الخصائص الميكانيكية للمحركات غير المتزامنة

المحركات غير المتزامنة هي المحركات الرئيسية الأكثر استخدامًا في كل من الصناعة والإنتاج الصناعي الزراعي. تتميز بمزايا كبيرة مقارنة بأنواع المحركات الأخرى: فهي سهلة التشغيل وموثوقة ومنخفضة التكلفة.

في محرك غير متزامن ثلاثي الأطوار ، عندما يكون لف الجزء الثابت متصلاً بشبكة جهد متناوبة ثلاثية الطور ، يتم إنشاء مجال مغناطيسي دوار ، والذي يؤدي ، بعبور موصلات لف الدوار ، إلى إحداث EMF فيها ، تحت تأثير الذي يظهر التدفق الحالي والمغناطيسي في الدوار. يخلق تفاعل التدفقات المغناطيسية للجزء الثابت والدوار عزم دوران المحرك. لا يمكن الظهور في الملف المتحرك لـ EMF ، وبالتالي عزم الدوران ، إلا إذا كان هناك فرق بين سرعات دوران المجال المغناطيسي للجزء الثابت والدوار. هذا الاختلاف في السرعة يسمى الانزلاق.

انزلاق المحرك التعريفي هو مقياس لمدى تباطؤ الجزء المتحرك خلف دوران الحقل المغناطيسي للجزء الثابت في دورانه. يشار إليه بالحرف سوتحدده الصيغة

, (2.17)

حيث w 0 هي السرعة الزاوية لدوران المجال المغناطيسي للجزء الثابت (السرعة الزاوية المتزامنة للمحرك) ؛ w هي السرعة الزاوية للعضو الدوار ؛ ν هي سرعة المحرك في الوحدات النسبية.

تعتمد سرعة دوران المجال المغناطيسي للجزء الثابت على تردد التيار الرئيسي Fوعدد أزواج القطب صمحرك: . (2.18)

يمكن اشتقاق معادلة الخصائص الميكانيكية للمحرك الحثي بناءً على الدائرة المكافئة المبسطة الموضحة في الشكل 2.11. يتم استخدام الترميز التالي في الدائرة المكافئة: يو و- جهد المرحلة الأولية ؛ أنا 1- تيار الطور في لفات الجزء الثابت ؛ أنا 2- تيار مخفض في اللفات الدوارة ؛ x1- مفاعلة لف الجزء الثابت ؛ R1, ص 1 2- المقاومة النشطة في لفات الجزء الثابت والدوار المنخفض ، على التوالي ؛ x2΄ - مفاعلة مخفضة في لفات العضو الدوار ؛ R0, × 0- المقاومة النشطة والمتفاعلة لدائرة التمغنط ؛ س- انزلاق.

وفقًا للدائرة المكافئة في الشكل 2.11 ، يكون للتعبير عن تيار الجزء المتحرك الشكل

أرز. 2.11. دائرة مكافئة لمحرك غير متزامن

يمكن تحديد عزم المحرك التعريفي من التعبير Мw 0 S = 3 (I 2 ΄) 2 R 2حسب الصيغة

استبدال قيمة التيار أنا 2 ΄من الصيغة (2.19) إلى الصيغة (2.20) ، نحدد عزم دوران المحرك اعتمادًا على الانزلاق ، أي التعبير التحليلي للخاصية الميكانيكية للمحرك الحثي له الشكل

الرسم البياني التبعية م = F (س)لوضع المحرك موضح في الشكل. 2.12. أثناء التسارع ، يتغير عزم دوران المحرك من البداية م نحتى الحد الأقصى للحظة ، وهو ما يسمى لحظة حرجة م ل. تسمى انزلاق المحرك وسرعته المقابلة لأكبر لحظة (قصوى) بالحرجة ويتم تحديدها وفقًا لذلك من S إلى w إلى. معادلة المشتق بالصفر في التعبير (2.21) ، نحصل على قيمة الانزلاق الحرج كورونا، حيث يطور المحرك أقصى عزم دوران:

أين س ك = (س 1 + س 2 ΄) -المفاعلة الحركية.

الشكل 2.12. الخصائص الميكانيكية الطبيعية محرك غير متزامن الشكل 2.13. الخصائص الميكانيكية للمحرك الكهربائي غير المتزامن عندما يتغير جهد التيار الكهربائي

لوضع القيادة S إلىتؤخذ بعلامة الجمع ، للتزامن الفائق - بعلامة الطرح.

استبدال القيمة S إلى(2.22) في التعبير (2.21) ، نحصل على الصيغ لأقصى لحظة:

أ) لوضع المحرك

ب) للفرملة غير المتزامنة

(2.24)

تشير معادلات تسجيل الدخول "زائد" (2.22) و (2.23) إلى وضع المحرك والكبح عن طريق الأسلاك المضادة ؛ صيغ علامة الطرح (2.21) و (2.22) و (2.24) - إلى الوضع الفائق التزامن للمحرك الذي يعمل بالتوازي مع الشبكة (مع w> w0).

كما يتضح من (2.23) و (2.24) ، فإن أقصى عزم دوران للمحرك الذي يعمل في وضع الكبح فائق التزامن سيكون أكبر مقارنة بوضع المحرك بسبب انخفاض الجهد عبر R1(الشكل 2.11).

إذا كان التعبير (2.21) مقسومًا على (2.23) وتم إجراء عدد من التحويلات مع مراعاة المعادلة (2.22) ، يمكن الحصول على تعبير أبسط للاعتماد م = F (س):

أين – معامل في الرياضيات او درجة.

إهمال المقاومة النشطة لملف الجزء الثابت R1، لان بالنسبة للمحركات غير المتزامنة بقوة تزيد عن 10 كيلو واط ، تكون المقاومة R 1 أقل بكثير X كيمكن أن تكون معادلة أ ≈ 0، نحصل على صيغة أكثر ملاءمة وسهلة الحساب لتحديد عزم دوران المحرك من خلال انزلاقه (صيغة كلوس):

. (2.26) إذا كان في التعبير (2.25) بدلاً من القيم الحالية مو ساستبدل القيم الاسمية وعيّن تعدد اللحظات م إلى / م نعبر كمكس، نحصل على صيغة مبسطة لتحديد القسيمة الحرجة:

في (2.27) ، تؤخذ أي نتيجة للحل تحت الجذر بعلامة "+" ، لأنه مع علامة "-" ، لا يكون حل هذه المعادلة منطقيًا. المعادلات (2.21) و (2.23) و (2.24) و (2.25) و (2.26) هي تعبيرات تصف الخاصية الميكانيكية للمحرك التعريفي (الشكل 2.12).

يمكن الحصول على الخصائص الميكانيكية الاصطناعية للمحرك غير المتزامن عن طريق تغيير الجهد أو تردد التيار في شبكة الإمداد أو عن طريق إدخال مقاومات إضافية في الجزء الثابت أو الدائرة الدوارة.

ضع في اعتبارك تأثير كل من هذه المعلمات ( U ، f ، R هـ)على الخصائص الميكانيكية للمحرك غير المتزامن.

تأثير الجهد الكهربائي.يوضح تحليل المعادلتين (2.21) و (2.23) أن التغيير في جهد التيار الكهربائي يؤثر على عزم دوران المحرك ولا يؤثر على الانزلاق الحرج. في هذه الحالة ، يختلف العزم الذي يولده المحرك بما يتناسب مع مربع الجهد:

M≡ كو 2, (2.28)

أين ك- المعامل حسب معلمات المحرك والانزلاق.

الخصائص الميكانيكية للمحرك الحثي عند تغير جهد التيار الكهربائي موضحة في الشكل 2.13. في هذه الحالة يو ن= U 1> U 2> U 3.

تأثير المقاومة الخارجية النشطة الإضافية المدرجة في الدائرة الثابتة.يتم إدخال مقاومات إضافية في دائرة الجزء الثابت لتقليل قيم البداية للتيار وعزم الدوران (الشكل 2.14 أ). يعتبر انخفاض الجهد عبر المقاومة الخارجية في هذه الحالة دالة لتيار المحرك. عند بدء تشغيل المحرك ، عندما يكون التيار كبيرًا ، ينخفض ​​الجهد على لفات الجزء الثابت.

الشكل 2.14. دائرة التبديل (أ) والخصائص الميكانيكية (ب) للمحرك غير المتزامن عندما يتم تضمين المقاومة النشطة في دائرة الجزء الثابت

في هذه الحالة ، وفقًا للمعادلات (2.21) و (2.22) و (2.23) ، يتغير عزم دوران البداية م ص، لحظة حاسمة م الىوالسرعة الزاوية ω ل. يوضح الشكل 2.14 ب الخصائص الميكانيكية للعديد من المقاومة الإضافية في دارة الجزء الثابت صد 2 > صد 1 .

تأثير المقاومة الخارجية الإضافية المدرجة في الدائرة الدوار. عندما يتم تضمين مقاومة إضافية في الدائرة الدوارة لمحرك ذي طور دوار (الشكل 2.15 أ) ، تزداد انزلاقته الحرجة ، وهو ما يفسره التعبير.

الشكل 2.15. دائرة التبديل (أ) والخصائص الميكانيكية (ب) لمحرك غير متزامن بدوار طور عندما يتم تضمين مقاومة إضافية في دائرة الدوار

لا يتضمن التعبير (2.23) الكمية R / 2 ، لأن هذه الكمية لا تؤثر على MK ، لذلك تظل اللحظة الحرجة دون تغيير لأي R / 2. يوضح الشكل 2.15 ب الخصائص الميكانيكية لمحرك غير متزامن بدوار طور بمقاومات إضافية مختلفة في دائرة الدوار.

تأثير تردد التيار الكهربائي. يؤثر تغيير تردد التيار على قيمة التفاعل الحثي X كالمحرك التحريضي ، وكما يتضح من المعادلات (2.18) ، (2.22) ، (2.23) و (2.24) ، يؤثر على السرعة الزاوية المتزامنة w 0 ، الانزلاق الحرج S إلىواللحظة الحرجة م الى. و ; ; ث 0 º و، أين ج 1 ، ج 2- معاملات تحددها معلمات المحرك بغض النظر عن التردد الحالي F.

الخصائص الميكانيكية للمحرك عند تغيير تردد التيار Fالمعروضة في الشكل 2.16.

0 ω K1 ω K2 ω K3 ω و H> و 1
الشكل 2.16. الخصائص الميكانيكية للمحرك غير المتزامن عندما يتغير تردد التيار الرئيسي

الوكالة الاتحادية للتعليم

مؤسسة تعليمية حكومية للتعليم المهني العالي

جامعة ولاية بتروزافودسك

فرع كولا

قسم هندسة القوى عالية الجهد والهندسة الكهربائية

الانضباط "_Electromechanics_"

الجهاز أآلة متزامنة.

اختبار

طالب __2___ دورة

(مجموعة أفي - /06/3.5)

قسم المراسلات

كلية الفيزياء والطاقة

تخصص: 140201 - "صناعة الطاقة عالية الجهد والهندسة الكهربائية"

فاخوفسكي فلاديمير الكسندروفيتش

مدرس -

أستاذ ، دكتور. تقنية. علوم أ. راكاييف

عدم المبالاة

الخصائص الميكانيكية للمحرك التعريفي (IM).

1 المقدمة.

2. الآلات غير المتزامنة.

3. معادلة الخاصية الميكانيكية للمحرك غير المتزامن.

4. الخطية للخاصية الميكانيكية للمحرك غير المتزامن.

5. الخصائص الميكانيكية للمحركات غير المتزامنة في أوضاع متماثلة

8. الجهاز أآلة متزامنة.

9. مبدأ التشغيلآلات غير متزامنة.

10. فهرس

الخصائص الميكانيكية للمحرك التعريفي (IM).

1 المقدمة.

تستخدم محركات التيار المتردد الكهربائية على نطاق واسع في الصناعة والنقل وصناعة البناء وقطاعات الاقتصاد الأخرى. يرجع توزيعها السائد إلى: الموثوقية العالية لآلة التيار المتردد بسبب عدم وجود مجمع ، وسهولة التحكم في المحركات غير المنظمة ، نظرًا لأن معظمها متصل مباشرة بالشبكة ، وانخفاض تكلفة الآلات الكهربائية ومتطلبات بسيطة لصيانتها وقواعد التشغيل.

اعتمادًا على نوع المحرك المستخدم ، لا يتم تمييز محركات التيار المتردد والتيار المستمر فقط ، ولكن أيضًا أنواع محركات الأقراص غير المتزامنة والمتزامنة والمتدرجة وأنواع محركات الأقراص الأخرى. ومع ذلك ، لا ينبغي للمرء أن يعتقد أنه يمكن استخدام محركات أقراص التيار المتردد في كل مكان بدلاً من محركات الأقراص الثابتة. لكل نوع من أنواع محركات الأقراص ، توجد مناطق ثابتة للاستخدام الواعد. علاوة على ذلك ، من الصعب أن تُدرج بشكل لا لبس فيه وبالتأكيد جميع العوامل التي تحدد اختيار نوع التيار لمحرك الأقراص مسبقًا. إلى جانب محركات الأقراص التقليدية المبنية على أساس الآلات غير المتزامنة والمتزامنة ، في العقود الأخيرة ، تم استخدام محركات التيار المتردد بمحركات عالمية ومتدرجة ومحركات تغذية مزدوجة وتقليل السرعة الكهرومغناطيسية.

2. الآلات غير المتزامنة.

مبدأ تشغيل الآلة غير المتزامنة في شكلها الأكثر عمومية هو كما يلي: يتم استخدام أحد عناصر الآلة ، الجزء الثابت ، لإنشاء مجال مغناطيسي يتحرك بسرعة معينة ، ويتم تحفيز المجالات الكهرومغناطيسية في دوائر موصلة مغلقة مغلقة لعنصر دوار آخر ، مما يتسبب في تدفق التيارات وتشكيل القوى (عزم الدوران) عند التفاعل مع مجال مغناطيسي. تحدث كل هذه الظواهر أثناء الحركة غير المتزامنة غير المتزامنة للدوار بالنسبة للحقل ، مما أعطى اسمًا لآلات من هذا النوع - غير متزامن.

عادة ما يتم صنع الجزء الثابت على شكل عدة ملفات موجودة في الأخاديد ، ويكون الدوار على شكل "قفص سنجاب" (دوار قفص السنجاب) أو في شكل عدة ملفات (دوار طور) ، والتي تكون مترابطة فيما بينها ، يتم إحضارها إلى الحلقات الموجودة على العمود ، وبمساعدة الانزلاق من خلالها ، يمكن إغلاق الفرشاة بالمقاومات الخارجية أو الدوائر الأخرى.

على الرغم من بساطة الظواهر الفيزيائية والتركيبات التي تجسدها ، فإن الوصف الرياضي الكامل للعمليات في آلة غير متزامنة أمر صعب للغاية:

أولاً ، جميع الفولتية والتيارات وروابط التدفق هي متغيرات ، أي تتميز بالتردد أو السعة أو الطور أو الكميات المتجهة المقابلة ؛

ثانيًا ، تتفاعل الخطوط المتحركة ، ويتغير موضعها النسبي في الفضاء ؛

ثالثًا ، يرتبط التدفق المغناطيسي بشكل غير خطي بتيار التمغنط (يظهر تشبع الدائرة المغناطيسية) ، وتعتمد المقاومة النشطة للدائرة الدوارة على التردد (تأثير الإزاحة الحالية) ، وتعتمد المقاومة لجميع الدوائر على درجة الحرارة ، إلخ.

ضع في اعتبارك أبسط نموذج لآلة غير متزامنة ، مناسبة لشرح الظواهر الرئيسية في محرك كهربائي غير متزامن.

تحدد الخصائص الميكانيكية للمحرك تمامًا جودة النظام الكهروميكانيكي في حالة الاستقرار وأدائه. كما أنها تؤثر على الأوضاع الديناميكية للمحرك الكهربائي ، والتي تميز عزم الدوران الديناميكي المفرط الذي يحدد تسارع أو تباطؤ المحرك.

