Презентация на тему: Асинхронные машины

Асинхронные машины Асинхронные машины Асинхронные машины Асинхронные машины Асинхронные машины Асинхронные машины Асинхронные машины Асинхронные машины Асинхронные машины Асинхронные машины Асинхронные машины Асинхронные машины Более компактное выражение для пускового момента Асинхронные машины Асинхронные машины Асинхронные машины Асинхронные машины Асинхронные машины Асинхронные машины Асинхронные машины Асинхронные машины Асинхронные машины Асинхронные машины Асинхронные машины Асинхронные машины Асинхронные машины Асинхронные машины Асинхронные машины Асинхронные машины
1/29
Средняя оценка: 4.4/5 (всего оценок: 19)
Скачать (1560 Кб)
Код скопирован в буфер обмена
1

Первый слайд презентации: Асинхронные машины

Активная составляющая тока. Выражение для момента Изменение cos Ψ 2 в процессе разгона двигателя График изменения силы, действующей на проводники ротора Выражение для момента (связь со всеми параметрами) Механическая характеристика М = f(s) Выражения для пускового и максимального моментов Иллюстрация к образованию максимального момента Формула Клосса Устойчивость работы двигателя. Характеристики рабочих механизмов

2

Слайд 2

Активная составляющая тока ротора Из векторной диаграммы активная составляющая тока - это проекция вектора тока ротора I 2 на вектор ЭДС : I 2 х COS Ψ 2 Получим: Угловая частота Выразим момент через известные величины : Рис.1

3

Слайд 3

Вывод: Момент АМ зависит от : величины магнитного потока Ф, постоянной составляющей С м, связанной с параметрами конструкции машины, величины активной составляющей тока ротора I 2 •cos Ψ 2 : М = С м •Ф•( I 2 • COS Ψ 2 ) N.B. Сравнить с моментом в машинах пост. тока: М = С м •Ф• I

4

Слайд 4

а) б) в) Вывод : угол Ψ 2 уменьшается до нуля, а со s Ψ 2 возрастает до значения единицы при холостом ходе (см. график на Рис.3) Рис.2.Изменение угла Ψ 2 и со s Ψ 2

5

Слайд 5

Рис.3. График изменения cosψ 2 и I 2

6

Слайд 6

Рис.4. Образование вращающегося электромагнитного момента в результате взаимодействия тока ротора с магнитным полем. F = B•I•L На полюсном делении τ расположено по 8 проводников: в кружочках проставлены направления токов i 2 в стержнях, под кружочками - направление ЭДС e 2 в стержнях.

7

Слайд 7

8

Слайд 8

Выражение для момента (связь со всеми параметрами) Из энергетической диаграммы было установлено, что эл. потери в роторе составляют S - ную долю от Р эм : р м2 = S хР эм Потери в обмотке ротора р м2 = m 2 ·(I 2 ) 2 ·r 2 = m 1 (I′ 2 ) 2 ·r′ 2 Заменим ток I′ 2 М = Р эм / Ω 1 = р м2 / S· Ω 1

9

Слайд 9

Вывод: Момент пропорционален квадрату напряжения. Это хорошо, но это же является и недостатком. Пример : вспомогательный двигатель развивает момент М 1 при напряжении в контактной сети U кс = 10кВ. Пусть U кс уменьшилось до 7кВ – момент уменьшится до величины, пропорциональной соотношению напряжений в квадрате: :: Т.е. момент уменьшился наполовину и электровоз может остановиться.

