• Самостійна робота №15 Тема
  • Питання, що виносяться на самостійне вивчення
  • Питання для самоконтролю
  • 1 Асинхронні конденсаторні двигуни
  • 2 Робота трифазного асинхронного двигуна від однофазної мережі

  • Скачать 14.91 Mb.


    страница21/68
    Дата29.01.2019
    Размер14.91 Mb.
    ТипУчебник

    Скачать 14.91 Mb.

    Конструкція трансформаторів


    1   ...   17   18   19   20   21   22   23   24   ...   68

    Двигуни із двома клітками на роторі в порівнянні з асинхронними двигунами звичайної конструкції мають підвищену вартість, що пояснюється складністю конструкції.

    Самостійна робота №15



    Тема: Асинхронний конденсаторний двигун. Робота трифазного АД від однофазної мережі.

    Мета: ознайомитися з принципом дії асинхроннго конденсаторного двигуна та з принципом роботи трифазного АД від однофазної мережі.

    Питання, що виносяться на самостійне вивчення:

    1 Асинхронні конденсаторні двигуни

    2 Робота трифазного асинхронного двигуна від однофазної мереж

    Література: Электрические машины: учебник для студ. образоват. учреждений сред. проф. образования/ М. М. Кацман. – 6-е изд., испр. и доп. – М.: Издательский центр «Академия», 2006. – 496 с.

    Питання для самоконтролю:

    1 Опишіть будову асинхронного конденсаторного двигуна.

    2 Чим відрізняється асинхронний конденсаторний двигун від однофазного АД?

    3 За допомогою чого в асинхронному конденсаторному двигуні забезпечується кругове обертове поле?

    4 Яким чином в асинхронному конденсаторному двигуні можна підвищити пусковий момент?

    5 За якими параметрами обирають асинхронний конденсаторний двигун?

    6 Зарисуйте схему ввімкнення двофазного двигуна в трифазну мережу.

    7 Поясніть принцип роботи трифазного АД від однофазної мережі.



    1 Асинхронні конденсаторні двигуни

    Асинхронний конденсаторний двигун має на статорі дві обмотки, що займають однакове число пазів і зміщені в просторі відносно одна одної на 90ел.град. Одну з обмоток — головну — включають безпосередньо в однофазну мережу, а іншу — допоміжну — включають у цю ж мережу, але через робочий конденсатор Сра6 (мал. 16.7, а).

    На відміну від розглянутого раніше однофазного асинхронного двигуна в конденсаторному двигуні допоміжна обмотка після пуску не відключається й залишається включеною протягом усього періоду роботи, при цьому ємність Сраб створює фазове зрушення між струмами й .

    Таким чином, якщо однофазний асинхронний двигун по закінченні процесу пуску працює з пульсуючою МРС статора, то конденсаторний двигун – з обертовою. Тому конденсаторні двигуни по своїх властивостях наближаються до трифазних двигунів.

    Необхідна для одержання кругового обертового поля ємність (мкФ)

    Cраб = 1,6 105 IA sin φA / (f1UA k2), (16.4)

    при цьому відношення напруг на головній UА й на допоміжній UB обмотках повинне бути



    UA /UB = tg φA ≠ 1.

    Тут φA - кут зрушення фаз між струмом і напругою при круговому полі; k = ωB k/ (wAk) - коефіцієнт трансформації, що представляє собою відношення ефективних чисел витків допоміжної й головної обмоток; k й k — обмотувальні коефіцієнти обмоток статора.




    Рис. 16.7. Конденсаторний двигун:

    а — з робочою ємністю, б — з робочою й пусковою ємностями, вмеханічні характеристики; 1 — при робочій ємності, 2 — при робочій і пусковій ємностях


    Аналіз (16.4) показує, що при заданих коефіцієнті трансформації k і відношенні напруг UA/ UB ємність Сра6 забезпечує одержання кругового обертового поля лише при одному, цілком певному режимі роботи двигуна. Якщо ж і зміниться режим (навантаження), то зміняться й струм IA і фазовий кут φA, а отже, і Сраб, що відповідає круговому полю. Таким чином, якщо навантаження двигуна відрізняється від розрахункової, те обертове поле двигуна стають еліптичним і робочі властивості двигуна погіршуються. Звичайно розрахунок Сраб ведуть для номінального навантаження або близької до неї.

    Маючи порівняно високими КПД і коефіцієнт потужності (соs φ1 = 0,80 ÷ 0,95), конденсаторні двигуни мають незадовільні пускові властивості, тому що ємність Сраб забезпечує кругове поле лише при розрахунковому навантаженні, а при пуску двигуна поле статора еліптичне. При цьому пусковий момент звичайно не перевищує 0,5МНОМ.

    Для підвищення пускового моменту паралельно ємності Сраб включають ємність Спуск, називану пусковий (мал. 16.7, б). Величину Спуск вибирають, виходячи з умови одержання кругового поля статора при пуску двигуна, тобто одержання найбільшого пускового моменту. По закінченні пуску ємність Спуск варто відключати, тому що при невеликих ковзаннях у ланцюзі обмотки статора, що містить ємність С и індуктивність L, можливий резонанс напруг, через що напруга на обмотці й на конденсаторі може у два-три разів перевищити напругу мережі.

