АСИНХРОННЫЕ
МАШИНЫ

ГЛАВА  XX
КРАТКАЯ ТЕОРИЯ РОТОРА С ДВОЙНОЙ БЕЛИЧЬЕЙ КЛЕТКОЙ И С ГЛУБОКИМ ПАЗОМ

§ 197. Круги диаграммы тока двигателя с двойным беличьим ротором.

Фиг. 212. Диаграмма токов двигателя Бушеро.

Фиг. 213.   Схемы, поясняющие работу двигателя Бушеро.

Конец вектора первичного тока в двигателе Бушеро при его разбеге перемещается по более сложной кривой, чем это имеет место в случае работы асинхронной машины с обычным ротором.

Из фиг. 212, где представлена кривая тока для двигателя Бушеро, видно, что при разбеге двигателя концы вектора первичного тока последовательно перемещаются по двум окружностям К и B1.

Для того чтобы ясно представить себе те процессы, которые совершаются в обеих роторных клетках двигателя при его разбеге, рассмотрим фиг. 213.

Представим себе сначала, что в роторе двигателя осталась только одна наружная (пусковая) клетка r'А, а рабочей (внутренней) клетки нет, как это показано на схеме замещения на верху чертежа слева (фиг.  213,а).

В этом случае конец вектора роторного тока Í'А будет перемещаться по окружности А, как показано на верху чертежа справа. Будем называть эту окружность кругом исходного двигателя 1. Диаметр этого "исходного" круга будет в некотором масштабе равен "идеальному" роторному току короткого замыкания 2:

1  Диаметр круга А будет соответствовать двигателю с такими же размерами и данными статора, как у двигателя Бушеро, но с обычным короткозамкнутым ротором (с одной клеткой), имеющей в своих пазах столько же меди, что и в роторе Бушеро.

2 В двигателе протекает такой ток в том теоретическом случае, когда активное сопротивление статора и ротора равно нулю.

Теперь предположим, что в роторе нет наружной (пусковой) клетки и осталась только одна рабочая (внутренняя) клетка. В этом случае схема замещения будет иметь вид, показанный слева на среднем чертеже (фиг. 213,6).

Круговая диаграмма для этого случая представлена справа, конец вектора тока рабочей обмотки ротора (внутренней) будет при этом перемещаться на окружности B0.

Диаметр этой окружности В0 меньше, чем диаметр круга A, так как "идеальный" ток короткого замыкания теперь равен

При нормальном режиме (при малых скольжениях) конец вектора первичного тока будет перемещаться по другой окружности В1, диаметр которой определится из уравнения

Схема замещения, которая будет при этом иметь место, показана на чертеже слева (фиг. 213,с). На этой схеме мы видим, что обе ветви, представляющие собой внутреннюю и наружную клетки, соединены параллельно.

Поэтому в знаменатель последнего выражения входит величина Кх'B, где коэфициент К, меньший единицы, учитывает влияние параллельно включенной цепи с сопротивлением r'А. Коэфициент К по своей величине равен

Приведенное здесь построение однако имеет приближенный характер.

Правильнее было бы подставить в знаменатель выражения (197,3) не kх'B, авеличину x2f , которая меняется в функции s.

Поэтому кривая В1 в действительности будет по своей форме отличаться от круга, хотя расхождение в большинстве случаев получается незначительным.

Если в роторе имеются обе обмотки: пусковая и рабочая, то при пуске двигателя в ход в первый момент, пока скольжение еще велико, конец вектора тока I'А пусковой клетки будет перемещаться по окружности К,   сильно   смещенной   вправо от начала координат.

Как показано на фиг. 213,d внизу справа, пусковой круг К смещен от начала координат О вправо на величину тока I'B в рабочей клетке.

Поэтому при таких условиях ток в рабочей клетке I'B можно рассматривать как своего рода большой ток холостого хода.

Эту мысль иллюстрирует схема замещения, показанная внизу слева (фиг. 213,d),   причем   ветвь   тока   I'B   здесь намеренно отнесена влево, чтобы подчеркнуть роль этого тока, являющегося как бы током холос­того хода по отношению к току I'А.

В действительных условиях работы двигателя Бушеро мы получаем диаграмму токов, показанную на фиг. 212, где совмещены оба круга: пусковой К и рабочий B1.

При пуске в ход конец вектора первичного тока, пока двигатель неподвижен, находится в точке ВK и затем по мере раскручивания двигателя этот конец вектора начинает перемещаться влево по кривой, показанной на фиг. 212 жирными линиями.

Таким образом при пуске в ход конец вектора тока перемещается по пусковому кругу К и затем по мере увеличения скорости постепенно переходит на другой — рабочий   круг  B1.

Как видно из фиг. 212, при этом получается седлообразная впадина, которая часто является характерной особенностью двигателей, работающих на принципе двойных клеток и вытеснения тока в роторе.