10

Слайд 10

Рис.5. Механическая характеристика АМ. Это зависимость M = f ( S ) M ном – номинальный момент (находится на линейной части кривой от 0 до точки А); M макс – максимальный (критический, перегрузочный, опрокидывающий) момент (соответствует критическому скольжению S кр ). А 0

11

Слайд 11

Рис.6. Иллюстрация к объяснению: как образуется максимальный момент (когда косинус уже большой и ток ещё не маленький – точка, совпадающая с S кр ) N.B.: М = С м • Ф • ( I 2 •COS Ψ 2 )

12

Слайд 12

Выражение для пускового момента. Т.к. скольжение при пуске равно единице ( S = 1 ), то, при подстановке этого значения в основную формулу, она преобразуется в вид: Вывод : пусковой момент зависит от активного сопротивления r 2 в цепи ротора и от напряжения в квадрате. N.B.:

13

Слайд 13: Более компактное выражение для пускового момента

Пусковой момент Коэффициенты кратностей пускового и максимального моментов: К п = М п / М ном ≥ 1 К мах = М мах / М ном ≥ 1,8 Сопротивления короткого замыкания :

14

Слайд 14

Выражение для максимального момента. Максимум момента определяют следующим образом: по основному уравнению берут производную, приравнивают её нулю, находят критическое скольжение, подставляют его в уравнение и определяют максимальный момент: где «+» - для двигательного режима, а «-» - для генераторного. Обычно, т.к. , ; Имеем окончательно:

15

Слайд 15

Вывод: М макс зависит лишь от конструктивных параметров (величины x к ) и в процессе эксплуатации изменён быть не может. М макс не зависит от r 2 / ( сопротивления в цепи ротора). Рис.7. Вид механической характеристики при разных величинах r' 2 : М макс не изменяется, а S кр смещается в сторону больших скольжений.

16

Слайд 16

Рис. 8. Характеристики М = f(S) при различных значениях напряжения U. Вывод: при уменьшении напряжения уменьшается перегрузочная способность АД

17

Слайд 17

Построение механической характеристики М= f(s) по катал ó жным данным. ( Формула Клосса ). В каталоге обычно указывают М ном, S ном и коэффициент перегрузки : К м = М макс / Мном (по ГОСТу может составлять k м  = 1,7 ÷ 3,5. Большие значения имеют двигатели, работающие с большими перегрузками, — крановые, металлургические и т. п.) Формула Клосса Преобразованная для расчёта Критическое скольжение находят:

18

Слайд 18

По формуле Клосса можно с достаточной точностью построить механическую характеристику в относительных единицах, т.е. М / М ном = f (S) См. рис.9

19

Слайд 19

20

Слайд 20

УСТОЙЧИВОСТЬ РАБОТЫ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ Факторы, определяющие устойчивость. Под  устойчивостью работы электродвигателя понимают способность двигателя восстанавливать установившуюся частоту вращения при кратковременных возмущениях (изменениях нагрузки, напряжения питающей сети и пр.). .

21

Слайд 21

Рассмотрим известное из механики условие равновесия моментов, приложенных к ротору двигателя: . где  М  — электромагнитный момент двигателя; M ст  — статический момент нагрузки (момент сопротивления механизма, приводимого во вращение, с учетом механических потерь в двигателе); Jdω 2  / dt  — динамический момент, зависящий от момента инерции вращающихся масс J   и ускорения ротора  dω 2  / dt. При  М  =  M ст  ускорение ротора d ω 2  / dt = ( М - M ст   )/ J = 0, т. е. ротор вращается с установившейся частотой. Если  М > М ст  , то ротор ускоряется, Если  М < М ст, то ротор замедляется. М = M ст  + Jd ω 2  / dt,

22

Слайд 22

Устойчивость зависит от конкретных условий, при которых работает электродвигатель, в частности от формы механических характеристик двигателя и приводимого им во вращение производственного механизма. Рис.10. Механические  характе - ристики    некоторых производственных механизмов  (а)   и  графи-ки  для определения статической устойчивости асинхронного двигателя (б)

23

Слайд 23

Для грузоподъемных механизмов (кранов, лифтов, лебедок и т. п.) характерным является неизменность статического момента  М ст, его практическое постоянство независимо от частоты вращения М ст = const (прямая  1  на рис.10,  а ). Вентиляторы, центробежные насосы, гребные винты и прочие механизмы имеют характеристику (кривая 2), при которой нагрузочный момент  М ст  резко увеличивается с ростом частоты вращения,т.е. М ст ≡ n 2. Эту характеристику часто называют  вентиляторной. Бетономешалки, шаровые мельницы и некоторые другие механизмы имеют большое трение в состоянии покоя и при малых частотах вращения, поэтому в таких механизмах с ростом частоты вращения нагрузочный момент падает M≡C/ f(n) (кривая 3 Рис.10 ).

