Reja: 2 fazali nosimmetrik mikromatorlarning magnit yurutuvchi kuchlari

Avtomatik qurilmalarda va boshqa sohalarda keng qo’llaniladigan mikromashinalar

Reja:

1. 
   2 fazali nosimmetrik mikromatorlarning magnit yurutuvchi kuchlari
   
2. 
   1 fazali asinxron mikromotorlar
   
3. 
   1 fazali asinxron matorlar
   

Kam quvvatli (15 ... 600 Vt) asenkron motorlar avtomatik qurilmalarda va elektr maishiy texnikada fanlar, nasoslar va tezlikni nazorat qilishni talab qilmaydigan boshqa uskunalarni boshqarish uchun ishlatiladi. Maishiy texnika va avtomatik qurilmalarda odatda bitta fazali mikromotorlar qo'llaniladi, chunki bu qurilmalar va qurilmalar, qoida tariqasida, bir fazali AC tarmog'idan quvvatlanadi.

Bir fazali dvigatelning ishlash printsipi va qurilmasi. Bir fazali dvigatelning stator sargisi (6.1-rasm, a) stator aylanasining taxminan 2/3 qismini egallagan tirqishlarda joylashgan bo'lib, bu bir juft qutbga to'g'ri keladi. Natijada (3-bobga qarang), havo bo'shlig'ida MDS va induksiyaning tarqalishi sinusoidalga yaqin. O'zgaruvchan tok o'rash orqali o'tganligi sababli, MDS tarmoq chastotasi bilan o'z vaqtida pulsatsiyalanadi. Havo bo'shlig'idagi ixtiyoriy nuqtada induksiya

Shunday qilib, bir fazali dvigatelda stator sargisi, simmetrik quvvat manbai bo'lgan uch fazali motorlarda bo'lgani kabi, aylana aylanish oqimi emas, balki vaqt o'tishi bilan o'zgarib turadigan statsionar oqim hosil qiladi.

Bir fazali dvigatelning xususiyatlarini tahlil qilishni soddalashtirish uchun biz (6.1) shaklda ifodalaymiz

ya'ni statsionar pulsatsiyalanuvchi oqimni qarama-qarshi yo'nalishda aylanadigan va bir xil aylanish chastotasiga ega bo'lgan bir xil dumaloq maydonlar yig'indisi bilan almashtiramiz: n1pr = n1rev = n1. Dairesel aylanadigan maydonga ega asenkron motorning xususiyatlari § 5.7 ... 5.12 da batafsil ko'rib chiqilganligi sababli, bir fazali vosita xususiyatlarini tahlil qilish mumkin.

Chizma. 6.1. Bir fazali asenkron motor statorining kesimi (a) va uning rotoriga ta'sir qiluvchi momentlar yo'nalishi (b)

aylanuvchi maydonlarning har birining birgalikdagi harakatini hisobga olgan holda kamaytirish. Boshqacha qilib aytadigan bo'lsak, bir fazali vosita ikkita bir xil dvigatel shaklida ifodalanishi mumkin, ularning rotorlari bir-biriga qattiq bog'langan (6.1-rasm, b), magnit maydonlarning teskari aylanish yo'nalishi va ular tomonidan yaratilgan Mpr va Mobr lahzalari. Aylanish yo'nalishi rotorning aylanish yo'nalishiga to'g'ri keladigan maydon to'g'ridan-to'g'ri deyiladi; teskari yo'nalish maydoni - teskari yoki teskari.

Rotorning to'g'ridan-to'g'ri Fpr maydoniga nisbatan siljishi

Rotorning teskari maydonga nisbatan siljishi Ф_obr

Bu (6.2) va (6.3) dan kelib chiqadi

To'g'ridan-to'g'ri va teskari maydonlardan hosil bo'lgan Mpr va Mobr elektromagnit momentlari qarama-qarshi yo'nalishda yo'naltiriladi va bir fazali vosita Mrezning hosil bo'lgan momenti bir xil rotor tezligidagi momentlarning algebraik yig'indisiga teng.

