ГЛАВА V
Э. Д. С, ИНДУКТИРОВАННЫЕ В ОБМОТКАХ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ
§ 44. Магнитные потоки в асинхронном двигателе.
Особенности работы асинхронного двигателя (подобно трансформатору) обусловлены теми магнитными потоками, которые вызываются обмотками двигателя, приключенного к сети.
Потоки эти:
- Поток статора.............................................................................. Ф1
- Поток магнитного рассеяния статорной обмотки................... Фs1
- Поток магнитного рассеяния роторной обмотки..................... Фs2
- Поток в роторе............................................................................. Ф
- Полезный поток ротора.............................................................. Ф2
На фиг. 69 (левый чертеж) схематически показаны пути всех трех перечисленных выше потоков. Как видно из этой фигуры, поток рассеяния статора Фs1 замыкается только вокруг проводов статора, не заходя совсем в ротор. Поток рассеяния ротора Фs2 замыкается только вокруг проводов обмотки ротора и не заходит в статор. Наконец, поток Ф сцеплен с проводами обмотки статора и с проводами обмотки ротора (фиг. 69, левый чертеж).
 |
| Фиг. 69. Схема распределения потоков в статоре и роторе асинхронного двигателя. |
Потоки рассеяния Фs1 и Фs2 не только никаких полезных функций не выполняют, но они, наоборот, как будет видно ниже, ухудшают свойства асинхронного двигателя, понижая его коэфициент мощности — cos φ.
Поэтому с этой точки зрения потоки рассеяния Фs1 и Фs2 являются в известной мере нежелательными, вредными потоками.
Поток рассеяния Фs1 при слабо насыщенной магнитной цепи изменяется прямо пропорционально току статора, так что мы можем написать Фs1 =— I1.
Точно так же мы можем принять, что при слабом магнитном насыщении поток рассеяния ротора пропорционален току ротора Фs2 =— I2.
Что касается потока Ф, то, как будет выяснено ниже, его величина зависит от геометрической суммы чисел ампервитков статорной и роторной обмоток Ф = Í1w1 + Í2w2.
Поток рассеяния статора Фs1 имеет частоту сети f1.
Поток рассеяния ротора Фs2 имеет частоту скольжения f2 = sf1.
Поток Ф вращается в пространстве с синхронной скоростью, соответствующей частоте сети f1 и числу пар полюсов р двигателя; число оборотов в минуту потока Ф может быть найдено из формулы
| n = | 60 f1 | . |
| p |
Примечание. Левый чертеж фиг. 69 не дает нам действительной картины распределения магнитных потоков в статоре и роторе асинхронного Двигателя. Действительно обратим внимание на точку а левого чертежа; в этом месте силовые линии потока Фs2 и части потока ротора Ф', показанного на фигуре пунктиром, направлены в противоположные стороны; поэтому в точке а потоки Фs2 и Ф' компенсируют друг друга, в результате чего силовые линии потока Ф'= Фs2 как бы отжимаются кверху, как схематически показано на фиг. 69 справа.
Таким образом правый чертеж фиг. 69 дает нам представление о действительной картине распределения потоков. Как видно из этого правого чертежа, в глубь железа ротора проникает только поток Ф2; поэтому этот поток иногда называют полезным потоком ротора.
Таким образом мы видим, что при действительных условиях потоки Фs2 и Ф' (левый чертеж фиг. 69) отдельно существовать не будут, но, складываясь в результирующие потоки, дадут картину, изображенную на фиг. 69 справа.
Обращаясь к этому правому чертежу (фиг. 69), мы найдем следующие соотношения:
Ф1 = Ф + Фs1,
Ф1 = Ф2 + Фs1 + Фs2.
Ф = Ф2 + Фs2.
При изучении работы асинхронного двигателя является более удобным пользоваться "фиктивной" картиной распределения потоков.
Поэтому всюду в дальнейшем мы будем иметь в виду левый чертеж фиг. 69, согласно которому тем общим потоком, посредством которого "сцеплены" между собой статорная и роторная обмотки двигателя, является поток Ф.