24

Слайд 24

Рассмотрим работу асинхронного электродвигателя [механическая характеристика  1  на рис.10,  б ], приводящего во вращение производственный механизм, у которого статический (нагрузочный) момент  М ст  падает с увеличением частоты вращения (механическая характеристика 2 на рис. 10, б). В этом случае условие  М  =  М ст  выполняется в двух точках   А  и  В  при значениях частоты вращения  п А   и  п B. Однако, в точке  В  двигатель не может работать устойчиво, так как при малейшем изменении момента   М ст  (нагрузки) и возникающем в результате этого отклонении частоты вращения от установившегося значения появляется избыточный замедляющий или ускоряющий момент  ±  ( М  -  М ст ), увеличивающий это отклонение. Разберём подробнее:

25

Слайд 25

Работа в точке В (на участке М-П характеристики   1 ) Здесь двигатель работает не устойчиво. При случайном небольшом увеличении статического момента  М ст  ротор двигателя начинает замедляться, а его частота вращения  п 2  - уменьшаться. Это приводит к уменьшению электромагнитного момента  М, т. е. к еще большему возрастанию разности ( М  -  М ст ). В результате ротор продолжает замедляться до полной остановки. При случайном уменьшении статического момента ротор начинает ускоряться, что приводит к дальнейшему увеличению момента  М  и еще большему ускорению до тех пор, пока машина не переходит в режим работы, соответствующий точке  А.

26

Слайд 26

Здесь д вигатель работает устойчиво. При случайном увеличении момента  М ст  и замедлении ротора (т. е. уменьшении частоты вращения  п 2  ) электромагнитный момент  М  возрастает. Когда момент  М станет равным новому значению  М ст, двигатель снова работает с установившейся, но  несколько меньшей   частотой вращения. При случайном уменьшении момента  М ст  и ускорении ротора (т. е. увеличении частоты вращения  п 2  ) электромагнитный момент  М  уменьшается. Когда момент  М станет равным новому значению  М ст, двигатель снова работает с установившейся, но  несколько большей  частотой вращения. . Работа в точке А (на участке С-М характеристики  1 ).

27

Слайд 27

Таким образом,  асинхронный двигатель при работе на участке С - М механической характеристики обладает свойством внутреннего саморегулирования,  благодаря которому его вращающий момент автоматически регулируется по закону  М  =  М ст. Это регулирование осуществляется за счет увеличения или уменьшения частоты вращения ротора  п 2  ,  т. е. система регулирования является статической.

28

Слайд 28

При работе электродвигателя совместно с производственным механизмом, имеющим вентиляторную характеристику (см.кривая 2 рис.10, а), устойчивая работа возможна и на участке  М – П механической характеристики 1, т. е. при  S  >  S кp  . Однако допускать работу при скольжениях, больших критического, не следует, так как при этом резко уменьшается КПД двигателя, а потери мощности в его обмотках становятся настолько большими, что могут в короткое время вывести двигатель из строя.

29

Последний слайд презентации: Асинхронные машины

Вывод и критерий устойчивости Работа двигателя устойчива, если с увеличением частоты вращения п 2  статический момент М ст уменьшается медленнее, чем электромагнитный момент двигателя М.   Это условие представим в следующем виде: dM /dn 2  < dМ ст  / dn 2  . или dM /dn 2   <0 Оно выполняется практически для всех механизмов с падающими характеристиками  М ст  =  f ( n ) и с характеристиками, не зависящими от частоты вращения (кривые 3 и 1 на рис.10, а), если двигатель работает на участке  С - М  характеристики 1 (рис.10,б). Следовательно, двигатель, приводящий во вращение подобные механизмы, может устойчиво работать только в диапазоне изменения скольжения 0 < S <  S кр  . При s > s кр  , т.е. на участке  М - П  механической характеристики 1, устойчивая работа становится невозможной.

Похожие презентации

Ничего не найдено