Shaklda. 6.2, a bir fazali vosita uchun M = f (s) bog'liqligini ko'rsatadi. Anjirni hisobga olgan holda. 6.2. quyidagi xulosalar chiqarish mumkin:

a) bir fazali dvigatelda ishga tushirish momenti yo'q; u

tashqi kuch tomonidan boshqariladigan yo'nalishda aylanadi;

b) teskari maydon tomonidan yaratilgan tormoz momentining mavjudligi sababli, bir fazali dvigatelning bo'sh turganda aylanish tezligi uch fazali dvigateldan kamroq;

Chizma. 6.2. Bir fazali asenkron motorning mexanik xususiyatlari (a, b)

c) bir fazali dvigatelning ishlashi uch fazadan ko'ra yomonroq; u nominal yukda slipni oshirdi, past samaradorlik, pastroq ortiqcha yuk ko'tarish qobiliyati, bu ham teskari maydon mavjudligi bilan izohlanadi;

d) bir fazali dvigatelning kuchi bir xil o'lchamdagi uch fazali dvigatelning quvvatining taxminan 2/3 qismini tashkil qiladi, chunki bir fazali dvigatelda ishchi o'rash stator uyalarining faqat 2/3 qismini egallaydi. Statorning barcha teshiklarini to'ldirish mantiqiy emas, chunki bu holda o'rash koeffitsienti past, mis iste'moli taxminan 1,5 baravar, quvvat esa 12% ga oshadi.

Ishga tushirish qurilmalari. Boshlanish momentini olish uchun bir fazali motorlar 90 el ga siljigan boshlang'ich o'rashga ega. do'l, asosiy ishchi o'rashga nisbatan. Ishga tushirish davri uchun boshlang'ich o'rash tarmoqqa fazani o'zgartirish elementlari - sig'im yoki faol qarshilik orqali ulanadi. Dvigatel tezlashishi tugagandan so'ng, boshlang'ich o'rash o'chiriladi, dvigatel esa bir fazali sifatida ishlashda davom etadi. Boshlang'ich o'rash faqat qisqa vaqt davomida ishlaganligi sababli, u ishlaydigandan ko'ra kichikroq kesimdagi simdan yasalgan va kamroq bo'shliqlarga joylashtirilgan.

Fazani o'zgartirish elementi sifatida sig'im C dan foydalanganda boshlang'ich jarayonini batafsil ko'rib chiqaylik (6.3-rasm, a). Boshlang'ich o'rashda N kuchlanish , ya'ni. u ishlaydigan o'rash P ga qo'llaniladigan tarmoq kuchlanish U1 ga nisbatan bosqichma-bosqich siljiydi. Shuning uchun, ishchi I1p va boshlang'ich I1p sariqlarida oqim vektorlari ma'lum bir burchak bilan fazaga o'tkaziladi. Fazali o'zgaruvchan kondansatkichning quvvatini ma'lum bir tarzda tanlab, simmetrikga yaqin ishga tushirishda ish rejimini olish mumkin (6.3-rasm, b), ya'ni dumaloq aylanadigan maydonni olish mumkin. Shaklda. 6.3, M = f (s) bog'liqliklari ko'rsatilgan

Chizma. 6.3. Kondensator ishga tushirilgan bir fazali asenkron motorning diagrammasi (a), uning vektor diagrammasi (b) va mexanik xususiyatlari (c)

boshlang'ich o'rash yoqilgan (egri 1) va o'chirilgan (egri 2) bilan vosita uchun. Dvigatel 1 xarakteristikaning ab qismida ishga tushirildi; b nuqtasida boshlang'ich o'rash o'chiriladi va keyin vosita 2 xarakterli CO ning bir qismida ishlaydi.

Ikkinchi o'rashning kiritilishi dvigatelning mexanik xususiyatlarini sezilarli darajada yaxshilaganligi sababli, ba'zi hollarda bir fazali motorlar qo'llaniladi, ularda A va B sargilari doimo yoqilgan (6.4-rasm, a). Bunday motorlar kondansatör motorlari deb ataladi.

Qoidaga ko'ra, kondansatör motorlarining ikkala o'rashi ham bir xil miqdordagi uyalarni egallaydi va bir xil quvvatga ega. Kondensator motorini ishga tushirganda, ishga tushirish momentini oshirish uchun Cp + Cn quvvatini oshirish tavsiya etiladi. Dvigatelni 2 xarakteristikaga muvofiq tezlashtirgandan so'ng (6.4-rasm, b) va oqimni pasaytirgandan so'ng, nominal rejimda (dvigatel oqimi ishga tushirilgandan pastroq bo'lganda) sig'im qarshiligini oshirish uchun Cn kondansatkichlarining bir qismi o'chiriladi. ) va dvigatelning dumaloq aylanish maydonida ishlashga yaqin sharoitlarda ishlashini ta'minlash. Bunday holda, vosita 1 xarakteristikada ishlaydi.



