Комплексный метод расчета цепей синусоидального тока


Электромагнитные устройства. Трансформаторы, электродвигатели

Электрические сигналы и их характеристики Электрический сигнал. Детерминированные и случайные сигналы. Шумы. Аналоговые, дискретные, квантованные и цифровые сигналы. Гармоническое колебание и его параметры. Синфазные, противофазные и квадратурные колебания. Описание гармонических колебаний в комплексной форме. Представление гармонических функций в виде проекций вращающегося вектора. Комплексная амплитуда. Фазовый сдвиг. Векторная диаграмма.

Электромагнитный момент

 Электромагнитная мощность равна произведению электромагнитного вращающего момента  и угловой скорости вращения  магнитного потока

.

Механическая мощность на валу ротора равна произведению момента   на угловую скорость вращения   ротора

.

Как следует из рис. 11.8, разность электромагнитной и механической мощностей, затрачиваемая на электрические потери в активном сопротивлении ротора,

.

Ферромагнитные материалы и их магнитные свойства По магнитным свойствам все материалы разделяют на две группы: ферромагнитные (железо, кобальт, никель и их сплавы и др.) и неферромагнитные материалы (все материалы, за исключением ферромагнитных).

Рис. 11.9

 Учитывая (11.31), получим

,

где .

 Из векторной диаграммы для ротора (рис. 11.9) получаем

.

 Формула для вращающего момента приобретает вид

,  (11.42)

где  – постоянный коэффициент.

 Из (11.42) следует, что вращающий момент пропорционален произведению магнитного потока и активной составляющей тока ротора. Для определения момента через параметры двигателя выразим ток  из схемы рис. 11.6 в без учета тока холостого хода

и  через параметры ротора

.

  Подставив последнее соотношение в (11.42) с учетом

,

где   – число витков ротора на одну фазу статора (число фаз  = 3); р – число пар полюсов;  , получаем

.  (11.43)

Согласно (11.43) электромагнитный момент при любом скольжении пропорционален квадрату напряжения фазы статора и тем меньше, чем больше   и индуктивное сопротивление машины .

Механическая характеристика Механической характеристикой двигателя называется зависимость частоты вращения ротора от момента на валу .

Пуск и регулирование скорости асинхронного двигателя Способы пуска.

Регулирование частоты вращения двигателя Частота вращения асинхронного двигателя .

При вращении против часовой стрелки, ЭДС в первой рамке достигает амплитудного и нулевого значений раньше, чем во второй, т. е. е1 опережает по фазе е2 или е2 отстает по фазе от е1 (рис. 4.3, б). Угол сдвига фаз y1,2 показыва­ет, на какой угол одна синусоидальная величина опережает или отстает от другой.

Две синусоидальные величины, достигающие одновременно своих амплитудных и нулевых значений, считаются совпадающи­ми по фазе (рис. 4.4, а) или находящимися в противофазе (рис.4.4, б).

Время, на которое одна синусоидальная величина опережает другую, характеризует время сдвига фаз (4.10)

 


Магнитное поле и магнитные цепи