Конспект лекций по курсу “Электрический привод”, страница 22

Разность частот вращения магнитного поля и ротора называют частотой скольжения

                                         (4.2.2)

В проводниках ротора ЭДС и токи имеют частоту скольжения.

Частота скольжения определяется также в относительных единицах и в этом случае обозначается как скольжение

                                                                                           (4.2.3)

При неподвижном роторе скольжение равно 1 о. е. При пуске двигателя скольжение уменьшается по мере разгона ротора. В номинальном режиме работы в асинхронных двигателях мощностью 1,5-200 кВт скольжение составляет обычно 2-3 %, в двигателях большей мощности скольжение порядка 1 % и меньше.

Следует отметить, что при сохранении принципа действия асинхронного двигателя существуют машины со значительными изменениями рассмотренной конструкции. Например, если окружность расточки статора развернуть в прямую линию, соответственно, развернуть в линию статор и ротор, и многократно повторить конструкцию ротора на большей длине, то образуется линейный асинхронный двигатель. Этот двигатель позволяет обеспечить линейное перемещение нагрузки.

§ 4.3.  Схемы замещения и уравнения асинхронного двигателя

При работе асинхронного двигателя под нагрузкой в обмотках статора и ротора протекают токи, которые создают магнитное поле. Упрощенная картина распределения магнитного поля в поперечном сечении двухполюсного двигателя изображена на рис.4.3.1. Магнитные потоки можно представить в виде трех составляющих – основной поток Фm, поток рассеяния обмотки статора Фs1 и поток рассеяния обмотки ротора Фs2. Основной магнитный поток дважды пересекает воздушный зазор δ, охватывает проводники обмоток статора и ротора и является потоком взаимной индукции обмоток. По этой причине он может быть обозначен также как поток в зазоре Фδ. Магнитный поток рассеяния Фs1 связан только с обмоткой статора. Магнитный поток рассеяния Фs2 связан только с обмоткой ротора. Путь основного магнитного потока проходит в основном по магнитопроводу, обладающему малым магнитным сопротивлением. Часть пути основного потока проходит по воздушному зазору δ, который в асинхронных машинах обычно мал и составляет доли процента от всей длины пути магнитного потока. Магнитные потоки рассеяния частично проходят по магнитопроводу, частично по воздуху и по пазам, в которых размещены проводники обмоток статора и ротора. Магнитные сопротивления для потоков рассеяния существенно больше. Поэтому доля потоков рассеяния составляет обычно 5-15 % от потока взаимной индукции.

Рис.4.3.1 Магнитные поля рассеяния и взаимной индукции асинхронного двигателя

При анализе процессов в асинхронных машинах магнитные потоки рассеяния учитываются обычно индуктивностями рассеяния обмоток статора Ls1 и ротора Ls2. Обмотки обладают также активными сопротивлениями R1 в статоре и R2 в роторе. Основному магнитному потоку соответствуют индуктивности намагничивания Lm или взаимные индуктивности обмоток.

Магнитный поток и в том числе поток взаимной индукции вращается с частотой напряжений питания ω1. При этом частота ЭДС, наводимых в обмотке статора, равна ω1, а ЭДС от основного магнитного потока равна . В обмотке ротора при приведении ее по числу витков и обмоточным коэффициентам к статору наводятся ЭДС, пропорциональные скольжению. Действующий ток обмотки ротора