3. معادلة الخصائص الميكانيكية للمحرك التعريفي

في ممارسات التصميم الحديثة ، يتم استخدام البرامج التي تأخذ في الاعتبار مغنطة النظام المغناطيسي للآلة عند حساب الخصائص الميكانيكية ، ولكن في نفس الوقت يتم فقدان الوضوح في دراستها. لذلك ، سيتم العثور على جميع التبعيات الإضافية بموجب هذا الافتراض الأساسي.

تُستخدم الطاقة الكهربائية الموردة للمحرك من الشبكة لتغطية الخسائر في دائرة التمغنط ص μ , في الجزء الثابت من النحاس صم 1 ، ويتحول الباقي إلى طاقة كهرومغناطيسية. هكذا،

(4-12)

بدوره ،

حيث ω 0 = 2π F 1 /ص- عدد أزواج أعمدة الجزء الثابت للماكينة.

بعد التحولات الطفيفة نجد

(4-14)

لذلك ، التبعية م = F(س) هي دالة معقدة للانزلاق. نفحصها بحثًا عن حد أقصى من خلال أخذ المشتق

(4-15)

بمساواة بسط التعبير (4-15) بالصفر ، نجد قيمة الانزلاق الحرج سك ، حيث الاعتماد م =F(س) بحد أقصى:

(4-16)

التخفيض المادي م في سق ك و س > سك موضح على النحو التالي. في سيرتبط تقليل الانزلاق s K بانخفاض تيار المحرك وعزم الدوران ، وعند س > س K ، على الرغم من وجود زيادة في تيار المحرك ، إلا أن مكونه النشط ، الذي يحدد عزم الدوران الكهرومغناطيسي ، لا يزيد ، بل ينخفض ​​، مما يؤدي أيضًا إلى انخفاض في عزم الدوران الذي يطوره المحرك.

علامة إيجابية سيتوافق K مع المحرك ، والسلبي - مع وضع المولد لتشغيل الجهاز.

يجب أن يؤخذ في الاعتبار أنه ، مثل آلة التيار المستمر ، القيمة النسبية ص 1 يتناقص مع زيادة قوة الآلات وبالفعل بالنسبة للمحركات التي تبلغ طاقتها 100 كيلوواط ، فإن ذلك يمثل 10-15٪ من القيمة x 1 + x 2 ". لذلك ، يمكن استخدام الصيغة (4-16) بشكل مبسط مع الإهمال ص 1

أين x K.Z - مقاومة ماس كهربائى حثي مخفض.

لا يمكن القيام بذلك للآلات ذات الطاقة المتوسطة والمنخفضة بشكل خاص ، والتي تكون فيها المقاومة ص 1 بما يتناسب مع xك.

باستخدام الصيغتين (4-14) و (4-16) ، يمكنك الحصول على سجل مختلف للخصائص الميكانيكية للمحرك التعريفي إذا وجدت قيم لحظاته الحرجة في محرك مد والمولد مكلغ أوضاع التشغيل:

(4-18)

نسبة اللحظة الحرجة

(4-19)

هنا هو الترميز الشائع الاستخدام:

(4-20)

توضح الصيغة (4-19) أن قيمة اللحظة الحرجة للآلة في وضع المولد يمكن أن تكون أكبر بكثير مما كانت عليه في وضع المحرك (انظر الشكل 4-8).

للاستخدام العملي ، يكون أكثر ملاءمة من الصيغة (4-14) ، التعبير عن الخاصية الميكانيكية للمحرك التعريفي. لنجدها باستخدام الصيغ (4-14) و (4-17) و (4-20):

(4-21)

إذا أهملنا تأثير المقاومة النشطة للجزء الثابت ، فإن ε = 0 ، وتتخذ الصيغة (4-21) الشكل التالي (عندما مد = مكغ = مل):

(4-22)

كلوس حصل لأول مرة على التعبير (4-22) ، لذلك سميت صيغة كلوس.

الصيغ (4-21) أو (4-22) أكثر ملاءمة للحسابات من (4-14) ، لأنها لا تتطلب معرفة المعلمات الحركية. في هذه الحالة ، يتم إجراء جميع الحسابات وفقًا لبيانات الكتالوج. منذ القيمة سك غير محدد في الكتالوجات ، يجب تحديده على أساس معلومات أخرى ، على سبيل المثال ، حجم سعة التحميل الزائد للآلة مل / م NOM = λ M. ثم من الصيغة (4-21) نحصل على:

(4-23)

ومن أين نجد حل المعادلة التربيعية

حيث γ = λ M + (1 - λ M) ε.

في التعبير (4-24) ، يجب أخذ علامة الجمع قبل الجذر ، منذ قيمة أخرى سيتعارض K مع المعنى المادي.

يمكن الحصول على حل تقريبي للمعادلة (4-24) باستخدام المعامل ε = 0 ، لكن من الأفضل تحديد قيمتها. سيتم الحصول على النتائج الأكثر موثوقية إذا تم تحديد قيمة ε من الصيغة (4-20) ، مع وجود معلمات الجهاز ، سك- من التعبير (4-16). بالنسبة للمحركات غير المتزامنة ذات الدوار الطوري ، فإن التعبيرات (4-14) و (4-21) تعطي نتائج أكثر موثوقية ، حيث أن تأثيرات تشبع الفولاذ وإزاحة التيار في لفات الدوار (تأثير الجلد) في هذه الآلات تكون أقل وضوحًا.

4. الخطية للخاصية الميكانيكية للمحرك التعريفي

في قسم العمل للخاصية الميكانيكية ، قيمة القسيمة سأقل أهمية بكثير سك. لذلك ، في المعادلة (4-21) ، نهمل المصطلح ssك -1 وقم بتعيين ε = 0. ثم نحصل عليها

(4-25)

وبالتالي ، فإن التعبير (4-25) هو الجزء الخطي للخاصية الميكانيكية للمحرك. يمكن استخدامه لأشكال القسيمة خلال 0 ثانية سنوم.

أرز. 4-5. الخصائص الميكانيكية الخطية للمحركات الحثية

للحصول على خصائص اصطناعية ، يكفي كتابة معادلتين من الأسطر لنفس قيم الانزلاق سأنا (الشكل 4-5):

حيث تشير المؤشرات "i" و "e" إلى الخصائص الاصطناعية والطبيعية ، حيث يسهل العثور عليها

(4-26)

وفقًا للصيغة (4-26) ، من الممكن إنشاء الأقسام الأولية لأي خاصية ميكانيكية. في هذه الحالة ، يجب ألا يتجاوز القسيمة الحدود المحددة.

إذا تم إدخال المقاومة الكلية في دائرة الدوار ص 2 NOM ، ثم في س= 1 سوف يتدفق التيار المقابل للعزم المقنن في الدوار منوم . ثم يأخذ التعبير (4-26) الشكل

يسمح لنا التعبير الأخير بكتابة العلاقة التالية لأي خاصية اصطناعية أو طبيعية:

حيث ρ P هي القيمة النسبية للمقاومة المضمنة في الدائرة الدوارة للآلة ρ P = ρ 2 + DOB ؛ س - الانزلاق على الخاصية الميكانيكية المقابلة.

يجب أن يؤخذ في الاعتبار أنه عندما ص 2 = ص 2 NOM القيمة الاسمية للقسيمة س H NOM = 1 على هذه الخاصية الاصطناعية .

5 الخصائص الميكانيكية للمحركات غير المتزامنة في أوضاع متماثلة

خصائص المحرك عندما يتغير جهد التيار الكهربائي أو المقاومة في الدائرة الثابتة .

تسمى الأنماط المتماثلة لتشغيل المحركات الحثية (IM) ، حيث تكون شبكة الإمداد متناظرة في القيمة وتحول طور الفولتية ، وتكون المقاومات النشطة أو التفاعلية التي يتم إدخالها في الدوائر الكهربائية لجميع المراحل هي نفسها ومعلماتها الداخلية متماثلة (عدد الدورات في المراحل ، التحولات الزاوية للأخاديد وعوامل أخرى).

بادئ ذي بدء ، ضع في اعتبارك التغييرات في الشبكة. من العلاقة (4-9) يتبع ذلك التيار أنا 2 "يتناسب مع الجهد المطبق ، واللحظة [انظر التعبير (4-14)] مربعها. وهذا يسمح لك ببناء الخصائص الميكانيكية للمحرك عند أي جهد (الشكل 4-6). من الواضح ، الصيغة (٤-١٦) يؤكد ثبات الانزلاق الحرج سك. حتى عندما ينخفض ​​الجهد إلى 0.7 يولحظة حرجة NOM

أرز. 4-6. الخصائص الميكانيكية لمحرك غير متزامن بجهد إمداد مختلف.

فقط 49٪ مالوضع الاسمي K. في الممارسة العملية ، يكون انخفاض الجهد أكبر عند بدء تشغيل المحرك بسبب تيار البدء الكبير. كل هذا يؤدي إلى حقيقة أنه مع خطوط إمداد طويلة أو لأجل آلات كبيرةبقدراتها المتناسبة مع قوة المحولات الفرعية ، من الضروري إجراء حسابات خاصة تؤكد إمكانية بدء التشغيل العادي لـ IM وتشغيلها بجهد منخفض.

للأسباب نفسها ، تم إنشاء GOST 13109-87 خاص لجودة الطاقة الكهربائية ، والذي يوفر تغييرًا بعد وقوع الحادث في الجهد في شبكة صناعية في حدود ± 10٪ فقط من قيمتها الاسمية.

يعد تقليل الجهد أمرًا خطيرًا بشكل خاص لمحركات الأقراص التي ، وفقًا لظروف التشغيل ، يجب أن تبدأ تحت الحمل (محركات الناقلات وأجهزة الرفع والمحولات والعديد من الآليات الأخرى). على سبيل المثال ، عند البدء بدون تحميل (خامل) ، لا تتجاوز العزم الثابت للناقل (0.2-0.3) منوم. ومع ذلك ، إذا تم تعطيل محرك الناقل أثناء عملية التحميل الكامل ، فسيتعين عليه التغلب على مج ≈ منوم .

للحد من تيارات البدء للآلات غير المتزامنة الكبيرة أو للحصول على بداية ناعمة لمحرك غير متزامن ، يتم استخدام المقاومة النشطة أو الحثية في دائرة الجزء الثابت ، والتي يتم إخراجها في نهاية البداية (الشكل 4-7). تتمثل إحدى ميزات هذه الدوائر في اعتماد الجهد عند أطراف المحرك على مقدار التيار.

إن تضمين المقاومة النشطة ، على الرغم من أنه يزيد إلى حد ما من عامل القدرة للمحرك في أوضاع البدء ، ولكنه في نفس الوقت يزيد من فقد الطاقة ، مقارنةً ببداية "المفاعل".

أرز. 4-7. الخصائص الميكانيكية لمحرك غير متزامن بجهد مقدر ومنخفض أو نشط ( ص DOB) ورد الفعل ( x DOB) مقاومات إضافية في الجزء الثابت.

في العقود الأخيرة ، بالنسبة للمحركات عالية الطاقة التي يتم تشغيلها وإيقافها بشكل متكرر ، تم استخدام بداية "التردد" ، وهي أكثر اقتصادا. لهذا الغرض ، يتم تثبيت محول خاص ، والذي يغير بسلاسة تواتر مزود طاقة المحرك عند بدء التشغيل ، أي قيمة ω 0. في الوقت نفسه ، ينخفض ​​الجهد ، مما يحد أيضًا من تيار البدء.

خصائص المحرك غير المتزامن عند تضمين المقاومة النشطة في دائرة الدوار.

تُستخدم المحركات غير المتزامنة ذات الدوار الطوري على نطاق واسع في محركات الرفع والنقل والتركيبات المعدنية ، وتستخدم المحركات القوية في محركات المراوح وأنفاق الرياح والمضخات. نظرًا لإدراج المقاومة النشطة في دائرة الدوار ، فمن الممكن تغيير الانزلاق الحرج لمثل هذا المحرك التعريفي ، ونوع خصائصه الميكانيكية ، وبدء التشغيل الحالي وعزم الدوران.

إن استخدام محركات الطور الدوار في المضخات ومحركات المروحة يجعل من الممكن تنظيم أدائها اقتصاديًا ، مما يحقق تأثيرًا اقتصاديًا كبيرًا. تذكر أن اللحظة الحرجة لا تعتمد على المقاومة النشطة التي يتم إدخالها في دائرة الدوار ، وبالتالي ، عن طريق الاختيار ص DOB من الممكن تغيير الخصائص الميكانيكية لـ AM بحيث يكون للمحرك أقصى عزم عند بدء التشغيل (ω = 0) ، أو حتى في وضع المعارضة سك > 1 (الشكل 4-8).

زيادة صيؤدي DOB إلى زيادة المكون النشط لتيار الدوار أنا 2 أ "= أنا 2 "cosψ 2 ، منذ ذلك الحين

(4-30)

أين ص 2 " = ص 2 " + ص" DOB - إجمالي المقاومة النشطة المخفضة للدائرة الثانوية للآلة.

وللسبب نفسه ، فإن المحركات ذات الدوار الطوري ، على عكس محركات قفص السنجاب ، لها عزم دوران كبير عند التيارات المنخفضة. تعد خاصية هذه الآلات هي الشرط الرئيسي لاستخدامها السائد في محركات الأقراص ذات أوضاع بدء التشغيل الثقيلة (الرافعات والمصانع المعدنية والآلات الدوارة وغيرها من الآليات كثيفة الاستهلاك للطاقة). يجب ألا يغيب عن البال أن الزيادة المفرطة ص DOB يؤدي إلى انخفاض حاد في المكون النشط للتيار أنا 2 ". ثم يبدأ عزم دوران المحرك مص يصبح أقل من اللحظة الثابتة عند الانطلاق م TR . نتيجة لذلك ، لن يتمكن محرك الأقراص من البدء.

يمكن حساب الخاصية الميكانيكية الاصطناعية باستخدام الصيغة (4-14) أو (4-18) و (4-20) و (4-24) و (4-27). يمكن تبسيط طريقة حساب الخصائص الاصطناعية لـ IM بدوار طور بناءً على العلاقات التالية. لنكتب تعبيرات لقيم متساوية للحظات مأنا بناءً على خاصية طبيعية وأي خاصية اصطناعية بناءً على الصيغة (4-21):

لا تعتمد قيمة ε على قيمة المكون النشط للمقاومة في الدائرة الثانوية للآلة ، لذلك تظل دون تغيير بالنسبة للخصائص الميكانيكية الطبيعية والاصطناعية. لذلك ، من الصيغة (4-31) لدينا

يمكن اعتبار القيم المعطاة: زلات حرجة على الخصائص الاصطناعية والطبيعية سك و سك.ه والانزلاق على الخصائص الطبيعية سإي. ثم من التعبير (4-32) نحصل عليها

(4-33)

وبالتالي ، فإن أساس الحساب المبسط هو الخاصية الميكانيكية الطبيعية للمحرك. كما ذكرنا سابقًا بالنسبة للآلات ذات الدوار الطوري ، يمكن الحصول عليها تقريبًا من التعبير (4-22) وبشكل أكثر دقة من (4-21). يشار إلى بعض معلمات الماكينة المطلوبة لهذه الحسابات في الكتالوجات أو الكتب المرجعية ، ويمكن تحديد بعضها باستخدام الصيغ أعلاه.

أرز. 4-8. الخصائص الميكانيكية لمحرك دوار الجرح

6. طرق الكبح للمحركات غير المتزامنة

تعتبر أوضاع الكبح للعديد من محركات الأقراص ذات الآلات غير المتزامنة أكثر أهمية من أوضاع البدء فيما يتعلق بمتطلبات الموثوقية والموثوقية في التنفيذ. غالبًا ما يكون مطلوبًا التوقف تمامًا عند موضع معين أو كبح محرك الأقراص لفترة معينة.

