ДВИГАТЕЛЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ626
Соответственно <z>2s — а>2 L2 — • f2’L2 — QuL% s — x2 s. (10) Здесь L' — коэффициент самоиндукции цепи ротора. Следовательно
пусковой реостат. Начиная с мощностей на 7—15 kW индукционные двигатели исполняются с приспособлением для подъема щеток и замыкания обмоток ротора накоротко. Иногда пусковой реостат устраивается непосредственно на валу двиРис. 13. Фазный ротор гателя и автоматис кольцами. чески выключается во время разгона двигателя при помощи системы рубящих или скользящих контактов.
Работа индукционного д ви гат е л я. Поскольку статор и ротор индукционного двигателя связаны между собою только электромагнитно, этот двигатель можно рассматривать как трансформатор, первичной обмоткой которого служит включаемый на сеть статор, а вторичной — ротор. Но в противоположность обычному или статическому трансформатору, в роторе индукционного двигателя может быть др. число фаз и др. число периодов, чем в статоре. Поэтому индукционный двигатель часто называют обобщенным трансформатором. В дальнейшем предполагается, что число витков ротора и их устройство такие же, как и на статоре, т. е. что вторичная обобмотка приведена к первичной. Тогда векторная диаграмма ЭДС. токов и потоков при неподвижном роторе {п2 = 0) . имеет совершенно тот же вид, как и в трансформаторе (qm.). В результате взаимодействия между полем Ф и током М в роторе на валу индукционного двигателя возникает вращающий момент М^К12Ф [сравнить с формулой (2)]. Если этот момент окажется достаточным для преодоления тормазногб момента, то двигатель начнет вращаться со скоростью п2 обор/мин. по направлению вращающегося поля. В роторе двигателя всегда имеются потери, поэтому скорость и2 всегда должна быть меньше скорости вращающегося поля пг. Отставание ротора от вращающегося поля называется скольжением и обозначается символом s. Численно s = 712 (7)
Отсюда следует, что при изменении нагрузки ток в роторе Г2 изменяется так, как если бы ЭДС ротора и его индуктивное сопротивление вовсе не зависели от частоты, а активное сопротивление R2 изменялось обратно пропорционально скольжению s. Это дает возможность изобразить ротор в виде неR_2 п одв ижной цеS пи с постоянной частотой fi' (рис. 14) и на этом основании изображать е2=е] на обычной транс2 . форматорной диа
ОI — QTH o ХоТПР — грамме электроцепь движущие силы и Рис. 14. Эквивалентная ротора. токи не только неподвижного, но также извращающегося двигателя.
Распределение мощности в двигателе характеризуется схемой на рисунке 15. Здесь Pi — подводимая к двигателю мощность; — Джоулевы потери в статоре; тг — число фаз статора; рж — потери в железе статора и ротора; Рэм — мощность электромагнитного поля, передаваемая на ротор; mil2*R' — джоулевы потери в рбтрре; Рмех — полная механическая мощность двигателя» Ртр — механические потери и Р2 — полезная мощность на валу двигателя. По величине Р9М= Mail и Рме =М'О) 2. Здесь М — или s% = ^ — • 100. На холостом ходу s П1 = 0, т. к. n2 = ni; когда же двигатель стоит, то s = + 1. Следовательно скольжение двигателя изменяется в пределах от ~ 0 до +1.
Если числитель и знаменатель формулы (7)
Рис. 15. Схема распределения энергии индукционного двигателя.
^28
, . Е2—8 __ V#22 + X22 ’s2
ni
умножить
на
р
,
, то s =
(ni-n2) p/60
тт
Но
(п1 — п2) р/60 = /2, где/2 — частота тока в роторе. или частота скольжения, а ’ отсюда
= (8) В зависимости от частоты изменяются электродвижущая сила ротора Е2 и его индуктивное сопротивление х'2. При вращении ротора эти величины обозначаются символами ^28 и ж2з, в то время как символы Е2 и х' относятся к неподвижному ротору. Тогда
= 4—44/! • г^! • к2 • 10“8 • s = E2s=>E1s.
(9)
момент, развиваемый полем и уравновешиваемый тормазным моментом двигателя, "1 = Го и 0, 2 = • Так как Р™ ~ Рмех =
= m1'I22'R'2, то, подставляя вместо P9Mt Рмех и Г2 соответствующие им величины, получим выражение для момента в следующем'виде:
Формула (12) позволяет сделать ряд важных заключений, а именно: 1)' момент индукционного двигателя зависит от квадратаэлектродвижущей силы Ei или, т. к. Ei то приблизительно от квадрата приложенного напряжения; поэтому пусковые приспособления со стороны статора,