Chizma. 6.4. Kondensator asenkron motorining diagrammasi (a) va uning mexanik xususiyatlari (b)



Chizma. 6.5. Ishga tushirish qarshiligi (a) va vektor diagrammasi (b) bo'lgan bir fazali asenkron motorning diagrammasi

Kondensatorli vosita yuqori kosphga ega. Uning kamchiliklari kondensatorning nisbatan katta massasi va o'lchamlari, shuningdek, ta'minot kuchlanishining buzilishi bilan sinusoidal bo'lmagan oqimning paydo bo'lishi, ba'zi hollarda aloqa liniyalariga zararli ta'sir ko'rsatadi.

Engil ishga tushirish sharoitida (boshlanish davridagi kichik yuk momenti) R ishga tushirish qarshiligi bo'lgan motorlar qo'llaniladi (6.5-rasm, a). Boshlang'ich o'rash pallasida faol qarshilik mavjudligi bu o'rashdagi kuchlanish va oqim o'rtasida (6.5-rasm, b) ishchi o'rashdagi o'zgarishlar phr o'zgarishiga qaraganda kichikroq fazali siljish php ni ta'minlaydi. Shu munosabat bilan, ishchi va boshlang'ich o'rashlardagi oqimlar phr-php burchak ostida fazaga aylanadi va assimetrik (elliptik) aylanish maydonini hosil qiladi, buning natijasida boshlang'ich moment paydo bo'ladi. Ishga chidamliligi bo'lgan motorlar ishlashda ishonchli va ketma-ket ishlab chiqariladi. Ishga tushirish qarshiligi vosita korpusiga o'rnatilgan va butun dvigatelni sovutadigan bir xil havo bilan sovutiladi.

Bir fazali soyali qutbli mikromotorlar. Ushbu motorlarda tarmoqqa ulangan stator sargisi odatda aniq qutblarda kontsentratsiyalangan va mustahkamlangan holda amalga oshiriladi (6.6-rasm, a), uning choyshablari stator bilan birga muhrlanadi. Har bir qutbda terminallardan biri qutb yoyining 1/5 dan 1/2 gacha ekranga tushadigan bir yoki bir nechta qisqa tutashgan burilishlardan iborat yordamchi o'rash bilan qoplangan. Dvigatelning rotori an'anaviy turdagi sincap-kafesli rotordir.

Stator sargisi (qutb oqimi) tomonidan yaratilgan mashinaning magnit oqimi ikki komponentning yig'indisi sifatida ifodalanishi mumkin (6.6-rasm, b) PH = Pp1 + P2, bu erda PH1 - qutbning bo'lmagan qismidan o'tadigan oqim. qisqa tutashgan pastadir bilan qoplangan; Fp2 - qutbning qisqa tutashgan burilish bilan ekranlangan qismidan o'tadigan oqim.

Fp1 va Fp2 oqimlari qutb bo'lagining turli qismlaridan o'tadi, ya'ni ular fazoda b burchak bilan siljiydi. Bunga qo'shimcha ravishda, ular turli burchaklardagi stator sargisining MDF Fn ga nisbatan fazaga siljiydi - g1 va y2. Buning sababi shundaki, tavsiflangan dvigatelning har bir qutbini birinchi taxminda transformator sifatida ko'rib chiqish mumkin, uning asosiy o'rashi stator sargisi, ikkinchisi esa qisqa tutashgan burilishdir. Stator o'rashining oqimi qisqa tutashgan pastadirda EMF Ek ni keltirib chiqaradi (6.6-rasm, c), buning natijasida oqim / k va MDF Fk paydo bo'ladi, bu stator o'rashining MDF Fp ga qo'shiladi. . Joriy Ic ning reaktiv komponenti Fp2 oqimini kamaytiradi va faol komponent uni MDS Fp ga nisbatan fazada siljitadi. Fp1 oqimi qisqa tutashgan pastadirni qamrab olmaganligi sababli, gc burchagi nisbatan kichik qiymatga ega (4 ... 9 °) - transformator oqimi va birlamchi MDS o'rtasidagi faza almashish burchagi bilan bir xil. yuksiz rejimda o'rash. g2 burchagi ancha katta (taxminan 45 °), ya'ni qisqa tutashgan ikkilamchi o'rashli transformatordagi kabi (masalan, o'lchash oqimi transformatorida). Buning sababi shundaki, g2 burchakka bog'liq bo'lgan quvvat yo'qotishlari nafaqat po'latdagi magnit quvvat yo'qotishlari, balki qisqa tutashgan halqadagi elektr yo'qotishlari bilan ham aniqlanadi.