بالنسبة للمحركات غير المتزامنة ، يتم استخدام الأوضاع التالية: الكبح المتجدد بإخراج الطاقة للشبكة ؛ المعارضات. الكبح الديناميكي بأنظمة الإثارة المختلفة للجزء الثابت مع التيار المباشر (المعدل) ، عندما تعمل الآلة كمولد ، وتبدد الطاقة في الدائرة الثانوية ؛ مكثف ديناميكي أو كبح مغناطيسي بإثارة ذاتية. لذلك ، يمكن تقسيم أوضاع الكبح إلى مجموعتين وفقًا لطريقة إثارة المجال المغناطيسي للجزء الثابت: الإثارة المستقلة ، التي يتم إجراؤها من شبكة التيار المتناوب أو المباشر (الكبح المتجدد والمعارض والديناميكي) والإثارة الذاتية ، والتي يتم تنفيذها على شكل نتيجة لتبادل الطاقة مع بطارية مكثف أو عندما يكون الجزء الثابت للمحرك قصير الدائرة عندما يتم إنشاء التدفق المغناطيسي بواسطة EMF للحث الذاتي. حسب التعريف ل. بيتروف ، النوع الأخير سيطلق عليه الكبح المغناطيسي.

تُستخدم كل هذه الأوضاع للآلات ذات الطور الدوار والقفص السنجابي.

فيما يتعلق باستخدام أجهزة أشباه موصلات الطاقة القوية (الثايرستور والترانزستورات) ، ظهرت مخططات جديدة لتنفيذ أوضاع الكبح النموذجية لمحركات الأقراص غير المتزامنة.

يمكن تحقيق زيادة في كفاءة الكبح من خلال استخدام طرق مشتركة لتنفيذه. يجب التأكيد على أن معظم الكبح المشترك يتم التحكم فيه بشكل كامل. هذا يزيد من فعاليتها.

الأكثر فعالية هي الكبح الديناميكي المعاكس والمكثف (CDT). الطريقة الأخيرة لديها العديد من حلول الدوائر. يوصى باستخدامه لمحركات الأقراص ذات لحظات القصور الذاتي الكبيرة ، على سبيل المثال ، التي تتجاوز ضعف لحظة القصور الذاتي للمحرك.

بالنسبة لمحركات القصور الذاتي المنخفضة ، يمكن استخدام مكثف مغناطيسي (CMB). لن يكون الكبح الديناميكي المغناطيسي (MDB) أقل فعالية. عقلانية للقيادة الفردية وغيرها أنواع مجتمعةالكبح على مرحلتين وحتى ثلاث مراحل: المعارضة - الكبح الديناميكي (PDT) ، الكبح المكثف والمقاومة (CFT) ، إلخ.

وبالتالي ، فإن تنفيذ الأساليب الحديثة للفرملة IM يعتمد إلى حد كبير على خبرة ومعرفة مطور المحرك الكهربائي. لذلك ، دعونا نفكر بالتفصيل في أوضاع الكبح.

الكبح مع عودة الطاقة إلى الشبكة. تسمح قابلية انعكاس المحرك الحثي ، مثل الآلات الأخرى التي تستخدم مبدأ الحث الكهرومغناطيسي (نوع Maxwellian) ، بالعمل في وضع المولد. إذا لم يكن هناك حمل على عمود المحرك ، فإن الطاقة المستهلكة من الشبكة يتم إنفاقها لتغطية الخسائر في الجزء الثابت ، وكذلك الخسائر في الصلب والفقد الميكانيكي في الدوار. من خلال تطبيق عزم دوران خارجي على عمود الآلة في اتجاه دوران الدوار ، يمكن تحقيق سرعة التواقت. في هذه الحالة ، يتم بالفعل تغطية الخسائر في الجزء المتحرك بواسطة مصدر طاقة خارجي ، وسيتم استهلاك الطاقة التي ستغطي الخسائر في الجزء الثابت فقط من الشبكة. تؤدي الزيادة الأخرى في السرعة فوق السرعة المتزامنة إلى حقيقة أن الآلة غير المتزامنة تدخل في وضع المولد.

عند التشغيل في هذا الوضع ، يتم عبور موصلات الجزء الثابت بواسطة المجال المغناطيسي في نفس الاتجاه ، ويتم عبور موصلات الجزء المتحرك في الاتجاه المعاكس ، وبالتالي فإن الجزء المتحرك EMF ه 2 علامة التغييرات ، أي ه 2 "س = (- س)ه 2 " ≈ - ه 2 "س. التيار في الجزء المتحرك ، على التوالي ، سيكون مساويًا لـ

(4-34)

أرز. 4-13. مخطط متجه لمحرك تحريضي يعمل في وضع المولد

يمكن أن نرى من التعبير (4-34) أنه أثناء انتقال AM إلى وضع المولد ، فقط المكون النشط لتيار الدوار يغير اتجاهه ، لأن عزم الدوران على العمود قد غيّر اتجاهه مقارنةً بما حدث في وضع المحرك. يتضح هذا من خلال الرسم البياني المتجه في الشكل. 4-13. هنا الزاوية φ 1> / 2 مما يؤكد التغيير في سبب التيار أنا 1 في شكل EMF ه 1 (لا التيار الكهربائي يو 1 , كما هو الحال في وضع القيادة) ، على الرغم من اتجاه التيار المغنطيسي أنا μ بقيت على حالها. عكس علامة المكون النشط للتيار أنا" 2 أ يؤدي إلى حقيقة أن القوة الكهرومغناطيسية تصبح سالبة ، أي أنها تُعطى للشبكة منذ ذلك الحين س 0:

تظل علامة القوة التفاعلية للدائرة الثانوية دون تغيير بغض النظر عن وضع تشغيل الماكينة ، والذي يتبع التعبير

نظرًا لوجود لحظات ثابتة نشطة ، يتم استخدام الكبح في تركيبات الرفع (الشكل 4-14 ، أ) ، في محركات النقل (الشكل 4-14 ، ب). يكمن الاختلاف في أوضاع الكبح هذه في حقيقة أنه في الحالة الأولى (الشكل 4-14 ، أ) ، يتحول المحرك ، عند خفض حمولة كبيرة ، إلى هبوطه (ω 3 في الربع الرابع لـ | | > | ω 0 |). حد لحظة التحميل ممع لا ينبغي أن يتجاوز منوم. عندما يتحرك النقل "منحدرًا" ، تبدأ الطاقة الكامنة للحمولة المنقولة في المساهمة في الحركة وتخلق لحظة قيادة خارجية مطبقة على عمود المحرك. وبالتالي ، في هذه الحالة ، بسبب زيادة سرعة القيادة (ω> ω 0) وتغيير في علامة EMF ه 2 ، المحرك مباشرة ، دون تبديل لفات الجزء الثابت ، ينتقل إلى وضع المولد مع إخراج الطاقة إلى الشبكة (النقطة 2 في التين. 4-14 ب).

أرز. 4-14. الخصائص الميكانيكية لمحرك غير متزامن مع لحظة ثابتة نشطة: أ - نزول حمولة ثقيلة ؛ ب - العمل مركبة"انحدار"

في حالة وجود عزم دوران ثابت تفاعلي ، يمكن الحصول على الكبح المتجدد مع استعادة الطاقة للشبكة في محركات غير متزامنة مع تبديل عدد الأقطاب أو في محركات مع التحكم في التردد والتيار المتردد والمتجه لسرعة دوران IM.

في الحالة الأولى (الشكل 4-15 ، أ) ، عند تبديل الجزء الثابت للآلة من عدد أصغر من الأقطاب إلى عدد أكبر ، تنخفض سرعة التواقت ω 02

مع تنظيم التردد للسرعة ، يتم تقليل وتيرة مصدر الطاقة الثابت من التيار الرئيسي F 1 ل F 2 و 1 و F 3 و 2 ، قم بتحويل المحرك تدريجياً من خاصية ميكانيكية إلى أخرى (الشكل 4-15 ، ب). يعمل محرك الأقراص في وضع الكبح مع إخراج الطاقة إلى الشبكة بينما تتحرك نقطة التشغيل الخاصة به على طول أقسام الخصائص الميكانيكية الموجودة في الربع الثاني. من خلال التغيير السلس والأوتوماتيكي لتردد إمداد المحرك ، من الممكن الحصول على وضع الكبح للمحرك بعزم كبح متغير قليلاً. ومع ذلك ، في هذه الحالة ، يجب أيضًا تنظيم جهد الإمداد بطريقة معينة.

أرز. 4-15. الخصائص الميكانيكية للمحرك غير المتزامن في وضع الكبح المتجدد مع لحظة ثابتة تفاعلية: أ - تبديل عدد أزواج القطب ؛ ب - تنظيم تردد السرعة

الكبح العكسي. يحدث هذا النوع من الكبح عندما يدور المحرك الدوار تحت تأثير لحظة ثابتة في الاتجاه المعاكس لدوران حقل الجزء الثابت. في ظل وجود عزم دوران تفاعلي ، تكون مدة الكبح قصيرة ، وبعد ذلك تنتقل الماكينة مرة أخرى من وضع الكبح إلى وضع المحرك ، (الشكل 4-16 ، أ). في البداية ، كان المحرك يعمل عند النقطة 1 وضع المحرك ، ثم بعد تبديل مرحلتي لف الجزء الثابت ، اتجاه دوران المجال المغناطيسي للآلة وعزمها الكهرومغناطيسي (النقطة 2 ). تتباطأ حركة محرك الأقراص إلى النقطة ا، ثم ينعكس الدوار ويتسارع المحرك في الاتجاه المعاكس لحركة ثابتة عند النقطة 3 .

بالنسبة للمحركات ذات الدوار الطوري ، في حالة وجود مقاومة إضافية كبيرة ، يمكن إيقاف المحرك بالكامل مع عزم الكبح م TR (نقطة 5 في التين. 4-16 أ).

في وجود عزم دوران نشط (الشكل 4-16 ، ب) ، إذا تغير اتجاه دوران المجال المغناطيسي ، كما في الحالة السابقة ، يغير المحرك أيضًا طريقة التشغيل ، أي أن الكبح عن طريق التبديل العكسي يأخذ المكان - الربع الثاني ، وضع المحرك مع الاتجاه العكسي لدوار الدوران - الربع الثالث ووضع جديد - مولد مع خرج طاقة للشبكة - الربع الرابع ، حيث تكمن نقطة الحركة الثابتة طويلة الأجل 3 .

بالنسبة للمحركات ذات الطور الدوار بعزم دوران ثابت نشط ، يمكن الحصول على وضع المعاكس دون تبديل أطوار الجزء الثابت ، فقط عن طريق إدخال مقاومات إضافية كبيرة في الجزء المتحرك (الشكل 4-16 ، ب). ثم الجهاز في وضع المحرك من النقطة 1 يترجم إلى نقطة 4 مع إدخال مقاومة إضافية صد، ثم يغير حركته على طول خاصية ميكانيكية اصطناعية ، ويمر إلى الربع الرابع. نقطة 5 يتوافق مع حركة الحالة المستقرة طويلة المدى لمحرك غير متزامن في وضع المعارضة.

أرز. 4-16. دائرة التبديل والخصائص الميكانيكية لمحرك غير متزامن: أ - في وضع المعاكس مع لحظة ثابتة تفاعلية ؛ ب - نفس الشيء ، مع لحظة ثابتة نشطة

غالبًا ما يستخدم وضع الكبح الحالي العكسي في تركيبات الرفع والنقل. يتم استخدام تبديل أطوار الجزء الثابت دون إدخال مقاومة إضافية فقط في المحركات غير المتزامنة مع دوار قفص السنجاب نظرًا لحقيقة أن القيم الأولية للتيارات عند النقطة 2 (الشكل 4-16) أكثر قليلاً من البداية وهي (5-6) أنانوم. بالنسبة للمحركات ذات الدوار الطور ، فإن مثل هذه القمم الحالية غير مقبولة بشكل عام. عيب خصائص الكبح للمعارضة هو شدتها العالية وفقدها الكبير للطاقة ، والتي تتحول بالكامل إلى حرارة مشتتة في الدائرة الثانوية للمحرك. نظرًا لانحدار الخصائص الميكانيكية ، من الممكن حدوث تقلبات كبيرة في سرعة القيادة مع تغييرات صغيرة في الأحمال.

إذا عرفت اللحظة م C ، حيث من الضروري إجراء الفرملة ، ليس من الصعب حساب قيمة الانزلاق في هذه المرحلة باستخدام الصيغة (4-25) ، ثم استخدام الصيغة (4-29) لتحديد المقاومة الإضافية.

الكبح الكهروديناميكي (الديناميكي). إذا تم فصل الجزء الثابت IM عن الشبكة ، فإن التدفق المغناطيسي للمغنطة المتبقية يشكل تيارًا كهربيًا غير مهم وحاليًا في الدوار.

مع الإثارة المستقلة ، يتم الحصول على تدفق ثابت للجزء الثابت ، والذي يحفز EMF والتيار في لفات الدوار الدوار.

أرز. 4-17. مخططات توصيل لفات الجزء الثابت لمحرك غير متزامن بشبكة جهد DC (مصححة)

لتوصيل ملفات الجزء الثابت بشبكة التيار المستمر (المعدل) ، يتم استخدام مخططات مختلفة لاتصالها ، بعضها موضح في الشكل. 4-17.

لتحليل وضع الكبح الديناميكي ، يكون من الأنسب استبدال MDS F P ، تم إنشاؤه بواسطة MDS المكافئ المتغير الحالي المباشر F~ ، تتشكل بشكل مشترك بواسطة لفات الجزء الثابت والدوار ، كما هو الحال في محرك تقليدي غير متزامن. ثم يتم استبدال وضع المولد المتزامن بالوضع المكافئ للآلة غير المتزامنة. مع هذا الاستبدال ، يجب مراعاة المساواة: Fص = F ~ .

أرز. 4-18. مخططات التوصيل لبداية (H) ونهاية (K) لملفات الجزء الثابت "في نجمة" (أ) ، تحديد اتجاهات MMF لملفات الجزء الثابت (ب) ، إضافة هندسية لـ MMF (c)

تفاعل الكميات الصغيرة من التدفق المغناطيسي والتيار في الجزء المتحرك غير قادر على خلق لحظة كهرومغناطيسية كبيرة. لذلك ، من الضروري إيجاد طرق لزيادة التدفق المغناطيسي بشكل كبير. يمكن القيام بذلك عن طريق توصيل الجزء الثابت للجهاز في وضع الكبح الديناميكي بتيار مستمر أو مصدر جهد مصحح. يمكنك أيضًا إنشاء دائرة إثارة ذاتية للمحرك عن طريق توصيل المكثفات بملفها الثابت. نتيجة لذلك ، نحصل على أنماط الكبح الديناميكي لآلة غير متزامنة مع الإثارة المستقلة والإثارة الذاتية

تحديد DC MMF للدائرة في الشكل. 4-17 ، أ يشرح التين. 4-18.

مع اتصال ثلاثي الأطوار للجزء الثابت المتعرج بشبكة التيار المتردد ، من الضروري تحديد الحد الأقصى لـ MMF للجهاز ، والذي يساوي:

(4-36)

أين أنا 1 - القيمة الفعالة للتيار المتردد ؛ ω هو عدد دورات اللف لمرحلة واحدة من الجزء الثابت.

أولاً ، ضع في اعتبارك مصدر الطاقة لملف الجزء الثابت بالتيار المباشر. إذا كان أثناء تشغيل الماكينة في وضع المحرك ، تغير الانزلاق والتيار الممغنط قليلاً ، فعندئذٍ في وضع الكبح الديناميكي ، يختلف انزلاق الدوار على نطاق واسع. وبالتالي ، مع تغير السرعة ، تتغير المجالات الكهرومغناطيسية للجزء المتحرك ، والتيار في الدوار و MMF الذي تم إنشاؤه بواسطته ، والذي له تأثير كبير على MMF الناتج.

أرز. 4-19. مخطط متجه لآلة الحث في وضع الكبح الديناميكي

من الواضح أن تيار المغناطيس الناتج ، المعطى للجزء الثابت ، سيكون مساويًا

باستخدام مخطط المتجه (الشكل 4-19) ، نكتب العلاقات التالية للتيارات:

(4-37)

أخذ قيمة EMF في دوار الجهاز ، كما كان من قبل ، يساوي ه 2 عند السرعة الزاوية لدوران الجزء المتحرك ω 0 ، بسرعات أخرى لدينا

وفقًا لذلك ، المقاومة الاستقرائية للدوار

أين X 2 - المقاومة الاستقرائية للعضو الدوار بتردد ω 0.

