Open Library - открытая библиотека учебной информации

Открытая библиотека для школьников и студентов. Лекции, конспекты и учебные материалы по всем научным направлениям.

Категории

Механика Гистерезисные двигатели
просмотров - 404

Особенности управления пуском СД средней и большой мощности

Роторы указанных СД часто выполняют явнополюсными, а в полюсные башмаки закладывают специальную пусковую обмотку. Как правило, используется асинхронный пуск СД, суть которого сводится к следующему. Под действием подведенного к статору напряжения в нем возникает ВМП. При одной паре полюсов и частоте 50 Гц ось поля статора повернется на 180о через 0,01 с. При этом магнитные полюса статора изменяются на противоположные. За счет инœерционности неподвижного ротора за указанное время он почти не изменит своего пространственного положения (угловая скорость инœерционных масс скачком измениться не может). Возникающие при этом моменты взаимодействия магнитных полюсов статора и ротора будут компенсировать друг друга, и ротор будет оставаться неподвижным.

При асинхронном пуске СД обмотка возбуждения ротора отключается от источника постоянного тока и замыкается на добавочное сопротивление RДОБ=(10¸20)RОВ. Двигатель разгоняется как асинхронный. Когда частота вращения ротора n достигнет подсинхронной, равной (0,94¸0,96)n1, ОВ ротора переключают с RДОБ на источник постоянного тока. После этой операции ротор немного ускоряется и «втягивается» в синхронизм.

В ряде случаев используют частотный пуск СД, обмотка статора которого подключена к инвертору с регулируемой частотой, плавно поднимаемой от нуля до номинального значения. Аналогичный способ изменения частоты вращения синхронных микродвигателœей используется в системах синхронной связи.

Гистерезисный двигатель (ГД) - ϶ᴛᴏ синхронный реактивный двигатель, вращающий момент которого создается за счет магнитного гистерезиса материала ротора. Статор такого двигателя имеет трех- или двухфазную обмотку, которая создает ВМП. Ротор ГД (рис. 4.3) часто делают сборным: 1 – кольцо из магнитотвердого материала; 2 – магнитомягкая втулка; 3 – вал.

Рис.4.3

 
 
Для выяснения природы гистерезисного момента рассмотрим физические процессы, происходящие в роторе при асинхронном вращении, ᴛ.ᴇ. когда материал ротора непрерывно перемагничивается.

В момент времени, когда вектор вращающегося потока Ф1 статора занимает положение А (рис.4.4, а) элементарные магнитики М1 и М2 ротора ориентируются вдоль этого потока. Силы взаимодействия FЭМ магнитиков М1, М2, создающих поток Ф2, направлены вдоль потока Ф1 и вращающего момента не создают. При перемещении потока статора в положение Б в том же направлении будут поворачиваться и элементарные магнитики (рис. 4.4, б). При этом вследствие явления гистерезисного запаздывания магнитики М1 и М2 не сразу повернутся на тот же угол, что и поток Ф1, и между потоками Ф1 и Ф2 образуется угол гистерезисного запаздывания gГ. Вследствие этого наряду с радиальными появятся тангенциальные составляющие Ft, которые и создают гистерезисный момент МГА асинхронного режима

,

где k – коэффициент, зависящий от конструкции машины.

Гистерезисный момент МГА не зависит от угловой скорости ротора. Радикальный способ увеличения МГА – применение магнитотвердых материалов с высокой коэрцитивной силой НС и петлей гистерезиса, близкой к прямоугольной.

Рис.4.5

В синхронном режиме магнитное поле статора и ротор вращаются с одинаковой угловой скоростью, и перемагничивание ротора не происходит. ГД работает как СД с постоянными магнитами на роторе. Отличие состоит в том, что угол отставания оси поля ротора от оси поля статора не может превысить угла gГ, т.к. в противном случае начинается перемагничивание ротора. Следовательно, наибольшее значение момента МГС, развиваемое ГД в синхронном режиме, равно МГА. При моменте сопротивления, превышающем МГА, ротор выходит из синхронизма. Угол gГ обычно не превышает 20¸25°.

Зависимость момента МГ идеального ГД от скольжения S представлена на рис.4.5. Пунктиром показана зависимость момента сопротивления МС от скольжения S. Кривая 1 соответствует случаю, когда МС<MГА, кривая 2 – когда МС достигает значения МГА при скольжении Sa. В первом случае ГД работает в синхронном режиме, а во втором случае – в асинхронном режиме. Механические характеристики реальных ГД не абсолютно жесткие. Частота вращения ГД может достигать 30000 об/мин, КПД – 80%, мощность на валу – 0,1¸200 Вт. Потребляемый ГД ток изменяется всœего лишь на 20¸30% при изменении режима работы от КЗ (пуск) до холостого хода, что позволяет использовать ГД в повторно-кратковременном режиме.


Читайте также


  • - Гистерезисные двигатели

    Статор гистерезисного двигателя такой как и у обычного. Ротор (рис.6.35) выполнен в виде кольца из магнитотвердого материала 1, насаженного на втулку 2 которая жестко соединена с валом 3. Под воздействием внешнего поля ротор намагничивается: на стороне обращенной к северному... [читать подробенее]


  • - Гистерезисные двигатели

    Статор гистерезисного двигателя такой как и у обычного. Ротор (рис.6.35) выполнен в виде кольца из магнитотвердого материала 1, насаженного на втулку 2 которая жестко соединена с валом 3. Под воздействием внешнего поля ротор намагничивается: на стороне обращенной к северному... [читать подробенее]


  • - Гистерезисные двигатели

    Реактивные двигатели Синхронные машины специального назначения В основе работы реактивного двигателя лежит стремление явнополюсного ротора ориентироваться по оси магнитного поля (рис. 6.33). Вращающееся магнитное поле статора представим в виде... [читать подробенее]


  • - Гистерезисные двигатели

    Реактивные двигатели Синхронные машины специального назначения В основе работы реактивного двигателя лежит стремление явнополюсного ротора ориентироваться по оси магнитного поля (рис. 6.33). Вращающееся магнитное поле статора представим в виде... [читать подробенее]


  • - Гистерезисные двигатели

    Особенности управления пуском СД средней и большой мощности Роторы указанных СД часто выполняют явнополюсными, а в полюсные башмаки закладывают специальную пусковую обмотку. Как правило, используется асинхронный пуск СД, суть которого сводится к следующему. Под... [читать подробенее]


  • - Гистерезисные двигатели

    Работа гистерезисного двигателя основана на действии гистерезисного момента. На рис. 23.6, а показаны два полюса постоянного магнита (поле статора); между ними расположен цилиндр (ротор) из магнитно-твердого материала. Под действием внешнего магнитного поля ротор... [читать подробенее]