Chizma. 6.6. Soyali qutbli bir fazali dvigatelning strukturaviy diagrammalari (a, b, d) va uning vektor diagrammasi (c): 1 - stator; 2 - stator sargisi; 3 - qisqa tutashgan pastadir; 4 - rotor; 5 – qutb

Kosmosda b burchak bilan siljigan va g = g2 - g1 burchak bilan vaqt bo'yicha o'zgarishlarga uchragan Fp1 va Fp2 oqimlari elliptik aylanadigan magnit maydon hosil qiladi (4-bo'limga qarang), bu rotorga ta'sir qiluvchi momentni hosil qiladi. qisqa tutashgan burilish bilan qoplanmagan birinchi qutb bo'lagidan ikkinchi qutbga yo'nalishi bo'yicha dvigatel ("fazalar" oqimlarining maksimallarining almashinishiga muvofiq).

Ko'rib chiqilayotgan dvigatelning boshlang'ich momentini uning aylanish maydonini dumaloq maydonga yaqinlashtirish orqali oshirish uchun turli xil usullar qo'llaniladi: qo'shni qutblarning qutb qismlari orasiga magnit manyovrlar o'rnatiladi, ular asosiy o'rash va qisqa tutashuv o'rtasidagi magnit aloqani mustahkamlaydi. aylanma burilish va havo bo'shlig'idagi magnit maydon shaklini yaxshilash; qisqa tutashgan lasan bilan qoplanmagan uchi ostidagi havo bo'shlig'ini oshirish; qoplamaning turli burchaklari bilan bir uchida ikki yoki undan ortiq qisqa tutashgan burilishlardan foydalaning. Bundan tashqari, qutblarda qisqa tutashgan burilishlarsiz, lekin assimetrik magnit tizimga ega motorlar mavjud: alohida qutb qismlarining turli xil konfiguratsiyasi va turli xil havo bo'shliqlari. Bunday dvigatellar soyali qutbli motorlarga qaraganda kamroq ishga tushirish momentiga ega, ammo ularning samaradorligi yuqori, chunki ular qisqa tutashgan burilishlarda quvvat yo'qotmaydi.

Ko'rib chiqilgan soyali qutbli dvigatel konstruktsiyalari qaytarib bo'lmaydi. Bunday motorlarda teskari harakatni amalga oshirish uchun qisqa tutashgan burilishlar o'rniga B1, B2, VZ va B4 bobinlari ishlatiladi (6.6-rasm, d), ularning har biri qutbning yarmini qoplaydi. B1 va B4 yoki B2 va B3 bobinlarining juftligini qisqa tutashuv orqali qutbning bir yoki boshqa yarmi ekranlanishi mumkin va shu bilan magnit maydon va rotorning aylanish yo'nalishini o'zgartirish mumkin.

Soyali qutbli vosita bir qator muhim kamchiliklarga ega: nisbatan katta umumiy o'lchamlar va og'irlik; past kosa ≈ 0,4 ... 0,6; qisqa tutashgan pastadirda katta yo'qotishlar tufayli past samaradorlik ē = 0,25 ... 0,4; kichik boshlanish momenti va boshqalar Dvigatelning afzalliklari dizaynning soddaligi va natijada ishlashda yuqori ishonchlilikdir. Statorda tishlar yo'qligi sababli, vosita shovqini ahamiyatsiz, shuning uchun u ko'pincha musiqa va nutqni takrorlash uchun qurilmalarda qo'llaniladi.

Foydalanilgan adabiyotlar

1. Армейский Е. В., Фальк Г. Б. Электрические микромашины. М., 1985.

2. Специальные электрические машины/Л. И. Бертинов, Д. А. Бут, С. Р. Мизюрин и др. М., 1982.

3. Бут Д. А. Бесконтактные электрические машины. М., 1986.

4. Брускин Д. Э., Зорохович А. Е., Хвостов В. С. Электрические машины.

5. Важное А. И. Электрические машины. Л., 1974.

6. Волъдек А. И. Электрические машины. Л., 1978.

7. Голъдберг О. Д., Гурин Я. С, Свириденко И. С. Проектрирование электрических машин. М., 1980.

8. Ермолин Н. П. Электрические машины малой мощности. М., 1975.

9. Иванов-Смоленский А.В. Электрические машины. М., 1980.

10. Испытание электрических микромашин/Я. В. Астахов, Б. Л. Крайз, Е. М. Лопухина и др. М., 1973.