الآن بالنسبة للدائرة الثانوية للآلة ، يمكننا الكتابة

بعد إحضار EMF ه 2 إلى معلمات الدائرة الأولية سيكون لدينا ه 1 = ه 2 "وبعد ذلك

استبدال التعبيرات (4-38) في الصيغة (4-37) ، نحصل على:

(4-39)

حل المعادلة (4-39) للتيار أنا 2 "، نجد

(4-40)

يتم تحديد قيمة العزم الكهرومغناطيسي للآلة من خلال الخسائر في دائرتها الثانوية ، وهي:

(4-41)

من خلال التحقيق في هذا التعبير عن أقصى حد ، من السهل الحصول على سرعة الدوار النسبية الحرجة ν KP ، حيث يوجد عزم دوران أقصى:

(4-42)

(4-43)

استنادًا إلى الصيغ (4-41) - (4-43) ، يمكن الحصول على التعبير التالي للخاصية الميكانيكية لـ IM:

(4-44)

يتشابه التعبير (4-44) مع صيغة كلوس ، مما يسهل فهمه. يسمح لنا تحليل الصيغ (4-40) - (4-44) والظواهر الفيزيائية المميزة للكبح الديناميكي لضغط الدم باستخلاص الاستنتاجات التالية.

1. في وضع الكبح الديناميكي ، تتشابه خصائص الخصائص الميكانيكية لآلة غير متزامنة مع خصائص الخصائص المماثلة لوضع المحرك ، أي أن اللحظة الحرجة لا تعتمد على المقاومة النشطة للدائرة الثانوية ، و السرعة الحرجة ν KP هي نفسها س KP في الوضع الحركي ، متناسب ص 2 ".

2. المعلمة xμ والحالية أنا 1 يمكن أن تختلف اختلافًا كبيرًا عن القيم المماثلة لوضع المحرك ، لأنها تعتمد على تشبع الدائرة المغناطيسية للجزء الثابت.

3. إن التيار الثابت للآلة في وضع المحرك هو وظيفة انزلاق الدوار ، وأثناء الكبح الديناميكي يكون ثابتًا.

4. يزداد التدفق المغناطيسي الناتج أثناء الكبح الديناميكي وسرعة الدوار المنخفضة ، نظرًا لتناقص تأثير إزالة المغناطيسية لتفاعل الجزء المتحرك ، ويظل ثابتًا تقريبًا في وضع المحرك.

أرز. 4-20. الخصائص الميكانيكية للمحرك غير المتزامن مع الكبح الديناميكي وتيارات الإثارة المختلفة أو المقاومة الإضافية في الدائرة الدوارة

على التين. يظهر الشكل 4-20 الخصائص التي 1 و 2 تم الحصول عليها عند قيمتين للتيار في الجزء الثابت أنا 11 أنا 12 ومقاومة ثابتة ص 21 ، وخصائصها 3 و 4 وجدت في نفس التيارات ، ولكن قيمة مختلفة ص 22 > ص 21 . للمقارنة ، يتم عرض الخصائص الميكانيكية للآلة التي تعمل في وضع المحرك. إذا كان من الممكن تغيير المقاومة في الدائرة الدوارة ، فمن الممكن الحصول على خصائص مع عزم دوران ثابت تقريبًا على مدى واسع من تغييرات سرعة القيادة.

مفاعلة الدائرة الممغنطة x μ يتم تحديده من خلال الخاصية العالمية للتباطؤ في الجهاز أو البيانات التجريبية. في الحالة الأخيرة ، دون مراعاة تشبع الدائرة المغناطيسية ، القيمة x μ تم العثور عليه وفقًا للصيغة:

أين يو 0 , أنا 0 - جهد الطور والتيار عندما تكون الآلة في وضع الخمول.

بتعبير أدق ، الاعتماد x μ = F(أناμ) على النحو التالي. إذا تم توفير جهد طور متغير إلى آلة غير متزامنة ، يتم تدوير الدوار بواسطة محرك خارجي بسرعة متزامنة ، فإنه يتوافق مع EMF هواحد . لذلك ، عن طريق قياس التيار أناμ ، من السهل حساب الاعتماد x μ = ه 1 أناμ -1 ، والتي ستأخذ في الاعتبار تشبع النظام المغناطيسي للجهاز. يتم بناء الخاصية الميكانيكية في هذه الحالة نقطة تلو الأخرى. هذا يحدد القيم م K.P. ، ν KP واحسب بالصيغتين (4-42) و (4-43) القيمة ص 2 " والحالية أناواحد . ثم ابحث عن ν i بالتغيير أناμi من صفر إلى أنا 1 بقيم مناسبة xμi حسب الصيغة:

(4-45)

يتم الحصول على التعبير (4-45) بعد العمليات باستخدام الصيغ (4-37) - (4-38). وفقًا للصيغة (4-41) ، يمكن حساب الخاصية الميكانيكية مع مراعاة تأثير تشبع الدائرة المغناطيسية للآلة.

يستخدم هذا النوع من الكبح في عمليات الرفع والنقل وفي محركات أداة الماكينة التي تعمل بواسطة شبكة تيار متردد غير منظمة في محركات يتم التحكم فيها بالتردد.

تم استخدام فرملة المكثف للمحركات غير المتزامنة في محركات الأقراص في العقود الأخيرة. تم إنشاء إمكانية وجود مثل هذا النظام في عام 1895 من قبل إم. فقط في عام 1944 جولوفان و آي إن. أظهر بارباش وعدًا باستخدامه. ومع ذلك ، فقط في نهاية الخمسينيات من القرن الماضي ، بفضل أعمال L.P. Petrov ، تم تحقيق نتائج عملية في استخدام كل من المكثف وأنواع أخرى من الكبح المشترك. أصبح هذا ممكنًا بسبب انخفاض تكلفة المكثفات وأبعادها وتطوير دوائر جديدة توفر إثارة ذاتية مكثفة للآلات غير المتزامنة في نطاق واسع من التغييرات في سرعة دورانها. حاليًا ، يتم استخدام مخططات مختلفة لتنفيذ مكثف الكبح.

أرز. 4-21. الاعتماد على الإثارة الذاتية لآلة غير متزامنة أثناء كبح المكثف

يتضح مبدأ الإثارة الذاتية لضغط الدم من خلال الصور الموضحة في الشكل. 4-21. عند إيقاف تشغيل الآلات ذات الدوار الدوار من الشبكة وتوصيل بنك مكثف بالجزء الثابت (الشكل 4-26 ، أ) بسبب emf المتبقية ه 0 تبدأ المكثفات بالشحن بالتيار أنا μ 0 (الشكل 4-21). هذا التيار يرفع emf للجهاز إلى ه 1 أنا ، والذي بدوره يزيد من تيار شحنة المكثف إلى القيمة أناμi ، ثم ستستمر العملية كما هو موضح في الشكل حتى النقطة 1 (بسرعة دوران ثابتة في مجال المحرك) ، أين ه 1 أنا = ه 1 و أناμi = أنا μ .

وفقًا للدائرة المكافئة (الشكل 4-22) EMF ه 1 سوف يساوي

أين φ = F X F 0 -1 و F 0 - التردد الاسمي في الدائرة.

بافتراض أنه في بداية الإثارة الذاتية ، يكون التيار في الدوار مساويًا للصفر و أنا 1 ≈ أناμ ، يمكنك العثور على التردد النسبي الأولي للإثارة الذاتية البداية. ثم من الصيغة (4-46) نجد

و x μ , x 1 , xج - المكونات التفاعلية لمقاومة الدائرة المكافئة (الشكل 4-22) عند تردد التيار الكهربائي (50 هرتز).

أرز. 4-22. دائرة مكافئة لآلة غير متزامنة مع إثارة مكثف

تجاهل القيم في و x 1 2 مقارنة مع xμ 2 وحل المعادلة البيكودية (4-47) نحصل على:

أو (4-48)

أرز. 4-23. الخصائص الثابتة لوضع الإثارة الذاتية للمكثف لآلة غير متزامنة Ф - التدفق المغناطيسي ؛ أنا 1 , أنا 2 " , أناμ - التيار في الجزء الثابت ، التيار في الجزء المتحرك (قيمة مخفضة) ، تيار المغنطة ، على التوالي ؛ φ - تردد تذبذبات التيار الحر في الجزء الثابت ؛ ω - السرعة الزاوية للدوار ؛ ق - زلة م- لحظة كهرومغناطيسية

وبالتالي ، فإن التردد الأولي لعملية الإثارة الذاتية للمولد غير المتزامن يساوي تقريبًا التردد الطبيعي للدائرة التذبذبية لآلة غير مشبعة. يتضح هذا أيضًا من خلال المنحنيات في الشكل. 4-23 (بالوحدات النسبية). أنها تسمح لنا باستخلاص الاستنتاجات التالية.

1. يكون الوضع محدودًا من حيث السرعة الزاوية للدوار بقيم ω BEGINNING ، حيث يبدأ الإثارة الذاتية للآلة و ω K حيث تنتهي هذه العملية ، و ω K> ω 0.

2. في نطاق كبير من التغييرات في سرعة الدوار ، تظل الدائرة المغناطيسية للآلة مشبعة ويحتفظ التدفق بقيمة ثابتة تقريبًا (1.5-2.0) F NOM.

3. قيم تيارات العضو الدوار والجزء الثابت تتجاوز بشكل كبير القيم الاسمية.

بالنظر إلى العمليات الفيزيائية التي تحدث في الجهاز ، يمكننا إنشاء ما يلي. إذا تجاوزت سرعة دوران الجزء المتحرك ω START ، فإن تردد المكون الحر لتيار الجزء الثابت يزداد بسبب تشبع النظام المغناطيسي للآلة (انظر الشكل 4-23) و سيكون أكبر من φ START. يدور متجه التيار الثابت في اتجاه عقارب الساعة (الشكل 4-24) ، لكن اتساعه يزيد. في نفس الوقت ، زيادة التيار في الدوار أنا 2 يؤدي إلى ظهور عنصر إزالة المغناطيسية من التدفق المغناطيسي في فجوة الهواء. عند سرعة دوران الدوار ω K ، تكون المكونات التفاعلية للتيارات متساوية أنا 1 و أنا 2 "وعملية الإثارة الذاتية للماكينة تتوقف.

النظر في المساواة أنا 1 و أنا 2 "لصغر مكوناتها الفعالة ، وباستخدام التعبير (4-49) نجد:

حيث φ K هي القيمة الحرجة للتردد النسبي لحقل الجزء الثابت.

أرز. 4-24. مخطط متجه للإثارة الذاتية لمولد غير متزامن

تسمح لك دائرة استبدال المرحلة الحركية ومخططها المتجه بالعثور على التبعيات للقوة الكهرومغناطيسية وعزم الدوران ، ويتم تحديد الأخير من خلال الخسائر الحرارية في الجزء الثابت والدوار للماكينة. ومع ذلك ، ترتبط هذه الحسابات بحسابات معقدة ومرهقة للغاية لجميع التبعيات الموضحة في الشكل. 4-23. لذلك نستخدم طريقة مبسطة لحساب الخاصية الميكانيكية والتي تتحدد بالعلاقة التالية:

أين م 0 - عزم الكبح الأولي (المحسوب) بسرعة ω 0.

قيمة م 0 تم الحصول عليها تجريبيا كمنتج منوم كيه سي° , أين ك - المعامل حسب نوع محرك معين. يمكن اعتباره مساويًا لـ 0.7 للآلات ذات أربعة وستة أقطاب و 0.5 للأجهزة ذات القطبين ، С ° - سعة الطور للمكثفات بوحدات نسبية من جنوم. من خلال تحديد قيمة φ BEGIN ، يمكن للمرء أن يحسب С ° حسب الصيغة

السعة المقدرة لبنك المكثف (المرحلة)

أين أناμ NOM - تيار ممغنط للآلة عند جهد ثابت (طور) ؛ ω 0 - سرعة متزامنة لدوران المجال المغناطيسي عند تردد شبكة 50 هرتز.

أرز. 4-25. الخصائص الميكانيكية الثابتة لآلة غير متزامنة مع مكثف الكبح: مع السعة في الطور مع 1 (منحنى 1) ، مع السعة في الطور مع 2 (منحنى 2 و 3) والقيم المختلفة للتيار الممغنط أناμ 2 » أناμ 3

توضح الخصائص الميكانيكية (الشكل 4-25) أن الزيادة في سعة المكثفات تقلل من قيمة السرعات الزاوية START و K ، وكذلك أقصى عزم للفرملة. مع زيادة التيار الممغنط (منحنى 3 ) يزداد تشبع الدائرة المغناطيسية ، مما يؤدي إلى انخفاض المقاومة الاستقرائية للآلة وزيادة عزم الكبح الأقصى والسرعة الزاوية ω K.

أرز. 4-26. الكبح الديناميكي المكثف المدمج: أ - رسم تخطيطي ؛ ب - الخصائص الميكانيكية

كما ذكرنا أعلاه ، فإن طرق الكبح المركبة فعالة في الحصول على توقف كامل للقيادة. اعتمادا على أوقات إغلاق ملامسات موصل الفرامل CTفي مثل هذا النظام ، من الممكن الحصول على ثلاثة أوضاع فرملة متتالية متتالية (الشكل 4-26 ، ب): مكثف (منحنى 1 ) ، مغناطيسي (منحنى 2 ) وديناميكي (منحنى 3 ) أو فقط الأول والأخير. يشار إلى انتقال محرك الأقراص من وضع المحرك إلى وضع الفرامل وتبديل أوضاع الكبح المختلفة في الشكل بواسطة الأسهم. على سبيل المثال ، إذا تم إغلاق جهة الاتصال CTيحدث في اللحظة المقابلة للنقطة مع، ثم يخضع للانتقال من المكثف إلى الكبح المغناطيسي ، والذي ينتهي عند النقطة د، ثم تقريبًا حتى يتوقف محرك الأقراص ، يحدث الكبح الديناميكي.

7. التطبيقات الفنية. التطبيقات

تم استخدام محرك غير متزامن مع دوار قفص السنجاب لمدة 100 عام تقريبًا وسيتم استخدامه عمليًا باعتباره التطبيق الوحيد لمحرك كهربائي غير منظم ، والذي لا يزال يشكل أكثر من 90 ٪ من جميع المحركات الكهربائية الصناعية. في السنوات العشر إلى العشرين الماضية ، حاولت العديد من الشركات في أمريكا وأوروبا تطوير وتسويق ما يسمى بالمحركات الموفرة للطاقة ، والتي بسبب زيادة كتلة المواد الفعالة بنسبة 30٪ ، تكون الكفاءة الاسمية بنسبة 1-5٪ مع زيادة مقابلة في التكلفة. في السنوات الأخيرة ، كان هناك مشروع كبير في المملكة المتحدة لبناء محركات موفرة للطاقة دون زيادة التكلفة.

في العقد الماضي ، بفضل التقدم في مجال الإلكترونيات (FC) ، أصبح المحرك التعريفي ذو القفص السنجابي أساس محرك التردد المتغير ، واستبدل بنجاح محرك التيار المستمر المهيمن سابقًا في العديد من المجالات. من الأمور ذات الأهمية الخاصة استخدام مثل هذا المحرك الكهربائي في المضخات والمراوح والضواغط غير المنظمة تقليديًا. كما تظهر التجربة ، فإن هذا الحل التقني يوفر ما يصل إلى 50٪ من الكهرباء وما يصل إلى 20٪ من الماء وأكثر من 10٪ من الحرارة.

يعتبر الانتقال من محرك كهربائي غير منظم إلى محرك متحكم فيه في العديد من التقنيات الاتجاه الرئيسي في تطوير محرك كهربائي ، لأن هذا يحسن الجودة بشكل كبير العمليات التكنولوجيةوتوفير ما يصل إلى 30٪ من الكهرباء. هذا يحدد آفاق تطوير محرك كهربائي يتم التحكم فيه بتردد.

يتم استخدام المحرك الكهربائي بمحركات بدوار طور مع تنظيم ريوستاتيكي تقليديًا في صناعة الرافعات ، ويستخدم في تقنيات أخرى. يمكن العثور على دارات Cascade وآلات التغذية المزدوجة في المحركات الكهربائية القوية لمحطات ضخ الغاز مع نطاق تحكم صغير ، في أجهزة الدفع الكهربائي للسفن.

