Исполнительные асинхронные двигатели. Схемы замещения и параметры двухфазных исполнительных асинхронных двигателей. Вращающий момент двухфазного исполнительного асинхронного двигателя. Характеристики исполнительных асинхронных двигателей. Вращающиеся трансформаторы. Универсальные коллекторные двигатели и преобразователи. Синхронные машины общего применения. Синхронные двигатели для систем автоматики, страница 30

где x_aq, x_ad-индуктивные сопротивления поперечной и продольной реакции якоря. Для построения преобразованной векторной диаграммы ЭДС  (рис. 12.11) разлагают на две составляющие и, имея в виду только абсолютные значения, получают:

Тогда                            

Пренебрегая активным сопротивлением обмотки статора, построим преобразованные векторные диаграммы (рис. 12.12,а,б) для активно-индуктивной и активно-емкостной нагрузок соответственно уравнению

где  — синхронные индуктивные сопротивления

по продольной поперечной осям. Они являются важнейшими параметрами синхронной машины и, так же как и х_s1, выражаются в долях единицы. При емкостной нагрузке ЭДСнаправлена согласно с ЭДС, как в этом случае продольная МДС реакции якоря намагничивает генератор, а при индуктивной нагрузке - встречно.

§ 12.5. Синхронные тахогенераторы

Синхронный тахогенератор является простейшим тахогенератором переменного тока. На рис. 12.13 показана конструктивная схема четырехполюсного тахогенератора.

В пазах статора 2, набранного из листовой электротехнической стали, уложена однофазная распределенная обмотка 1. Внутри статора находиться ротор 3, представляющий собой дискообразный постоянный магнит с полюсами чередующейся полярности При вращении ротора в статорной обмотке наводится ЭДС

где  — передаточный коэффициент тахогенератора, рассматриваемого как усилительное звено с передаточной функцией

Таким образом, при холостом ходе тахогенератора выходное напряжениеи пропорционально его частоте вращения. Однако частота тахогенератора - функция частоты вращения. Следовательно, в нагруженном тахогенераторе реактивная (индуктивная и емкостная) составляющая Z_н и индуктивное сопротивление x_slобмотки самой машины изменяются с изменением частоты, поэтому выходная характеристика нелинейна.

Зависимость частоты выходного напряжения от частоты вращения и нелинейность выходной характеристики снижают точность работы синхронных тахогенераторов. Поэтому, несмотря на простоту устройства и отсутствие скользящих контактов, эти тахогенераторы в автоматических системах применяют редко. Используют их в основном для измерения частоты вращения различных механизмов и машин, подключая непосредственно к вольтметру со шкалой, отградуированной в об/мин.

§ 12.6. Синхронные двигатели и их характеристики

Синхронные двигатели в основном выполняют явнополюсными. Учитывая важное свойство синхронных двигателей — при перевозбуждении работать с опережающим cosφ, их изготовляют для номинальной работы при cosφ = 1 и опережающем cosφ = 0,8.

Статор двигателя имеет ту же конструкцию, что и статор синхронного генератора. Для облегчения пуска двигателя зазор у него делается меньше зазора у генератора. В полюсные наконечники двигателей закладывают специальную пусковую обмотку. Возбудитель обычно насаживают на вал двигателя, а в двигателях большой мощности выполняют отдельно.

Как отмечалось, синхронные машины обладают свойством обратимости. Если к синхронному генератору, работающему параллельно с сетью, прекратить подвод механической энергии, то машина будет продолжать вращаться синхронно, так как статор и ротор по-прежнему упруго сцеплены между собой. Разница лишь в том, что при работе машины в качестве двигателя мощность подводят из сети к его статору, магнитный поток которого является ведущим звеном системы, а поток ротора и, следовательно, сам ротор - ее ведомым звеном.

Поэтому ось потока статора двигателя всегда опережает ось потока ротора на угол θ, а вектор подводимого к двигателю напряжения опережает составляющую -на тот же угол в. Установившийся режим работы двигателя имеет место при таком угле в, когда вращающий и тормозящий моменты двигателя взаимно уравновешиваются.

При изучении электромагнитных процессов в синхронных двигателях пользуются теми же методами, что и при исследовании генераторов.