходит через зазор в ротор. При такой конструкции магнитопровода закон распределения индукции в зазоре приближается к синусоидальному, уменьшаются потери и паразитные моменты от высших гармоник поля.

Рассмотренные микродвигатели относятся к нереверсивным. Однофазный микродвигатель с расщепленными экранированными полюсами, позволяющий осуществлять реверсирование, а также регулирование в определенном диапазоне вращающего момента, изображен на рис. 2.83.

Микродвигатель, схема которого показйна на рис. 2.83, отличается от микродвигателя рис. 2.81, а только тем, что коротко-замкнутые витки заменены катушками с выведенными концами. Четыре катушки А, В, С а D располагаются на обеих частях полюсов, охватывая каждую половину полюса. Замыкая то одну (Л, D), то другую (В, С) пару катушек, можно экранировать то одну, то другую часть полюсов, изменяя таким образом-направление



вращения магнитного поля и ротора на противоположное. Если соединить эти катушки через потенциометр R, то при нейтральном положении движка потенциометра экранирующее действие всех катушек будет одинаковым, а результирующее магнитное поле пульсирующим. При смещении движка от нейтрального положения меняются потоки Ф экранирующих катушек обоих полюсов, а значит, и фазовый сдвиг (sinp) и соотношение амплитуд (ajf потоков Фэ и Фэ. Изменяется эллиптичность вращающегося магнитного поля и величина вращающего момента.

Теоретически однофазный микродвигатель с расщепленными экранированными полюсами можно рассматривать как двухфазный



Л

Л

0--Ц-и -ff-0

Рис. 2.82. Схема конструкции Рис 2.83. Схема конструкции ревер-микродвигателя с составным сивных микродвигателей с расщеплен-статором иыми экранированными полюсами

двигатель, у которого угол сдвига между фазовыми обмотками не равен 90 и зажимы одной из обмоток замкнуты накоротко [341.

Асинхроммые микродвигателм с пусковыми элемемтами

Однофазные асинхронные микродвигатели выполняют по классической конструктивной схеме асинхронной машины с короткозамкнутым ротором типа беличьей клетки (например, рис. 2.24). На статоре двигателя расположены две однофазные обмотки: главная и вспомогательная, сдвинутые в пространстве в большинстве случаев на 90® эл. Обмотка ротора обладает малым активным сопротивлением, чтобы обеспечить критическое скольжение s < 1 и тем самым хорошие показатели в номинальном режиме.

Существует много конструктивных типов и электрических схем включения однофазных асинхронных микродвигателей 1341, которые можно подразделить На две основные группы:

1) G вращающимся магнитным полем статора в рабочем режиме;

2) G пульсирующим магнитным полем статора в рабочем режиме. Первую группу составляют микродвигатели (рис. 2.84, а) о постоянно включенным конденсатором в цепь вспомогательной обмотки



(конденсаторные). У них главная и вспомогательная обмотки занимают одинаковое число пазов статора. Принцип действия и основные уравнения такого микродвигателя ничем не отличаются от принципа действия и соответствующих уравнений исполнительных асинхронных микродвигателей при амплитудно-фазовом управлении с конденсатором в цепи возбуждения (§ 2.6, 2.7).

В схеме двигателя часто используют два конденсатора: рабочий Ср и пусковой Сд. Емкость рабочего конденсатора Ср выбирают так, чтобы обеспечить круговое вращающееся поле и тем самым меньшее

номинальное скольжение и высокие энергетические показатели в номинальном режиме.

Для конденсаторного микродвигателя справедливы выражения симметричных составляющих токов (2.47). Анализируя эти выражения, можно получить параметры фазо-сдвигающих элементов, обеспечивающих круговое


Рис. 2.84. Схема включения и механические характеристики однофазного конденсаторного микродвигателя

поле при определенном скольжении s:

со. С)м =

(2.102)

(2.103)

где и Rg - индуктивное и активное сопротивления обмотки В при скольжении s и круговом поле (см. рис. 2.30, а); тр=г(Ув.эф/гУг.эФ - коэффициент трансформации обмоток статора; г эф - эффективное число витков обмотки.

Добавочное сопротивление R включают только при krpKXJR.

Подставляя в (2.102) и (2.103) величины Х и R, соответствующие номинальному скольжению s , можно получить емкость рабочего конденсатора Ср и сопротивление R. Механическая характеристика двигателя с рабочей емкостью изображена на рис. 2.84, б (кривая /).

( При подстановке в (2.102) величин и R, соответствующих скольжению s=l (Хвп и 7?вп), можно определить суммарную емкость Сд=Ср-)-Сп, которая обеспечивает при пуске форму магнитного поля, наиболее близкую к круговому.

Емкость конденсатора С , обеспечивающая получение максимального пускового момента М, определяется по (2.57 ).

Кратность пускового момента

(2.104)



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 [ 42 ] 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79