جهاز الآلات غير المتزامنة

يعتمد مبدأ تشغيل الآلة غير المتزامنة على استخدام مجال مغناطيسي دوار ، والذي يحفز قوة دافعة كهربائية (EMF) في لف الدوار. عندما يتفاعل تيار "الجزء المتحرك مع مجال مغناطيسي دوار ، يتم إنشاء عزم كهرومغناطيسي يتسبب في تدوير الجزء المتحرك (في وضع المحرك) أو كبحه (في أوضاع الكبح)

8- مبدأ تشغيل الآلة غير المتزامنة

يعتمد مبدأ تشغيل الآلة غير المتزامنة على قانون الحث الكهرومغناطيسي المكتشف

فاراداي ، وأعمال د. ماكسويل وإي لينز.

في الآلة غير المتزامنة ، يتم وضع إحدى اللفات على الجزء الثابت 1 (الشكل 1.1 أ) ، والثانية على الجزء المتحرك 5. توجد فجوة هوائية بين العضو الدوار والجزء الثابت ، والتي تكون صغيرة قدر الإمكان تحسين الاتصال المغناطيسي بين اللفات. الجزء الثابت متعرجا 2 هو ملف متعدد الأطوار (أو في حالة معينة من ثلاث مراحل) ، يتم وضع ملفاته بالتساوي حول محيط الجزء الثابت. مراحل لف الجزء الثابت أوه،بواسطة و تشيكوسلوفاكيا متصلة وفقًا لمخطط Y أو A ومتصلة بشبكة تيار ثلاثية الطور. لف الدوار 4 أداء متعدد الأطوار قصيرة الدائرة أو ثلاثية الطور وتوضع بالتساوي على طول محيط الدوار.

من خلال الأسس النظرية للهندسة الكهربائية ، من المعروف أنه عندما يتم توفير تيار جيبي ثلاثي الطور لملف الجزء الثابت ثلاثي الطور ، ينشأ مجال مغناطيسي دوار ، سرعة الدوران (rpm) منه

П1 = 60f1 | р أين ص 1- تردد التيار. ص-. عدد أزواج القطب

يحث المجال المغناطيسي الدوار على EMF E 2 في موصلات الملف ذي الدائرة القصيرة للدوار ويمر التيار 1 2 من خلالها.

يوضح الشكل 1.1 (وفقًا لقاعدة اليد اليمنى) اتجاه EMF المستحث في الموصلات الدوارة أثناء دوران التدفق المغناطيسي في اتجاه عقارب الساعة (في هذه الحالة ، تتحرك الموصلات الدوارة عكس اتجاه عقارب الساعة بالنسبة إلى التدفق Ф). إذا كان الجزء المتحرك ثابتًا أو كان تردد دورانه أقل من التردد n1 ، فإن المكون النشط لتيار الجزء المتحرك يكون في الطور مع EMF المستحث ؛ وهنا الرموز (الصلبان والنقاط) في الشكل. 1.1 تظهر في نفس الوقت اتجاه المكون النشط للتيار.

أرز. 1.1 الدائرة الكهرومغناطيسية لآلة غير متزامنة واتجاه كهربيتهالحظة مغناطيسية عندما تعمل الآلة في الأوضاع التالية: المحرك(أ)، الجينراتوري(ب) والكهرباء. الكبح(في)

تعمل القوى الكهرومغناطيسية على الموصلات الحاملة للتيار الموجودة في مجال مغناطيسي ، ويتم تحديد اتجاهها بواسطة قاعدة اليد اليسرى. تشكل القوة الكلية F pe 3 المطبقة على جميع موصلات الجزء المتحرك عزمًا كهرومغناطيسيًا M ، مما يؤدي إلى جذب الجزء المتحرك خلف المجال المغناطيسي الدوار.

اللحظة الكهرومغناطيسية الناشئة عن تفاعل التدفق المغناطيسي Phi لتيار الجزء المتحرك I2

م = sFI2sosf2

حيث c هو معامل التناسب ؛ I2cosph2 - المكون النشط للتيار الدوار ؛ f2 - زاوية الطور بين التيار I2 و EMF ه 2 في لف الدوار.

إذا كان عزم الدوران الكهرومغناطيسي M كبيرًا بدرجة كافية ، فسيبدأ الجزء المتحرك في الدوران ويتوافق تردد دورانه الثابت n 2 مع مساواة عزم الدوران الكهرومغناطيسي مع عزم الكبح الناتج عن الآلية المدفوعة بالدوران وقوى الاحتكاك الداخلي. هذا النمط من تشغيل الآلة غير المتزامنة هو المحرك.

يختلف تردد دوران الجزء المتحرك P2 دائمًا عن تردد دوران المجال المغناطيسي P1 ، لأنه إذا تزامنت هذه الترددات ، فإن الحقل الدوار لا يعبر لف الدوار ولا يتم إحداث أي EMF فيه ، وبالتالي لا يتم إنشاء عزم دوران .

يُطلق على الاختلاف النسبي بين ترددات دوران المجال المغناطيسي والدوار اسم الانزلاق:

S = (P1- P1) | P1

يتم التعبير عنها بالوحدات النسبية أو النسب المئوية فيما يتعلق بسرعة الدوار K P1 ، مع مراعاة

وبالتالي ، فإن السمة المميزة للآلة غير المتزامنة هي وجود الانزلاق ، أي عدم المساواة في ترددات الدوران P1 و P1 لذلك ، تسمى الآلة غير متزامنة (يدور دوارها خارج التزامن مع المجال).

عندما تعمل آلة غير متزامنة في وضع المحرك ، تكون سرعة الدوار أقل من سرعة دوران المجال المغناطيسي P1 في الجهاز ، يتم تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية.

إذا كان الجزء المتحرك متخلفًا (S = 1) ، فهذا وضع دائرة قصر. إذا تزامنت سرعة دوران الجزء المتحرك مع تردد دوران المجال المغناطيسي (تردد متزامن) ، أي S = 0 ، فلن يحدث عزم دوران.

إذا تم تسريع دوار آلة غير متزامنة بمساعدة لحظة خارجية (على سبيل المثال ، بواسطة بعض المحركات) إلى تردد P2 ، وهو تردد أعلى لدوران المجال المغناطيسي P1 ، ثم اتجاه EMF في موصلات سوف يتغير الدوار والمكون النشط للتيار الدوار. في الوقت نفسه ، ستغير اللحظة الكهرومغناطيسية M اتجاهها أيضًا ، والذي سيصبح فرملة ، أي أن الآلة غير المتزامنة ستتحول إلى وضع المولد (الشكل 1.1 ، ب). في وضع المولد ، تستقبل الآلة غير المتزامنة الطاقة الميكانيكية من المحرك الرئيسي ، وتحولها إلى طاقة كهربائية وتعطيها للشبكة ، بينما 0> S> -.

إذا قمت بتدوير الدوار من محرك خارجي في الاتجاه المعاكس لدوران المجال المغناطيسي (الشكل 1.1 ، ج) ، فسيتم توجيه EMF والمكون النشط للتيار في موصلات الدوار بنفس الطريقة كما هو الحال في وضع المحرك ، أي يتلقى الجهاز الطاقة الكهربائية من الشبكة. ومع ذلك ، في هذا الوضع ، يتم توجيه العزم الكهرومغناطيسي M ضد دوران الدوار ، أي الكبح. هذا النمط من تشغيل آلة غير متزامنة هو وضع الكبح الكهرومغناطيسي. في هذا الوضع ، يدور الدوار في الاتجاه المعاكس (بالنسبة لاتجاه المجال المغناطيسي) ، لذلك P2

9- تصميم الآلات غير المتزامنة

الأنواع الرئيسية للمحركات.تنقسم المحركات الحثية إلى نوعين رئيسيين: محركات القفص السنجابي ومحركات الحلقة الانزلاقية (تسمى المحركات الأخيرة بمحركات الحلقة الانزلاقية). المحركات قيد الدراسة لها نفس تصميم الجزء الثابت وتختلف فقط في تصميم الدوار.

محركات قفص السنجاب هي الأكثر

شائع؛ تنتج الصناعة الكهربائية عشرات الملايين منها سنويًا.

على التين. 1.2 أمبين الشكل العامالمحرك غير المتزامن الأكثر شيوعًا مع دوار قفص السنجاب لإصدار مغلق. يحتوي الجزء الثابت على لف من ثلاث مراحل. اللف الدوار مصنوع على شكل قفص سنجاب ، أي أنه قصير الدائرة.

يعتمد تصميم الهيكل (الهيكل ، الدروع ، إلخ) إلى حد كبير على تصميم الماكينة من حيث درجة الحماية ونظام التبريد المحدد. في التصميم قيد النظر ، تم تجهيز جسم الآلة بأضلاع من أجل تبريد أفضل. مروحة طرد مركزي ، موجودة على عمود المحرك خارج هيكل الآلة ، تهب فوق غلاف المحرك المضلع. المروحة مغلقة بغلاف دليل الهواء.

داخل الماكينة ، يتم تحريك الهواء بواسطة دوارات تهوية مصبوبة مع حلقات دائرة كهربائية قصيرة. يتم توصيل صندوق طرفي بالجسم ، حيث يتم تثبيت لوحة طرفية مع إخراج نهايات لف الجزء الثابت.

في المحركات الأكثر قوة ، لزيادة كثافة التبريد ، يتم دفع الهواء عبر القنوات المحورية للدوار بواسطة مروحة منفصلة أو نفس المروحة التي تهب فوق السطح الخارجي للآلة. لهذا الغرض ، عند استخدام مروحة واحدة مشتركة ، يتم إدخال أنابيب موصلة للهواء في الفتحات المحورية للعضو الدوار ، مثبتة في فتحات أقراص الدعم المركبة على عمود الدوار (الشكل 1.2 ، ب). هذا يمنع الهواء الخارجي ، الذي يحتوي على رطوبة ، من دخول لفات الآلة. الدروع النهائية لها فتحات لمرور وخروج الهواء.

يتم تجميع قلب الجزء الثابت (الدائرة المغناطيسية) من صفائح حلقية مختومة من الفولاذ الكهربائي بسمك 0.35 ... 0.5 مم. يتم ختم الأوراق بأخاديد لوضع اللف (الشكل 1.3). في الآلات الكبيرة ، يتم تجميع الجزء الثابت من صفائح على شكل شرائح. يتم تطبيق العزل على الألواح على كلا الجانبين (فيلم أكسيد ، ورنيش ، إلخ). يتم تثبيت الألواح الموجودة في الحزمة الأساسية باستخدام دبابيس أو لحام أو في آلات كبيرة ذات دبابيس. في الآلات التي يزيد وزنها عن 400 كيلو واط ، تحتوي النوى عادةً على قنوات شعاعية لتبريد أفضل. يتم تشكيلها عن طريق تقسيم القلب بطول الطول إلى عدد من الحزم وتركيب فواصل فولاذية بينها ، والتي يتم لحامها بالصفائح الخارجية للحزمة.

أرز. 1.2 محركات قفص السنجاب غير المتزامن: 1-حلقات لف دوار يتأرجح قصيرًا ؛ 2 ، 10 دروع تحمل ؛ 3 - شفرات التهوية. 4 - لف الجزء الثابت.

5 - صندوق المحطة ؛ ب - الجسم (السرير) ؛ 7 - قلب الجزء الثابت ؛ 8-الدوار الأساسية 9 رمح غلاف 11 مروحة 12 - مروحة قرص 13 قاعدة 14- أنبوب إمداد الهواء

يتم وضع لف مصنوع من سلك مستطيل أو دائري في أخاديد الدائرة المغناطيسية للجزء الثابت.تُصنع لفات السلك المستطيل على شكل مقاطع صلبة وتوضع في أخاديد مفتوحة أو شبه مفتوحة (الشكل 1.4 ، أ ، ب). تصب لفات الأسلاك المستديرة عادة في أخاديد شبه مغلقة من خلال فتحة في الأخدود (الشكل 1.5) باستخدام آلات لف خاصة للجزء الثابت. في الآلات عالية الجهد ، يتم عادةً عزل جسم الملفات على شكل غلاف مضغوط (انظر الشكل 1.4) في الآلات الحديثة غير المتزامنة ، يتم استخدام مواد عازلة كهربائية من فئتي مقاومة الحرارة B و F ، وللآلات الخاصة العاملة في ظروف صعبة ، مواد من الدرجة ح

الشكل 1.3 قلب الجزء الثابت والورقة المختومة

في الآلات الحديثة غير المتزامنة ، يتم استخدام مواد عازلة كهربائية من فئات مقاومة الحرارة B و F ، وللآلات الخاصة التي تعمل في ظروف صعبة ، مواد من الفئة H

في الآلات ، يتم تمييز العزل الداخلي والحالة. يتم توفير العزل المتبادل (بين لفات اللف) عن طريق عزل الموصل نفسه ، المطبق عليه أثناء عملية التصنيع في مصانع الكابلات أو أثناء تصنيع آلة كهربائية. يفصل عزل الحالة الموصلات المتعرجة عن جسم الآلة الكهربائية. تستخدم جوانات مختلفة أو جلب أو سلسلة من طبقات العزل المطبقة على الملف المناسب قبل تثبيته في الجهاز

الشكل 1.4يفتح(أ)وفتحات نصف مفتوحة (ب) الجزء الثابت لللف من الأقسام الصلبة -

1.4.5- الفواصل العازلة 2- الموصلات 3- عزل الملف (مبيت) 6-إسفين يتكون دوار الآلة من حزمة من الألواح الفولاذية الكهربائية ذات الأخاديد المختومة. في الدوارات ذات الدائرة القصيرة ، تمتلئ الأخاديد بالألمنيوم. في هذه الحالة ، يتم تشكيل قضبان قفص السنجاب (الشكل 1.6 أ) في نفس الوقت ، يتم صب الحلقات الطرفية ذات الدائرة القصيرة وشفرات التهوية ، ويظهر الشكل العام لمثل هذا الدوار. 1.6 ب. في الآلات الكبيرة والخاصة ، يتم إدخال قضبان النحاس (البرونز والنحاس الأصفر) في أخاديد الدوار ، والتي تكون نهاياتها ملحومة (ملحومة) في حلقات نحاسية قصيرة الدائرة (الشكل 1.6 ، ج). يتم ضغط عبوة القفص المصنوع من الألومنيوم على العمود ، ويتم تجميع الألواح في حالة الدوارات ذات القفص النحاسي

مباشرة على العمود ، وعندها فقط يتم إدخال قضبان نحاسية في أخاديد العبوة .

تدور دوارات المحركات في المحامل ، كقاعدة عامة ، يتم استخدام محامل الدرفلة ، في الآلات التي تزيد عن 1000 كيلو واط ، كما يتم استخدام محامل عادية. إذا لزم الأمر ، يتم تثبيت مروحة على العمود. يتم تثبيت المحامل في دروع المحمل ، ودروع المحامل متصلة بإسكان الجزء الثابت. المحركات ذات الدوار الطوري أقل استخدامًا من المحركات ذات الدوار القفص السنجابي ، ويتم إنتاجها بواسطة الصناعة بشكل أساسي في شكل آلات بقوة تزيد عن 100 كيلو واط.

الشكل 1.5 أرز. 1.5 الأخاديد الساكنة للجزء الأكبر من التصميمالطبقات(أ) وطبقتين(ب) obmoتيار:

1 - الموصلات 2 - عزل الأخدود (حالة) ؛ 3 - غطاء - إسفين ؛ 4 - حشية

على التين. يوضح الشكل 1.7 منظرًا عامًا لمحرك تحريضي بدوار طور بتصميم محمي. من أجل تبريد أفضل ، يتم تقسيم الدوائر المغناطيسية للجزء الثابت والدوار في الآلات ذات القدرة الكبيرة والمتوسطة إلى حزم منفصلة ، يوجد بينها قنوات تهوية. شفرات تهوية معززة

أرز. 1.6 تصميم قفص السنجاب:

/ - قلب الدوار ؛ 2 - قضبان قفص السنجاب. 3 - ريش تهوية

4 - حلقات ماس ​​كهربائى

على الأجزاء الأمامية (الخارجية) من الأجزاء الصلبة من اللف ، تمتص الهواء إلى الآلة من خلال الفتحات الموجودة في الدروع و

قم برميها من خلال الفتحات الموجودة في العلبة. تسمى هذه التهوية نصف قطرية متناظرة. تقع حلقات الانزلاق خارج غلاف الآلة.

أرز. 1.7 المحرك التعريفي مع دوار الطور:

7 - صندوق المحطة ؛ 2 - رمح 3 - شفرات التهوية. 4 - لف الدوار ؛ 5 - لف الجزء الثابت.

6.11 دروع تحمل ؛ 7-الجزء الثابت 8- قلب الدوار 9 - قناة تهوية شعاعية ؛ 10 - ناشر 12 - فرشاة اجتياز ؛ 13 - غلاف 14 حلقة دبوس

أرز. 1.8 فتحات لدوار طور بملف عشوائي من سلك دائري(أ) ومع لف صعب(ب):

1 - إسفين 2 - الموصلات 3- حشية 4 - عزل الأخدود (العلبة)

تمر الأطراف الخارجة لملف الدوار عبر الفتحة الموجودة في العمود ويتم توصيلها بحلقات الانزلاق بمسامير. يتم إرفاق حاملات الفرشاة ذات الفرش بالدرع بفرشاة اجتياز. في المحركات ذات الدوار الطور ، يتم وضع لف فضفاض من سلك دائري (الشكل 1.8 ، أ) أو ملف يتكون من أقسام صلبة موضوعة في الأخاديد المفتوحة للعضو الدوار (الشكل 1.8.6) في أخاديد الدوار ، أو لف من قضبان يتم إدخالها في أخاديد شبه مغلقة من النهاية. يتم توصيل ثلاث نهايات من لفات الطور بحلقات منزلقة مثبتة على عمود المحرك.

10. قائمة المراجع

1 I.P. Kopylov - "الآلات الكهربائية" - موسكو ، 2002

محركالدوار الجرح الطبيعي صفة مميزة... أوم. رسم بياني 1. ميكانيكي مميزات، S =. M S السؤال رقم 2 من أجل محرك DC متوازي ...

غير متزامن محركمع دوار قفص السنجاب

العمل المخبري >> الفيزياء

تحديد تجريبيا ميكانيكي صفة مميزةن (م) ، الاعتماد ميكانيكيلحظة على العمود محركضد الانزلاق M (S) ، والعمل مميزات غير متزامن محركن (P2 ...

1

عند بناء نماذج لمحرك كهربائي آلي ، من الضروري مراعاة تعقيد العمليات الكهروميكانيكية التي تحدث في المحرك أثناء تشغيله. يجب التحقق من النتائج التي تم الحصول عليها في الحساب الرياضي تجريبياً. وبالتالي ، هناك حاجة لتحديد خصائص المحركات الكهربائية في سياق تجربة شاملة. المعلومات التي تم الحصول عليها في سياق هذه التجربة تجعل من الممكن اختبار النموذج الرياضي المركب. تتناول المقالة طريقة لبناء الخصائص الميكانيكية لمحرك غير متزامن مع دوار قفص السنجاب ، ويتم إجراء تحقق تجريبي من الخصائص الميكانيكية المحسوبة باستخدام مثال لنظام يتكون من محرك غير متزامن ، إلى عمود يتم توصيل محرك DC للإثارة المستقلة كحمل ، ويتم تقدير خطأ الحساب ، ويتم التوصل إلى استنتاج حول إمكانية استخدام النتائج التي تم الحصول عليها لمزيد من البحث. أثناء التجربة ، تم استخدام حامل المختبر NTC-13.00.000.

محرك غير متزامن

محرك بتيار مستمر

خاصية ميكانيكية

دائرة مكافئة

تشبع النظام المغناطيسي.

1 - محرك كهربائي للطائرة Voronin S.G. مجمع التدريب والميتودولوجيا. - نسخة غير متصل بالإنترنت 1.0. - تشيليابينسك ، 1995-2011. - مريض. 493 ، قائمة مضاءة. - 26 عنوان

2. محرك كهربائي Moskalenko VV: كتاب مدرسي للطلاب. أعلى كتاب مدرسي المؤسسات. - م: مركز النشر "الأكاديمية" 2007. - 368 ص.

3. Moshinsky Yu. A. ، Bespalov V. Ya. ، Kiryakin A. A. تحديد معلمات الدائرة المكافئة لآلة غير متزامنة وفقًا لبيانات الكتالوج // الكهرباء. - رقم 4/98. - 1998. - س 38-42.

4. الكتالوج الفني ، الطبعة الثانية ، مصحح ومكمل / مصنع فلاديمير للمحركات الكهربائية. - 74 ص.

5. أوستن هيوز المحركات الكهربائية وأساسيات المحركات وأنواعها وتطبيقاتها. - الطبعة الثالثة / كلية الهندسة الإلكترونية والكهربائية ، جامعة ليدز. - 2006. - 431 روبل.

مقدمة

محرك غير متزامن (IM) - محرك كهربائي يستخدم على نطاق واسع في مختلف الصناعات و زراعة. تتميز الجحيم مع الدوار ذو القفص السنجابي بميزات تجعله مستخدمًا على نطاق واسع: سهولة التصنيع ، مما يعني انخفاض التكلفة الأولية والموثوقية العالية ؛ تؤدي الكفاءة العالية جنبًا إلى جنب مع تكاليف الصيانة المنخفضة إلى انخفاض تكاليف التشغيل الإجمالية ؛ القدرة على العمل مباشرة من أنابيب التيار المتردد.

أوضاع تشغيل محرك كهربائي غير متزامن

محركات قفص السنجاب هي آلات غير متزامنة تعتمد سرعتها على تردد جهد الإمداد وعدد أزواج القطب والحمل على العمود. كقاعدة عامة ، مع الحفاظ على جهد وتردد ثابت للإمداد ، إذا تم تجاهل تغير درجة الحرارة ، فسيعتمد عزم الدوران على العمود على الانزلاق.

يمكن تحديد عزم ضغط الدم بواسطة صيغة كلوس:

أين ، - لحظة حرجة ، - زلة حرجة.

بالإضافة إلى وضع المحرك ، يحتوي المحرك غير المتزامن على ثلاثة أوضاع أخرى للفرملة: أ) فرملة المولد بإخراج الطاقة للشبكة ؛ ب) الكبح عن طريق التضمين المضاد ؛ ج) الكبح الديناميكي.

مع الانزلاق الإيجابي ، ستعمل آلة قفص السنجاب كمحرك ، مع انزلاق سلبي ، كمولد. ويترتب على ذلك أن تيار المحرك لمحرك قفص السنجاب سيعتمد فقط على الانزلاق. عندما تصل الآلة إلى سرعة متزامنة ، سيكون التيار ضئيلاً.

يحدث فرملة مولد IM مع نقل الطاقة إلى الشبكة عند سرعة العضو الدوار التي تتجاوز السرعة المتزامنة. في هذا الوضع ، يعطي المحرك الكهربائي طاقة نشطة للشبكة ، وتأتي الطاقة التفاعلية من الشبكة إلى المحرك الكهربائي ، وهو أمر ضروري لإنشاء مجال كهرومغناطيسي.

السمة الميكانيكية لوضع المولد هي استمرار لخاصية وضع المحرك في الربع الثاني من محاور الإحداثيات.

يتوافق كبح التيار العكسي مع اتجاه دوران المجال المغناطيسي للجزء الثابت ، عكس دوران الجزء المتحرك. في هذا الوضع ، يكون الانزلاق أكبر من واحد ، وتكون سرعة الدوران للعضو الدوار بالنسبة إلى التردد الدوراني لحقل الجزء الثابت سالبة. يصل التيار في الجزء المتحرك ، وبالتالي في الجزء الثابت ، إلى قيمة كبيرة. للحد من هذا التيار ، يتم إدخال مقاومة إضافية في دائرة الدوار.

يحدث وضع الكبح العكسي عندما يتغير اتجاه دوران الحقل المغناطيسي للجزء الثابت ، بينما يستمر دوار المحرك الكهربائي والآليات المتصلة به في الدوران بالقصور الذاتي. هذا الوضع ممكن أيضًا في الحالة التي لا يغير فيها حقل الجزء الثابت اتجاه الدوران ، ويغير الدوار اتجاه الدوران تحت تأثير عزم دوران خارجي.

في هذه المقالة ، نعتبر بناء الخصائص الميكانيكية للمحرك غير المتزامن في وضع المحرك.

بناء خاصية ميكانيكية باستخدام النموذج

بيانات جواز السفر AD DMT f 011-6u1: Uf = 220 - جهد الطور الاسمي ، V ؛ p = 3 - عدد أزواج أعمدة اللف ؛ ن = 880 - سرعة الدوران الاسمية ، دورة في الدقيقة ؛ Pн = 1400 - القوة الاسمية ، W ؛ في = 5.3 - تيار الدوار الاسمي ، أ ؛ η = 0.615 - الكفاءة اسمى، صورى شكلى، بالاسم فقط، ٪؛ cosφ = 0.65 - cos () اسمي ؛ J = 0.021 - لحظة القصور الذاتي للدوار ، كجم · م 2 ؛ Ki \ u003d 5.25 - تعدد تيار البداية ؛ Kp \ u003d 2.36 - تعدد عزم دوران البداية ؛ كم = 2.68 - تعدد اللحظة الحرجة.

لدراسة ظروف تشغيل المحركات غير المتزامنة ، يتم استخدام الخصائص التشغيلية والميكانيكية ، والتي يتم تحديدها تجريبياً أو محسوبة على أساس الدائرة المكافئة (SZ). لاستخدام SZ (الشكل 1) ، تحتاج إلى معرفة معلماته:

• R 1 ، R 2 "، R M - المقاومة النشطة لمراحل الجزء الثابت والدوار وفرع المغنطة ؛
• X 1 ، X 2 "، X M - المقاومة الاستقرائية لتسرب أطوار الجزء الثابت للدوار وفرع المغنطة.

هذه المعلمات مطلوبة لتحديد تيارات البدء عند اختيار المشغلات المغناطيسية والموصلات ، عند أداء الحماية من الحمل الزائد ، لتنظيم وضبط نظام التحكم في المحرك الكهربائي ، لمحاكاة العابرين. بالإضافة إلى ذلك ، فهي ضرورية لحساب وضع بدء IM ، وتحديد خصائص المولد غير المتزامن ، وكذلك عند تصميم آلات غير متزامنة من أجل مقارنة المعلمات الأولية والتصميم.

أرز. 1. الدائرة المكافئة لمحرك غير متزامن

سوف نستخدم طريقة حساب معلمات الدائرة المكافئة لتحديد المقاومة النشطة والمتفاعلة لمراحل الجزء الثابت والدوار. ترد قيم الكفاءة وعامل القدرة عند الأحمال الجزئية المطلوبة للحسابات في الكتالوج الفني: pf = 0.5 - عامل الحمولة الجزئي ،٪ ؛ Ppf = Pn pf - الطاقة عند التحميل الجزئي ، W ؛ η _pf = 0.56 - الكفاءة عند التحميل الجزئي ،٪ ؛ cosφ_pf = 0.4 - cos (φ) عند التحميل الجزئي.

قيم المقاومة في الدائرة المكافئة: X 1 = 4.58 - مفاعلة الجزء الثابت ، أوم ؛ X 2 "= 6.33 - تفاعل الدوار ، أوم ؛ R 1 \ u003d 3.32 - مقاومة نشطة للجزء الثابت ، أوم ؛ R 2" \ u003d 6.77 - مقاومة نشطة للدوار ، أوم.

دعونا نبني الخاصية الميكانيكية للمحرك غير المتزامن وفقًا لصيغة كلوس (1).

يتم تحديد القسيمة من تعبير عن النموذج:

أين هي سرعة دوران العضو الدوار IM ، رادار / ثانية ،

سرعة الدوران المتزامن:

سرعة الدوار الحرجة:

. (4)

انزلاق حرج:

يتم تحديد نقطة اللحظة الحرجة من التعبير

يتم تحديد عزم بدء التشغيل بواسطة صيغة Kloss لـ s = 1:

. (7)

بناءً على الحسابات التي تم إجراؤها ، نقوم ببناء الخاصية الميكانيكية لـ IM (الشكل 4). لاختباره في الممارسة ، سنجري تجربة.

بناء خاصية ميكانيكية تجريبية

أثناء التجربة ، تم استخدام حامل المختبر NTC-13.00.000 "Electroprivod". هناك نظام يتكون من محرك تحريضي ، يتم توصيل محرك تيار مباشر (محرك DC) من الإثارة المستقلة كحمولة إلى العمود. من الضروري بناء خاصية ميكانيكية لمحرك غير متزامن باستخدام بيانات جواز السفر للآلات غير المتزامنة والمتزامنة وقراءات أجهزة الاستشعار. لدينا القدرة على تغيير جهد ملف الإثارة DCT ، وقياس التيارات في المحرك لمحرك متزامن وغير متزامن ، وسرعة العمود. دعونا نقوم بتوصيل AD بمصدر الطاقة وتحميله عن طريق تغيير تيار ملف الإثارة DCT. بعد إجراء التجربة ، سنقوم بتجميع جدول قيم من قراءات أجهزة الاستشعار:

الجدول 1 قراءات أجهزة الاستشعار تحت حمل محرك غير متزامن

حيث IV هو تيار ملف الإثارة لمحرك DC ، I i هو تيار المحرك للمحرك DC ، Ω سرعة الدوار للمحرك التعريفي ، I 2 هو تيار الدوار للمحرك التعريفي.

بيانات جواز السفر من نوع الجهاز المتزامن 2P H90L UHL4: Pн = 0.55 - القدرة المقدرة ، kW ؛ Unom = 220 - الجهد المقنن ، V ؛ Uin.nom = 220 - جهد الإثارة الاسمي ، V ؛ Iya.nom = 3.32 - تيار المحرك المقنن ، A ؛ Iv.nom = 400 - تيار الإثارة الاسمي ، مللي أمبير ؛ ريا = 16.4 - مقاومة المحرك ، أوم ؛ nн = 1500 - سرعة الدوران الاسمية ، rpm ؛ Jdv = 0.005 - لحظة القصور الذاتي ، كجم م 2 ؛ 2p p = 4 - عدد أزواج الأعمدة ؛ 2 أ = 2 - عدد الفروع المتوازية لملف المحرك ؛ N = 120 - عدد الموصلات النشطة لملف المحرك.

يدخل التيار إلى دوار DCT من خلال فرشاة واحدة ، ويتدفق خلال جميع لفات الملف الدوار ويخرج من خلال فرشاة أخرى. تكون نقطة التلامس بين لف الجزء الثابت مع ملف الجزء المتحرك من خلال لوحة العاكس أو الأجزاء التي تضغطها الفرشاة في ذلك الوقت (الفرشاة عادة ما تكون أعرض من جزء واحد). نظرًا لأن كل دورة فردية لملف الدوار مرتبطة ببعضها البعض بجزء من المجمع ، فإن التيار يمر فعليًا عبر جميع المنعطفات ومن خلال جميع لوحات التجميع في طريقه عبر الدوار.

أرز. 2. التيارات المتدفقة في العضو الدوار لمحرك DC ذو قطبين

يوضح الشكل 2 أن جميع الموصلات الموجودة في القطب N. شحنة موجبة، بينما تحمل جميع الموصلات الموجودة أسفل القطب S شحنة سالبة. لذلك ، ستتلقى جميع الموصلات الموجودة تحت القطب N قوة هبوطية (تتناسب مع كثافة التدفق الشعاعي B والتيار الدوار) ، بينما ستتلقى جميع الموصلات الموجودة تحت القطب S قوة صاعدة متساوية. نتيجة لذلك ، يتم إنشاء عزم على الجزء المتحرك ، يتناسب حجمه مع ناتج كثافة التدفق المغناطيسي والتيار. في الممارسة العملية ، لن تكون كثافة التدفق المغناطيسي موحدة تمامًا تحت القطب ، وبالتالي فإن القوة على بعض موصلات الدوار ستكون أكبر من غيرها. ستكون اللحظة الإجمالية التي تتطور على العمود مساوية لـ:

M = K T FI ، (8)

حيث Ф هي التدفق المغناطيسي الكلي ، يكون المعامل K T ثابتًا لمحرك معين.

