ГЛАВА XVII
ПУСК В ХОД МНОГОФАЗНЫХ АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ (ПРИ КОРОТКОЗАМКНУТОЙ ОБМОТКЕ РОТОРА)
§ 170. Двигатель с двойной беличьей клеткой ротора.
Доливо-Добровольский и позднее Бушеро разработали метод пуска в ход асинхронного двигателя, при котором вместо двух статоров и роторов схемы фиг. 181 можно ограничиться всего одним статором и ротором, расположив на последнем две обмотки. Статор этого двигателя имеет обычную нормальную конструкцию. Ротор двигателя, как было сказано, имеет две обмотки. Обе обмотки обычно выполняются в виде беличьих клеток (фиг. 181, 183, 184).
Фиг. 181. Двойная клетка Бушеро. |
Обмотка K1, расположенная ближе к наружной поверхности, имеет относительно большое сопротивление (фиг. 181). Эта обмотка часто изготовляется не из меди, а из какого-нибудь металла большего сопротивления, например, латуни или алюминиевой бронзы.
Эта наружная обмотка является пусковой обмоткой; внутренняя обмотка K2, являющаяся рабочей, имеет большое сечение проводов и, следовательно, малое сопротивление (фиг. 181).
Фиг. 182. Картина распределения магнитного потока в роторе Бушеро при пуске (левый чертеж) и при нормальной работе (правый чертеж). | Фиг. 183. Алюминиевая обмотка ротора. |
При пуске в ход, главным образом, работает наружная пусковая обмотка, рабочая же обмотка при этом нагружена слабо.
При нормальной скорости, наоборот, более нагруженной является рабочая, внутренняя, обмотка, имеющая большее сечение проводов.
Действие такого двигателя заключается в следующем: при пуске в ход вращающийся поток с полной скоростью пересекает провода тонкой (пусковой) и толстой (рабочей) обмоток.
При этом во внутренней обмотке благодаря ее малому активному сопротивлению и благодаря большому ее индуктивному сопротивлению текут сильно смещенные по фазе токи.
Благодаря этому м. д. с. внутренней обмотки стремится ослабить вращающийся поток двигателя; она как бы "отжимает" или "оттесняет" силовые магнитные линии вращающегося потока к внешней поверхности ротора (фиг. 182, левый чертеж).
Фиг. 184. Внешний вид ротора Бушеро. |
Таким образом при пуске в ход силовые магнитные линии вращающегося потока двигателя не заходят глубоко внутрь железа ротора — почти не проникают глубже рабочей обмотки; благодаря этому при этих условиях работает в смысле образования крутящего момента, главным образом, внешняя обмотка большого сопротивления. По мере раскручивания ротора двигателя частота и сила токов в роторе уменьшаются, и размагничивающее действие рабочей обмотки (внутренней) в соответственной мере уменьшаются. При этом силовые линии вращающегося потока заходят все глубже и глубже внутрь железа ротора и, сцепляясь с рабочей обмоткой, развивают вращающий момент. В результате этого во время нормального хода двигателя уже работает преимущественно внутренняя (рабочая) обмотка (фиг. 182, правый чертеж).
На фиг. 183 показан ротор Бушеро, у которого провода рабочей обмотки имеют овальное сечение (для уменьшения магнитного насыщения в железе ротора).
Такая обмотка часто выполняется путем заливки пазов алюминием, как показано на фиг. 183.
Пусковая и рабочая клетки могут быть присоединены к общим замыкающим кольцам или каждая — раздельно к своим кольцам, в каковом случае число замыкающих колец удваивается (фиг. 184).
Нагрев проводов К1 пусковой обмотки в момент пуска бывает больше, чем проводов К2 рабочей обмотки.
Поэтому при пуске в ход провода К1 вследствие теплового расширения удлиняется значительнее, чем рабочие провода ротора. Таким образом с этой точки зрения раздельные замыкающие кольца являются более желательными, хотя это и влечет некоторое усложнение конструкции ротора (фиг. 181 и 184).