logo
АТПиАО с ПУ опорный конспект

Двигатели переменного тока

Принцип действия двигателей переменного тока основан на вза­имодействии вращающегося магнитного поля, создаваемого пе­ременным током в обмотках статора (неподвижной части двигате­ля), с вихревыми токами, индуцируемыми в обмотках ротора (под­вижной части двигателя). Электродвигатели, частота вращения ко­торых определяется частотой вращения магнитного поля статора, равной частоте питающего напряжения, называются синхронны­ми, в другом случае - асинхронными.

Как и в двигателях постоянного тока, пусковой ток в двигателях переменного тока чрезмерно велик из-за малого сопротивления обмоток статора и ротора при малой скорости вращения. Пример схемы ограничения пускового тока ротора асинхронного двигателя постоянного тока приведен на рис. 3.44. Обмотка статора включена в сеть через реле максимального тока РМ1 и РМ2. Их контакты в линии 1 соединены последовательно с обмоткой контактора Ли обесточат ее в случае чрезмерно большого тока в цепи питания дви­гателя. Контакты контактора Подключают статор к сети, шунти­руют кнопку пуска КнП и включают катушку блокировочного реле РБ в цепи 2. В цепь ротора включены пусковые резисторы R1, R2, я3, ограничивающие ток ротора, а также катушки токовых реле РУ1, РУ2, РУЗ. Их нормально замкнутые контакты находятся в цепях 3, 4, 5. В этих же цепях стоят катушки контакторов У1, У2, УЗ. Контакты этих контакторов могут замыкать секции R1, R2, R3.

Цепь управления защищается предохранителями ПР. После включения пакетного выключателя и нажатия кнопки КнП срабатывает контактор Л Его контакты подключают статор к сети и шунтируют кнопку КкП. Двигатель начинает вращаться, по его ротору течет большой ток, в результате чего срабатывают реле РУ1, РУ2, РУЗ, размыкающие свои контакты в цепях 3, 4, 5. Одновременно замы­каются контакты контактора Л в цепи 2, что вызывает срабатывание блокировочного реле РБ и замыкание его контактов в цепи питания цепей 3, 4, 5. Реле РБ обеспечивает включение питания цепей 3, 4, 5 только после размыкания контактов РУ1, РУ2, РУЗ. По мере разгона двигателя ток в роторе падает. Первым отпускается реле РУ1, что вызовет срабатывание контактора У1, закорачивание секции R1 и скачкообразное увеличение тока ротора. По мере разгона двигателя ток в роторе опять уменьшится, что вызовет отпус­кание контактора РУ2, срабатывание реле У2 и закорачивание секции R2. Последним сработает контактор УЗ, который закоротит, секцию R3, после чего исчезнут ограничения тока ротора, а двигатель будет находиться в рабочем режиме. Реле У1, У2, УЗ дублируют контакторы РУ1, РУ2, РУЗ, но они необходимы для обеспечения некоторой инерционности схемы управления, предотвращающей, повторное кратковременное срабатывание контакторов РУ1, РУ2,; РУЗ в момент скачкообразного роста тока ротора при закорачивании секций R1, 12, R3, что вызвало бы отпускание реле У1, У2, УЗ.

При нажатии кнопки КнС отпустится контактор Ли обесточится как статор двигателя, так и схема пуска, все реле и контакторы вернутся в исходное состояние, и цепь ротора будет готова к новому пуску.

В системах управления наибольшее применение нашли асинхронные двигатели. В зависимости от числа фаз питающего напряжения различают:

Синхронные электродвигатели мощностью от долей до нескольких сотен ватт используются в тех случаях, когда требуется поддерживать постоянную частоту вращения (в самописцах, механических задатчиках, лентопротяжных механизмах).

В целом электродвигатели переменного тока по сравнению с двигателями постоянного тока имеют следующие преимущества:

Однако они (при прочих равных условиях) уступают двигателям постоянного тока по следующим параметрам:

Вследствие низкого КПД эти двигатели в основном использу­ют в стационарных устройствах, питаемых от промышленной элек­тросети. Управление скоростью вращения двухфазных асинхрон­ных двигателей осуществляется путем изменения напряжения питания на основе обратной связи по скорости вращения и со­стоянию рабочего органа.

Yandex.RTB R-A-252273-3
Yandex.RTB R-A-252273-4