وفقًا للصيغة (8) ، يمكن تحقيق التنظيم (التقييد) للحظة عن طريق تغيير التيار I أو التدفق المغناطيسي F. من الناحية العملية ، يتم تنفيذ تنظيم اللحظة في الغالب من خلال تنظيم التيار. يتم تنظيم تيار المحرك من خلال نظام التحكم (أو المشغل) الخاص به عن طريق تغيير الجهد المقدم للمحرك باستخدام محولات الطاقة أو عن طريق تضمين مقاومات إضافية في دوائره.

احسب ثابت تصميم المحرك المضمن في المعادلة (8):

. (9)

دعونا نؤسس العلاقة بين تدفق المحرك وتيار الملف الميداني. كما هو معروف من نظرية الآلات الكهربائية ، نظرًا لتأثير تشبع النظام المغناطيسي ، فإن هذه العلاقة غير خطية ولها الشكل الموضح في الشكل 3. من أجل الاستفادة بشكل أفضل من الحديد ، تم تصميم الآلة بحيث أنه في الوضع الاسمي تكون نقطة التشغيل عند نقطة انعطاف منحنى المغنطة. لنأخذ مقدار التدفق المغناطيسي المتناسب مع تيار الإثارة.

Фpr. = Iв، (10)

حيث IV هو تيار الإثارة.

Ф - القيمة الحقيقية للتدفق ؛ Ф العلاقات العامة - قيمة التدفق المقبول للحسابات

أرز. 3. نسبة قيم التدفق المغناطيسي ، المقبولة والحقيقية

نظرًا لأن AM و DPT في التجربة لهما عمود واحد مشترك ، يمكننا حساب اللحظة التي تم إنشاؤها بواسطة DPT ، وبناءً على القيم التي تم الحصول عليها وقراءات مستشعر السرعة ، نبني خاصية ميكانيكية تجريبية لـ IM (الشكل 4 ).

الشكل 4. الخصائص الميكانيكية للمحرك الحثي: محسوبة وتجريبية

السمة التجريبية التي تم الحصول عليها في منطقة القيم المنخفضة للحظة تقع أسفل الخاصية المحسوبة نظريًا وفوقها - في منطقة القيم العالية. يرتبط هذا الانحراف بالفرق بين القيم المقبولة للحسابات والقيم الحقيقية للتدفق المغناطيسي (الشكل 3). كلا الرسمين البيانيين يتقاطعان عند Фpr. = Iв. نوم.

نقوم بإدخال تصحيح في الحسابات عن طريق إنشاء تبعية غير خطية (الشكل 5):

Ф = а · Iв، (11)

حيث أ هو معامل اللاخطية.

أرز. 5. نسبة التدفق المغناطيسي إلى تيار الإثارة

سوف تأخذ الخاصية التجريبية الناتجة الشكل الموضح في الشكل. 6.

الشكل 6. الخصائص الميكانيكية للمحرك الحثي: محسوبة وتجريبية

دعونا نحسب خطأ البيانات التجريبية التي تم الحصول عليها للحالة التي يعتمد فيها التدفق المغناطيسي خطيًا على تيار الإثارة (10) والحالة التي يكون فيها هذا الاعتماد غير خطي (11). في الحالة الأولى ، يبلغ إجمالي الخطأ 3.81٪ ، وفي الحالة الثانية 1.62٪.

خاتمة

تختلف الخاصية الميكانيكية التي تم إنشاؤها وفقًا للبيانات التجريبية عن الخاصية التي تم إنشاؤها باستخدام صيغة كلوس (1) نظرًا للافتراض المقبول Фpr. = Iв ، فإن التناقض هو 3.81٪ ، مع Iв = Iв.nom. = 0.4 (А) هذه المواصفات تطابق. عندما يصل IV إلى القيمة الاسمية ، يحدث تشبع للنظام المغناطيسي DCT ، ونتيجة لذلك ، يكون للزيادة الإضافية في تيار الإثارة تأثير أقل وأقل على قيمة التدفق المغناطيسي. لذلك ، من أجل الحصول على قيم عزم أكثر دقة ، من الضروري إدخال عامل تشبع ، مما يجعل من الممكن زيادة دقة الحساب بمقدار 2.3 مرة. تعكس الخاصية الميكانيكية ، التي تم إنشاؤها عن طريق النمذجة ، بشكل مناسب تشغيل محرك حقيقي ، ويمكن اعتبارها أساسًا لمزيد من البحث.

المراجعين:

• Pyukke جورجي ألكساندروفيتش ، دكتوراه في العلوم التقنية ، أستاذ قسم أنظمة التحكم في KamchatSTU ، Petropavlovsk-Kamchatsky.
• Potapov Vadim Vadimovich ، دكتوراه في العلوم التقنية ، أستاذ فرع جامعة الشرق الأقصى الفيدرالية ، بتروبافلوفسك كامتشاتسكي.

رابط ببليوغرافي

ليكوديدوف أ. بناء الخصائص الميكانيكية للمحرك غير المنتظم وموافقته // قضايا معاصرةالعلم والتعليم. - 2012. - رقم 5 .؛
URL: http://science-education.ru/ru/article/view؟id=6988 (تاريخ الوصول: 01.02.2020). نلفت انتباهكم إلى المجلات التي تصدرها دار النشر "أكاديمية التاريخ الطبيعي".

الخصائص الميكانيكية الديناميكيةالمحرك غير المتزامن هو العلاقة بين القيم اللحظية للسرعة (الانزلاق) ولحظة الآلة الكهربائية في نفس اللحظة في وقت وضع التشغيل العابر.

يمكن الحصول على الرسم البياني للخاصية الميكانيكية الديناميكية للمحرك التعريفي من الحل المشترك لنظام المعادلات التفاضلية للتوازن الكهربائي في الجزء الثابت والدوائر الدوارة للمحرك وإحدى معادلات عزم الدوران الكهرومغناطيسي ، والتي تُعطى بدون اشتقاقهم:

يستخدم نظام المعادلات (5.35) الترميز التالي:

أ

- مكون من متجه الجهد المتعرج للجزء الثابت ، موجه على طول المحور بنظام إحداثيات ثابت

- مقاومة حثية مكافئة لملف الجزء الثابت ، تساوي المقاومة الاستقرائية لتسرب لف الجزء الثابت والمقاومة الاستقرائية من المجال الرئيسي ؛

- مقاومة حثية مكافئة لملف الدوار ، مخفضة إلى لف الجزء الثابت ، تساوي المقاومة الاستقرائية لتسرب لف الدوار والمقاومة الاستقرائية من المجال الرئيسي ؛

- المقاومة الاستقرائية من المجال الرئيسي (دائرة المغناطيسية) ، الناتجة عن العمل الكلي للتيارات الثابتة ؛

أنظام إحداثيات ثابت

- مكون من ناقل وصلة تدفق لف الجزء الثابت ، موجه على طول المحور بنظام إحداثيات ثابت

أنظام إحداثيات ثابت

هو مكون من متجه وصلة التدفق المتعرج الدوار ، موجه على طول المحور بنظام إحداثيات ثابت

أنظام إحداثيات ثابت

- مكون من ناقل التيار المتعرج الدوار ، موجه على طول المحور بنظام إحداثيات ثابت.

يتم وصف العمليات الكهروميكانيكية في محرك كهربائي غير متزامن بواسطة معادلة الحركة. لهذه المناسبة

أين هي لحظة انخفاض مقاومة الحمل إلى عمود المحرك ؛ - اختزال إجمالي عزم القصور الذاتي للمحرك الكهربائي في عمود المحرك.

يعد تحليل العمليات الديناميكية لتحويل الطاقة في المحرك التعريفي مهمة صعبة بسبب عدم الخطية الكبيرة للمعادلات التي تصف المحرك التعريفي ، بسبب ناتج المتغيرات. لذلك ، يُنصح بدراسة الخصائص الديناميكية للمحرك الحثي باستخدام تكنولوجيا الكمبيوتر.

يتيح لك الحل المشترك لنظام المعادلتين (5.62) و (5.63) في بيئة برنامج MathCAD حساب الرسوم البيانية للعمليات العابرة للسرعة ω وعزم الدوران ممع القيم العددية لمعلمات الدائرة المكافئة لمحرك غير متزامن ، المحددة في المثال 5.3.

نظرًا لأنه لا يمكن الحصول على الخاصية الميكانيكية الديناميكية للمحرك غير المتزامن إلا من نتائج حسابات العمليات العابرة ، فإننا نقدم أولاً رسومًا بيانية لعمليات عابرة للسرعة (الشكل 5.9) وعزم الدوران (الشكل 5.10) عند بدء تشغيل محرك غير متزامن بطريقة مباشرة الاتصال بالشبكة.

أرز. 5.9

أرز. 5.10.

أرز. 5.11.

تسمح لك الرسوم البيانية والعابرات ببناء خاصية ديناميكية ميكانيكية لمحرك غير متزامن (الشكل 5.1 I ، منحنى I) عند البدء عن طريق الاتصال المباشر بالشبكة. للمقارنة ، يوضح نفس الشكل الخاصية الميكانيكية الثابتة - 2 ، محسوبة بالتعبير (5.7) لنفس المعلمات للدائرة المكافئة لمحرك غير متزامن.

يُظهر تحليل الخصائص الميكانيكية الديناميكية للمحرك التعريفي أن عزم الدوران الأقصى للصدمة عند بدء التشغيل يتجاوز عزم الدوران المقدر L / n للخاصية الميكانيكية الساكنة بأكثر من 4.5 مرة ويمكن أن يصل إلى قيم كبيرة غير مقبولة من حيث الميكانيكية قوة. تأثير عزم الدوران أثناء بدء التشغيل ، وخاصة أثناء انعكاس المحرك غير المتزامن ، يؤدي إلى فشل حركية آليات الإنتاج والمحرك غير المتزامن نفسه.

تجعل النمذجة في بيئة برنامج MathCAD من السهل جدًا دراسة الخصائص الميكانيكية الديناميكية للمحرك التعريفي. لقد ثبت أن الخاصية الديناميكية لا يتم تحديدها فقط من خلال معلمات الدائرة المكافئة لمحرك غير متزامن ، ولكن أيضًا من خلال معلمات المحرك الكهربائي ، مثل لحظة القصور الذاتي المكافئة ، لحظة المقاومة على عمود المحرك . وبالتالي ، فإن المحرك غير المتزامن مع معلمات معينة لشبكة الإمداد والدائرة المكافئة له خصائص ميكانيكية ثابتة والعديد من الخصائص الميكانيكية الديناميكية.

على النحو التالي من تحليل الخصائص الديناميكية للشكل. 5.9-5.10 ، يمكن أن تكون العملية المؤقتة لبدء محرك تحريضي قفص السنجاب متذبذبة ليس فقط في القسم الأولي ، ولكن أيضًا في القسم الأخير ، وتتجاوز سرعة المحرك 0 المتزامن. من الناحية العملية ، لا يتم دائمًا ملاحظة التقلبات في السرعة الزاوية وعزم الدوران للمحرك في القسم الأخير من العملية العابرة. بالإضافة إلى ذلك ، هناك رقم ضخمآليات الإنتاج التي يجب استبعاد مثل هذه التقلبات. مثال نموذجي هو آليات الروافع وحركة الرافعات. لمثل هذه الآليات ، يتم إنتاج محركات غير متزامنة ذات خصائص ميكانيكية ناعمة أو مع زيادة الانزلاق. لقد ثبت أنه كلما كان قسم العمل أكثر ليونة للخاصية الميكانيكية للمحرك غير المتزامن وزادت اللحظة المكافئة لقصور المحرك الكهربائي ، كلما قل اتساع التذبذبات عند الوصول إلى سرعة ثابتة وأسرع تسوسها.

تعتبر دراسات الخصائص الميكانيكية الديناميكية ذات أهمية نظرية وعملية ، لأنه ، كما هو موضح في القسم 5.1.1 ، مع الأخذ في الاعتبار الخصائص الميكانيكية الثابتة فقط يمكن أن يؤدي إلى استنتاجات غير صحيحة تمامًا وتشويه طبيعة الأحمال الديناميكية أثناء بدء التشغيل غير المتزامن المحركات. تشير الدراسات إلى أن القيم القصوى لعزم الدوران الديناميكي يمكن أن تتجاوز عزم الدوران المقدر للمحرك عند البدء عن طريق الاتصال المباشر بالشبكة بمقدار 2-5 مرات وبنسبة 4-10 مرات عند عكس المحرك ، والتي يجب أن تؤخذ في حساب عند تطوير وتصنيع المحركات الكهربائية.

محاضرة 3

تم استخدام المحركات غير المتزامنة على نطاق واسع في الصناعة بسبب عدد من المزايا المهمة على الأنواع الأخرى من المحركات. المحرك غير المتزامن بسيط وموثوق في التشغيل ، لأنه لا يحتوي على مجمع ؛ المحركات غير المتزامنة أرخص وأخف بكثير من محركات التيار المستمر.

لاشتقاق معادلة الخصائص الميكانيكية للمحرك التعريفي ، يمكنك استخدام الدائرة المكافئة المبسطة الموضحة في الشكل. 3.1 ، حيث يتم قبول التعيينات التالية:

Uph - جهد المرحلة الأولية ؛ أنا 1 - المرحلة الحالية للجزء الثابت ؛ I / 2 - تيار الدوار المنخفض ؛ X 1 و X "2 - مفاعلات التشتت المنخفضة الأولية والثانوية ؛ رو و X 0 - المقاومة النشطة والمتفاعلة لدائرة التمغنط ؛ s == (w 0 - w) / w 0 - انزلاق المحرك ؛ ث 0 = 2pn 0/60 - السرعة الزاوية المتزامنة للمحرك ؛ ث 0 = 2pf 1 / ع ؛ R1 و R / 2 - انخفاض المقاومة النشطة الأولية والثانوية ؛ و 1 - تردد الشبكة ؛ ص -عدد أزواج الأعمدة.

أرز. 3.1 دائرة مكافئة مبسطة لمحرك غير متزامن.

وفقًا للدائرة المكافئة أعلاه ، من الممكن الحصول على تعبير للتيار الثانوي

(2.1)

يمكن تحديد عزم المحرك التحريضي من تعبير الخسارة Mw 0 s = 3 (I / 2) 2 R / 2 ، حيث

(2.2)

باستبدال قيمة I / 2 الحالية في (2.1) ، نحصل على:

(2.3)

منحنى اللحظة م = و (ق)له حد أقصى: واحد - في وضع المولد ، والآخر - في وضع المحرك 1.

معادلة dM / ds= 0 ، نحدد قيمة الانزلاق الحرج Sg ، حيث يطور المحرك أقصى عزم دوران (حرج)

(2.4)

مع المقاومة الكبيرة لدائرة الدوار ، قد يكون الحد الأقصى لعزم الدوران في وضع الكبح عن طريق التبديل العكسي.

باستبدال قيمة Sk في (3.3) ، نجد التعبير للحظة القصوى

(2.5)

تشير العلامة "+" في المساواة (2.4) و (2.5) إلى وضع المحرك (أو الكبح عن طريق التضمين المضاد) ، والعلامة "-" - إلى وضع المولد للتشغيل بالتوازي مع الشبكة (w> w 0 )

إذا كان التعبير (2.3) مقسومًا على (2.5) وتم إجراء التحويلات المقابلة ،

أرز. 3.2 الخصائص الميكانيكية للمحرك غير المتزامن.

ثم يمكنك الحصول على:

(2.6)

حيث عضو الكنيست - أقصى عزم دوران للمحرك S K - الانزلاق الحرج المقابل للحظة القصوى ؛ أ= ص 1 / ص / 2 .

من الضروري هنا التأكيد على ظرف مهم جدًا للممارسة - تأثير تغيير جهد التيار الكهربائي على الخصائص الميكانيكية للمحرك التعريفي. كما يتضح من (3.3) ، بالنسبة للانزلاق المحدد ، يتناسب عزم المحرك مع مربع الجهد ، لذلك فإن هذا النوع من المحركات حساس لتقلبات جهد التيار الكهربائي.

إن الانزلاق الحرج والسرعة الزاوية للخمول المثالي مستقلان عن الجهد.

على التين. يوضح الشكل 3.2 الخصائص الميكانيكية لمحرك غير متزامن. نقاطها المميزة:

1) ق = 0 ؛ M = 0 ، بينما سرعة المحرك تساوي متزامن ؛

2) s = s NOM ؛ M = M nom الذي يتوافق مع السرعة المقدرة والعزم المقنن ؛

3) ق == سك ؛ م == م ماكس -أقصى عزم دوران في وضع المحرك ؛

عزم الدوران الأولي

5) ق = - ث ك ؛ م = م كجم - الحد الأقصى لعزم الدوران في وضع المولد للتشغيل بالتوازي مع الشبكة.

مع s> 1.0 ، يعمل المحرك في وضع الفرامل المانعة للتبديل ، مع s< 0 имеет место генераторный режим работы параллельно с сетью.

يجب التأكيد على أن القيم المطلقة لـ S k في أوضاع المحرك والمولد بالتوازي مع الشبكة هي نفسها

ومع ذلك ، من (2.6) يتبع ذلك أن اللحظات القصوى في أوضاع المحرك والمولد مختلفة. في وضع المولد للتشغيل بالتوازي مع الشبكة ، يكون الحد الأقصى لعزم الدوران أكبر في القيمة المطلقة ، والتي تتبع العلاقة

إذا أهملنا في المعادلة (2.6) المقاومة النشطة للجزء الثابت ، فسنحصل على صيغة أكثر ملاءمة للحسابات:

(2.7)

الاستبدال في التعبير (2.7) بدلاً من القيم الحالية لـ M و s قيمها الاسمية والدلالة على تعدد اللحظة القصوى M K / M NOM ، من خلال l ، نحصل على:

في التعبير الأخير ، يجب أخذ علامة "+" قبل الجذر.

يوضح تحليل الصيغة (2.6) أنه بالنسبة لـ s> s k (الجزء غير العامل من الخاصية) ، سيتم الحصول على معادلة القطع الزائد إذا تم ، في هذه الحالة ، إهمال المصطلحات الثانية للمقام في المعادلات (3.6) ، بمعنى آخر.

يتوافق هذا الجزء من الخاصية عمليًا فقط مع أوضاع البدء والكبح.

للقيم الصغيرة للانزلاق (s< s k) для م= f (s) نحصل على معادلة الخط المستقيم إذا أهملنا الحد الأول في المقام (3.6):

هذا الجزء الخطي من الخاصية هو جزء العمل الخاص به ، حيث يعمل المحرك عادةً في حالة ثابتة. في نفس الجزء من الخاصية توجد نقاط مقابلة للبيانات الاسمية للمحرك: M NOM ، I NOM ، n NOM ، s NOM.

يتم تحديد الانخفاض (الفرق) الثابت للسرعة في الوحدات النسبية على الخاصية الميكانيكية الطبيعية لمحرك غير متزامن عند عزم الدوران المقنن من خلال الانزلاق المقنن.

يعتمد الانزلاق الاسمي على مقاومة الدوار. عادةً ما يكون للمحركات ذات الدوار ذي القفص السنجابي ذي التصميم العادي أصغر انزلاق مُقدر لنفس القوة وعدد الأقطاب. بالنسبة لهذه المحركات ، نظرًا لخصائص تصميمها ، فإن مقاومة الجزء المتحرك لها قيمة صغيرة نسبيًا ، مما يؤدي إلى انخفاض في قيم الانزلاق الحرج k (3.4) والانزلاق الاسمي NOM. للأسباب نفسها ، مع زيادة قوة المحرك ، ينخفض ​​الانزلاق الاسمي ويزداد صلابة الخصائص الطبيعية. هذا الأخير موضح بالمنحنى في الشكل. 11 ، مبني على بيانات متوسطة لمحركات ذات قوة مختلفة.

الحد الأقصى للعزم ، كما يتضح من (3.5) ، لا يعتمد على المقاومة النشطة للدوار R 2 , يزداد الانزلاق الحرج ، وفقًا لـ (3.4) ، مع زيادة مقاومة العضو الدوار. نتيجة لذلك ، في المحركات ذات الدوار الطور ، عندما يتم إدخال مقاومات في دائرة الدوار ، يتحول الحد الأقصى لمنحنى عزم الدوران نحو الانزلاقات الكبيرة.

يتم تحديد قيمة المقاومة R 2 ، اللازمة لبناء الخصائص الطبيعية والمتغيرة للمحرك بدوار طور ، من التعبير

حيث E 2k ، I 2NOM - الجهد الخطي مع الدوار الثابت والتيار المقنن للدوار.

على التين. يوضح الشكل 12 عائلة الخصائص المتغيرة في الوضع الحركي في محاور الإحداثيات مومع قيم مختلفة لمقاومة الدائرة الدوارة. بتقريب معروف ، يمكن اعتبار الخصائص المتغيرة في جزء العمل الخاص بها على أنها خطية. هذا يجعل من الممكن ، عند حساب مقاومة المقاومات المضمنة في الدائرة الدوارة لمحرك غير متزامن ، استخدام طرق مماثلة لتلك المستخدمة

أرز. 11. منحنى الشكل الاسمي. 12 ميكانيكي طبيعي ومقاوم للماء

الانزلاق للخصائص غير المتزامنة للمحرك الحثي مع الطور-

محركات ذات قوة مختلفة. الدوار

لحساب مقاومة دائرة المحرك لمحرك DC للإثارة المستقلة. يتم تقديم بعض عدم الدقة في تحديد مقاومة المقاوم في هذه الحالة بسبب حقيقة أن خاصية المحرك غير المتزامن في قسم الرسم البياني من M = 0 إلى أقصى عزم دوران عند بدء التشغيل تعتبر خطية.

الطريقة الأكثر دقة هي عندما يتم تقويم الخصائص على مساحة أصغر. تعدد اللحظة القصوى l \ u003d M · K.D. يجب أن تكون / M الاسمية 1.8 على الأقل للمحركات ذات التصميم العادي بدوار طور ، و 1.7 على الأقل للمحركات ذات الدوار القفص السنجابي. تتميز محركات الرافعة بنسبة أعلى من الحد الأقصى لعزم الدوران. على سبيل المثال ، بالنسبة للمحركات ذات الدوار القفص السنجابي لسلسلة MTK ، l = 2.3¸3.4.

المحركات ذات الجزء الدوار من السلسلة المذكورة لها نفس قيم l تقريبًا .

بالنسبة للمحركات ذات الدوارات ذات القفص السنجابي ، فإن تعدد عزم الدوران الأولي وتيار البدء الأولي ضروريان من وجهة نظر المحرك الكهربائي.

على التين. يوضح الشكل 13 الخصائص الطبيعية التقريبية لمحرك ذي دوار عادي على شكل قفص سنجاب به فتحات دائرية. تظهر هذه الخصائص أن محرك قفص السنجاب ، الذي يستهلك تيارًا كبيرًا جدًا من الشبكة ، لديه نسبيًا

أرز. 13. خصائص المشترك = = و (م)و u == D (/) لمحرك تحريضي مع دوار قفص السنجاب بفتحات مستديرة.

عزم دوران منخفض. تعدد عزم الدوران الأولي للمحركات

ومحركات الرافعات

بدء النسبة الحالية

يرجع عدم التناسب بين عزم دوران المحرك وتيار الجزء الثابت أثناء بدء التشغيل (الشكل 13) إلى انخفاض كبير في التدفق المغناطيسي للمحرك ، فضلاً عن انخفاض عامل القدرة للدائرة الثانوية أثناء بدء التشغيل .

تتناسب لحظة المحرك التعريفي ، مثل أي آلة كهربائية ، مع التدفق المغناطيسي Ф والمكون النشط للتيار الثانوي

(2.8)

مع زيادة الانزلاق ، يزيد EMF الخاص بالدوار E 2 \ u003d E 2K s , يزداد تيار الجزء المتحرك I / 2 وفقًا لـ (3.1) ، ويميل بشكل مقارب إلى قيمة حدية معينة ، و cos y 2 يتناقص مع زيادة s (قليل جدًا في قسم العمل للخاصية) ، يميل بشكل مقارب إلى الصفر عند s ® ¥ . لا يظل تدفق المحرك ثابتًا أيضًا ، حيث يتناقص مع زيادة التيار بسبب انخفاض الجهد عبر مقاومات لف الجزء الثابت. كل هذا يسبب عدم التناسب بين التيار وعزم دوران المحرك.

لزيادة عزم الدوران الأولي وتقليل تيار البدء ، يتم استخدام محركات ذات تصميمات خاصة بدوار قفص السنجاب. دوارات المحرك الكهربائي لها قفصان متحدان المركز أو أسطح عميقة ذات أعمدة طويلة وضيقة. مقاومة الدوار لهذه المحركات في البداية

أرز. 14. الخصائص الميكانيكية لمحرك غير متزامن مع دوار على شكل قفص سنجاب مع غطس عند سرعات زاوية منخفضة.

الفترة أطول بكثير من السرعة المقدرة ، بسبب تأثير الجلد بسبب زيادة وتيرة التيار في الدوار عند الانزلاقات الكبيرة. لذلك ، عند التبديل إلى المحركات ذات الأخدود العميق أو الملف المزدوج للعضو الدوار ، تزداد نسبة عزم دوران البداية بشكل كبير (يزيد تدفق cos y 2) وتنخفض نسبة تيار البدء. صحيح ، في هذه الحالة ، يتم تقليل عامل الطاقة والكفاءة المقابلة للحمل المقدر إلى حد ما.

وتجدر الإشارة إلى أنه بالنسبة للمحركات ذات الدوارات ذات القفص السنجابي ، فإن عزم بدء التشغيل ليس دائمًا أقل قيمة لعزم الدوران في منطقة وضع المحرك. كما يظهر في الشكل. في الشكل 14 ، فإن الخاصية الميكانيكية للمحرك ذي الدوار القفص السنجابي لها أحيانًا انخفاض في السرعات الزاوية المنخفضة ، بسبب تأثير التوافقيات الأعلى لمجالات السن. يجب أن يؤخذ هذا الظرف في الاعتبار عند بدء تشغيل المحرك تحت الحمل.

بالنسبة للمحركات ذات الدوار الطور ، يزداد عزم بدء التشغيل الأولي مع زيادة حدود المقاومة المعروفة للمقاوم (الشكل 12) ، ويقل تيار البدء مع زيادة المقاومة. يمكن ضبط عزم الدوران الأولي إلى أقصى عزم دوران. مع زيادة مقاومة الدائرة الدوارة ، فإن الزيادة في cos y 2 تعوض عن انخفاض تيار الجزء المتحرك ويقل عزم بدء التشغيل.

الخصائص الميكانيكية

محرك غير متزامن في أوضاع الكبح

في الفقرة 3.7 ، تم النظر في الخصائص الميكانيكية لآلة غير متزامنة تعمل في وضع المحرك. ومع ذلك ، يمكن أن يعمل المحرك غير المتزامن أيضًا في أوضاع الكبح: أثناء الكبح مع نقل الطاقة إلى الشبكة ، وأثناء الكبح المانعة للتبديل وأثناء الكبح الديناميكي.

1. الكبح مع عودة الطاقة إلى الشبكة(وضع تشغيل المولد

أرز. 15. الخصائص الميكانيكية للمحرك غير المتزامن لأنماط التشغيل المختلفة.

بالتوازي مع التيار الكهربائي) بسرعات أعلى من المتزامن. الخصائص الميكانيكية للمحرك غير المتزامن في الإحداثيين M و w) موضحة في الشكل. 15. في الربع 1 توجد أقسام لخصائص وضع المحرك لثلاث مقاومات مختلفة لدائرة الدوار. عندما تقترب سرعة المحرك من سرعة التباطؤ المثالية ، أو السرعة المتزامنة ، يقترب عزم دوران المحرك من الصفر.

مع زيادة أخرى في السرعة الزاوية تحت تأثير لحظة خارجية ، عندما تكون w> w 0 ، يعمل المحرك في وضع المولد بالتوازي مع الشبكة ، حيث يمكنه توفير الطاقة الكهربائية ، مع استهلاك الطاقة التفاعلية للإثارة. يتوافق الكبح مع نقل الطاقة إلى الشبكة مع أقسام الخصائص الموجودة في الجزء العلوي من الربع 2. في هذا الوضع ، كما يتضح من (3.5) ، يكون الحد الأقصى لعزم الدوران أكبر مما هو عليه في وضع المحرك. يتم استخدام وضع الكبح مع نقل الطاقة إلى الشبكة عمليًا لمحركات تغيير العمود ، وكذلك لمحركات آلات الرفع (المصاعد والحفارات وما إلى ذلك) وفي بعض الحالات الأخرى.

2. عكس الكبح الحاليلديه تطبيق عملي أكثر بكثير. يمكن الحصول على وضع الكبح للتيار العكسي ، بنفس الطريقة التي يتم بها الحصول على محرك DC ، مع عزم دوران الحمولة MS > م ف (الشكل 15). للحد من التيار والحصول على عزم الدوران المقابل ، من الضروري ، عند استخدام محرك بدوار طور ، تضمين مقاوم إضافي في دائرته الدوار. يتوافق وضع الحالة المستقرة أثناء الكبح بواسطة الأسلاك المضادة ، على سبيل المثال ، مع النقطة - w SET ، M C على الخاصية (الشكل 15).

لا توفر الخاصية الميكانيكية لـ Rp 1 في وضع الكبح المضاد للتيار و M C == const عملية مستقرة. يمكن أيضًا الحصول على الكبح العكسي عن طريق التبديل بين مرحلتين من لف الجزء الثابت أثناء التنقل ، مما يؤدي إلى تغيير اتجاه دوران المجال المغناطيسي (الانتقال من النقطة لكنبالضبط فيفي التين. السادس عشر). ثم يدور الجزء المتحرك عكس اتجاه المجال ويتباطأ تدريجيًا. عندما تنخفض السرعة الزاوية إلى الصفر (النقطة C في الشكل 16) ، يجب فصل المحرك عن الشبكة ، وإلا فقد يتحول مرة أخرى إلى وضع المحرك ، وسوف يدور دواره في الاتجاه المعاكس للاتجاه السابق (النقطة D ).

3. الكبح الديناميكي للمحرك غير المتزامن يتم إجراؤه عادةً عن طريق تشغيل لف الجزء الثابت على شبكة التيار المستمر ؛ ثم يتم إغلاق لف الدوار أمام المقاومات الخارجية. للتبديل من وضع المحرك إلى وضع الكبح الديناميكي ، موصل K1 (الشكل 17) يفصل الجزء الثابت عن شبكة التيار المتردد ، ويقوم الموصل K2 بتوصيل ملف الجزء الثابت بشبكة التيار المستمر. يتم توفير المقاومات الخارجية في الدائرة الدوارة للحد من التيار والحصول على خصائص الكبح المختلفة.

بالمرور من خلال لف الجزء الثابت ، يشكل التيار المباشر حقلاً ثابتًا ، تعطي موجته الرئيسية توزيعًا جيبيًا للحث. ينشأ تيار متناوب في دوار دوار ، مما يخلق مجاله الخاص ، والذي

ثابتة أيضًا بالنسبة للجزء الثابت. نتيجة لتفاعل التدفق المغناطيسي الكلي مع تيار الجزء المتحرك ، ينشأ عزم الكبح ، والذي يعتمد على الجزء الثابت MMF ومقاومة الدوار والسرعة الزاوية للمحرك. ترد الخصائص الميكانيكية لهذا الأسلوب في الجزء السفلي من الربع 2 (انظر الشكل 15). يمرون من خلال أصل الإحداثيات ، نظرًا لأن السرعة الزاوية تساوي صفرًا ، فإن عزم الكبح في هذا الوضع يساوي صفرًا أيضًا. يتناسب الحد الأقصى لعزم الدوران مع مربع الجهد المطبق على الجزء الثابت 1 ويزيد مع زيادة الجهد. يعتمد الانزلاق الحرج على

الشكل 16. الخصائص الميكانيكية 17 مخطط الأسلاك