Все |0-9 |А |Б |В |Г |Д |Е |Ж |З |И |К |Л |М |Н |О |П |Р |С |Т |У |Ф |Х |Ц |Ч |Ш |Щ |Э |Ю |Я

Каталог статей Принципы действия устройств Электрические машины

Поиск по тегам : электродвигатель, асинхронные, синхронные, с фазным ротором, с короткозамкнутым ротором, постоянного тока


Принцип действия трехфазной коллекторной машины PDF Печать E-mail

Рейтинг 2.4/5 (46 голосов)

Активное изображениеТрехфазные коллекторные машины перемениого тока являются разновидностью асинхронных машин, у которых можно получить более широкий диапазон регулирования частоты вращения. Развитие их началось в начале ХХ в., когда были выявлены невысокие регулировочные возможности бесколлекторных асинхронных двигателей. В это время было предложено большое количество различных типов машин, но вследствие высокой стоимости, сложности их обслуживания, а также невысокой надежности широкого применения они не нашли. Из известных трехфазных коллекторных двигателей в настоящее время иногда находит применение трехфазный параллельный коллекторный двигатель с питанием со стороны ротора. Этот двигатель был предложен в 1910г. почти одновременно немецкими электротехниками Х. Шраге и Р. Рихтером. Поэтому этот двигатель чаще называется двигателем Шраге-Рихтера.

В настоящее время двигатели Шраге-Рихтера иногда применяются в полиграфической, текстильной и некоторых других отраслях промышленности. В этих двигателях используется принцип регулирования частоты вращения путем введения в цепь каждой фазы ротора асинхронного двигателя добавочной ЭДС частоты скольжения. Одновременно с этим имеется возможность регулировать и cos φ.

Если в машинах двойного питания добавочная ЭДС получалась от преобразователя частоты, то в двигателе Шраге--Рихтера для этой цели используется коллектор. В трехфазных двигателях коллектор является преобразователем ЭДС частоты сети в ЭДС частоты скольжения.

На рисунке. показана схема двигателя Шраге-Рихтера. По сравнению с обычным асинхронным двигателем он имеет обращенную конструкцию. Его трехфазная первичная обмотка 1 располагается на роторе и питается от сети через контактные кольца. Вторичная обмотка 2 располагается на статоре. Каждая обмотка этой фазы соединена со щетками, передвигающимися по коллектору, расположенному на роторе. К коллектору подсоединяется обмотка 3, которая размещается в тех же пазах, что и обмотка 1 ротора. В обмотке 3 наводится ЭДС за счет трансформаторной связи ее с обмоткой 1. Щетки каждой фазы статора могут сдвигаться или раздвигаться, что осуществляется при помощи подвижных траверс.

Применяя правила правой и левой руки, можно установить, что вследствие обращенной конструкции машины электромагнитный момент, приложенный к ротору, будет направлен в сторону, противоположную вращению поля, т. е. ротор и поле будет вращаться в разные стороны. Частота вращения ротора n в общем случае не будет равна частоте вращения поля n1. Скольжение ротора относительно поля определяется известным выражением s = (n1 - n) / n1.

Активное изображениеВ пространстве относительно неподвижных щеток магнитное поле машины будет перемещаться с частотой вращения n1s. Вследствие этого ЭДС на щетках будет иметь частоту скольжения f1s, а ее значение и фаза будут зависеть от размера и направления сдвига щеток относительно друг друга. Эта ЭДС будет иметь ту же частоту, что и ЭДС в обмотке 2. На рисунке показаны три наиболее характерных положения щеток на коллекторе. В первом случае (а) обе щетки каждой фазы стоят на одной коллекторной пластине. В этом случае в цепь обмотки 2 никакой добавочной ЭДС не вводится и машина работает как обычный асинхронный двигатель. Так как линии вращающегося магнитного поля пересекают проводники обмоток статора и ротора в одном и том же направлении, то в любой момент времени ЭДС статора E2s и ЭДС на щетках ЕД при положении их на коллекторе во втором случае (б), будут направлены встречно. Поэтому при таком положении щеток частота вращения будет ниже основной. При положении щеток в третьем положении  (в) ЭДС будут суммироваться, частота вращения будет выше основной.

У этого двигателя, сдвигая и раздвигая щетки, можно менять частоту вращения. Обычно диапазон регулирования частоты вращения у таких двигателей не превышает 1 : 3. Если щетки перемещать несимметрично относительно осей обмоток фаз 2, то одновременно с частотой вращения можно у двигателя регулировать cos φ..

При любом положении щеток механические характеристики двигателя имеют вид, аналогичный механическим характеристикам асинхронного двигателя. Условия коммутации у двигателя Шраге-Рихтера получаются значительно хуже, чем у двигателей постоянного тока. Двигатель Шраге-Рихтера не имеет дополнительных полюсов, а кроме того, в коммутируемых секциях помимо реактивной ЭДС индуктируется трансформаторная ЭДС еТ.

Трансформаторная ЭДС индуктируется вращающимся магнитным полем. Электродвижущая сила еТ не зависит от нагрузки машины, существует при неподвижном роторе и сдвинута по фазе относительно реактивной ЭДС. Значением трансформаторной ЭДС ограничивается предельная мощность двигателей Шраге-Рихтера. Поэтому эти двигатели не строятся на мощности свыше 200-250 кВт.



 

Комментарии  

 
#1 andrry 21.09.2011 22:15
Очень мило. Бальзам на душу.
Цитировать
 

Добавить комментарий

Я надеюсь, что наши посетители воспитанные люди, и не будут употреблять не нормативную лексику. Не умеющие выражаться нормальным языком, больше не смогут никогда оставлять комментарии.


Защитный код
Обновить

Добавить в избранное | Сделать стартовой

Rambler's Top100 Рейтинг@Mail.ru

(c)