    При виборі типу конденсатора варто пам'ятати, що його робоча напруга визначається амплітудним значенням синусоїдальної напруги, прикладеного до конденсатора Uc. При круговому обертовому полі ця напруга (В) перевищує напруга мережі U1 і визначається вираженням



    Uc = U1 (16.5)

    Рис 16.8. Схеми включення двофазного двигуна в трифазну мережу
    Конденсаторні двигуни іноді називають двофазними, тому що обмотка статора цього двигуна містить дві фази. Двофазні двигуни можуть працювати й без конденсатора або іншого ФЭ, якщо до фаз обмотки статора підвести двофазну систему напруг (дві напруги, однакові за значенням і частотою, але зрушені по фазі відносно один одного на 90°). Для одержання двофазної системи напруг можна скористатися трифазною лінією з нульовим проведенням, включивши обмотки статора так, як показано на мал. 16.8, а: одну обмотку — на лінійну напругу UAB, а іншу — на фазну напругу Uc через автотрансформатор AT (для вирівнювання значення напруг на фазних обмотках двигуна). Можливе включення двигуна й без нульового проведення (мал. 16.8, б), але в цьому випадку напруги на обмотках двигуна будуть зрушені по фазі на 120°, що приведе до деякого погіршення робочих властивостей двигуна.
    2 Робота трифазного асинхронного двигуна від однофазної мережі

    Трифазний асинхронний двигун може бути використаний для роботи від однофазної мережі. У цьому випадку такий двигун включають як конденсаторний по одній зі схем мал. 16.9.

    Значення робочої ємності Сраб (мкф) при частоті змінного струму 50 Гц можна орієнтовно визначити по одній з формул: для схеми, зображеної на мал. 16.9 а,

    Cpa6 ≈ 2700 I1/ Uc; (16.6)

    на мал. 16.9, б



    Cpa6 ≈ 2800 I1/ Uc; (16.7)

    на мал. 16.9, в



    Cpa6 ≈ 4800 I1/ Uc; (16.8)
    Тут I1 — номінальний (фазний) струм в обмотці статора, А; Uснапруга однофазної мережі, В.

    При підборі робочої ємності необхідно стежити за тим, щоб струм у фазних обмотках статора при сталому режимі роботи не перевищував номінального значення.



    Рис 16.9. Схеми з'єднання обмотки статора трифазного асинхронного двигуна при включенні його в однофазну мережу


    Якщо пуск двигуна відбувається при значному навантаженні на валу, то паралелльно робочої ємності Сраб варто включити пускову ємність

    Сп = (2,5÷З,0) Сра6. (16.9)

    У цьому випадку пусковий момент стає рівним номінальному. При необхідності подальшого збільшення пускового моменту варто прийняти ще більше значення пускової ємності (Сп ≤ 8Сра6).

    Велике значення для надійної роботи асинхронного двигуна в якості конденсаторного має правильний вибір конденсатора по напрузі. Варто мати на увазі, що габарити й вартість конденсаторів визначаються не тільки їхньою ємністю, але й робітником напругою. Тому вибір конденсатора з більшим “запасом” по напрузі веде до невиправданого збільшення габаритів і вартості установки, а включення конденсаторів на напругу, що перевищує припустима робоча напруга, приводить до передчасного виходу з ладу конденсаторів, а отже, і всієї установки.

    При визначенні напруги на конденсаторі при включенні двигуна по одній з розглянутих схем необхідно мати у виді наступне: при включенні двигуна за схемою мал. 16.9, а напруга на конденсаторі дорівнює UK ≈ 1,3 UС, а при включенні двигуна по схемах мал. 16.9, б и в ця напруга дорівнює Uк ≈ 1,15 Uc.

    У схемах конденсаторних двигунів звичайно застосовують паперові конденсатори в металевому герметичному корпусі прямокутної форми типів КБГ - МН або БГТ (термостійкі). На корпусі конденсатора зазначені ємність і робоча напруга постійного струму. При включенні такого конденсатора в мережу змінного струму варто зменшити приблизно у два рази припустима робоча напруга. Наприклад, якщо на конденсаторі зазначена напруга 600 В, та робоча напруга змінного струму варто вважати 300 В.

    Приклад 16.1. Визначити значення робочої ємності Сраб, необхідної для роботи трифазного асинхронного двигуна типу АВ052-4 від однофазної мережі напругою Uc = 220 В. Номінальні дані двигуна: Рном = 80 Вт, напруга 220/380 В, струм мережі I1ном = 0,56/0,32 А.

    Рішення. Напруга мережі 220 В відповідає з'єднанню обмотки статора в трикутник, тому приймаємо схему включення двигуна в однофазну мережу по мал. 16.9, в. Номінальний (фазний) струм статора I1 = 0,32 А.

    Робоча ємність по (16.8) Срa6 = 4800 • 0,32/220 = 6,98 мкФ. При цьому робоча напруга конденсатора Uк ≈ 1,15• 220 = 250 В. Приймаємо в якості Сраб батарею із двох паралельно з'єднаних конденсаторів типу КБГ-МН ємністю по 4 мкФ кожний (ємність батареї 8 мкф) на робочу напругу 600 В.

    При використанні трифазного двигуна в однофазному конденсаторному режимі його корисна потужність звичайно не перевищує 70-80 % номінальної потужності, а при однофазному режимі без робочої ємності корисна потужність двигуна не перевищує 60 % його номінальної потужності.


    1   ...   17   18   19   20   21   22   23   24   ...   68

    Коьрта
    Контакты

        Главная страница


    Конструкція трансформаторів

    Скачать 14.91 Mb.