Круговое вращающееся магнитное поле

Лабораторная работа

«Исследование трехфазного асинхронного двигателя»

Цель работы: изучить конструкцию трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором; освоить приемы опытной проверки обозначений выводов обмотки статора и исследовать экспериментально рабочие характеристики двигателя.

Устройство асинхронной машины

Асинхронной машиной называется двухобмоточная электрическая машина переменного тока, у которой только одна обмотка (первичная) получает питание от электрической сети переменного тока с частотой , а вторая обмотка (вторичная) замыкается накоротко, или на электрическое сопротивление. В первом случае машина называется асинхронной машиной с короткозамкнутым ротором (с фазным ротором).

Асинхронная машина может работать в 3-х режимах – генераторном, двигательном и в режиме трансформатора. Практика показала, что наиболее целесообразно использовать асинхронные машины в качестве двигателей, поэтому данная лабораторная работа рассматривает только двигательный режим работы асинхронной машины.

Конструктивно трехфазный асинхронный двигатель состоит из двух главных частей: неподвижного статора и вращающегося ротора.

Устройство асинхронной машины показано на рис.1. Статор из магнитопровода 1, который представляет собой полный цилиндр, собранный из пластин электротехнической стали. Пластины штампуются из листовой или рулонной электротехнической стали, и затем изолируются друг от друга слоем лака. В пазах магнитопровода расположена трехфазная обмотка 2, она состоит из трех отдельных фазных обмоток, которые для лучшего использования окружности статора располагаются по нескольким пазам (распределенная обмотка). Магнитопровода и обмотка являются активными частями статора, специально назначенными для образования вращающегося магнитного поля. Активные части статора фиксируются в определенном положении станиной 3.

С целью уменьшения пульсаций магнитного поля и добавочных потерь, связанных с зубчатостью магнитопровода, обмотка статора в асинхронных двигателях, как правило укладывается в полузакрытые (рис.2а,б,в) пазы. Для таких пазов пригодны как однослойные, так и двухслойные всыпные обмотки. Катушки этих обмоток выполняются из изолированного обмоточного провода, каждый проводник катушки «всыпают» в паз по отдельности.

Для изоляции витков катушки друг от друга достаточно собственной изоляции обмоточных проводников. Для изоляции между слоями обмотки служат прокладки из изолирующего материала. Лобовые части обмоток, это часть обмотки выступающая из пазов на перегибе, изолируются с помощью специальной изоляционной ленты.

Роторы асинхронной машины могут изготовлятся или короткозамкнутыми (типа беличьей клетки, рис.3), или с фазной обмоткой (фазный ротор, рис.4) выводные концы которой присоединяются к контактным кольцам.

Круговое вращающееся магнитное поле

Оно представляет собой поле, у которого результирующий вектор магнитной индукции неизменен по величине и вращается с постоянной угловой скоростью ω. Характеристики вращающегося магнитного поля зависят от способа геометрического расположения фазных обмоток статора.

Расположим три фазные обмотки статора так, чтобы их оси были смещены на 120˙ по отношению друг к другу (рис.5) и будем питать их симметричным трехфазным током, в катушках появятся токи

Каждый из токов создает пульсирующее магнитное поле, направленное вдоль оси своих катушек. Вектор магнитной индукции катушек пропорциональны токам катушек

Результирующие действия всех трех обмоток приводят к появлению результирующего вектора .

(1)

Из выражения (1) видно, что результирующая магнитная индукция неизменна по модулю Вт, т.е. длина результирующего вектора, или его амплитудное значение не меняется во времени, но изменяется положение этого вектора в пространстве, он вращается со скоростью ω.

Поиск по сайту: