Асинхронная машина: различия между версиями

Интерактивная навигация по истории

(Показать все непатрулированные изменения)

[непроверенная версия]

← Предыдущая правка

Содержимое удалено Содержимое добавлено

ВизуальныйВики-текст

Линейный

Текущая версия от 18:53, 6 октября 2024

Асинхро́нный электродвигатель (также Асинхронная машина) — электрический двигатель переменного тока, частота вращения ротора которого (в двигательном режиме) меньше частоты вращения магнитного поля, создаваемого током обмотки статора. Помимо асинхронных двигателей, существуют также и асинхронные генераторы, и асинхронные расщепители фаз, позволяющие из однофазного напряжения получить трехфазное - такие расщепители фаз применялись до появления инверторов на электровозах переменного тока.

Второе название асинхронных двигателей — индукционные, это обусловлено тем, что ток в обмотке ротора индуцируется вращающимся полем статора. Асинхронные машины сегодня составляют бо́льшую часть электрических машин, применяются главным образом в качестве электродвигателей (в том числе тяговых электродвигателей на железнодорожном транспорте, в метрополитене, на трамваях, троллейбусах, электробусах, электромобилях и гибридах) и являются основными преобразователями электрической энергии в механическую, в подавляющем большинстве это асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором (АДКЗ).

Принцип действия асинхронного двигателя заключается в том, что ток в обмотках статора создает вращающееся магнитное поле. Это поле наводит в роторе ток, который начинает взаимодействовать с магнитным полем таким образом, что ротор начинает вращаться в ту же сторону, что и магнитное поле так, чтобы поля статора и ротора стали взаимно неподвижными. В двигательном режиме частота вращения ротора немного меньше, а в генераторном режиме — больше частоты вращения магнитного поля. При равенстве скоростей поле перестаёт наводить в роторе ток, и на ротор перестаёт действовать сила Ампера. Отсюда и название — асинхронный двигатель (в отличие от синхронного, частота вращения которого совпадает с частотой магнитного поля). Относительная разность скоростей вращения ротора и частоты переменного магнитного поля называется скольжением. В установившемся двигательном режиме скольжение невелико: 1-8 % в зависимости от мощности^[1]^[2]^[3].

История

В 1888 году Галилео Феррарис опубликовал свои исследования в статье для Королевской академии наук в Турине (в том же году Тесла получил патент США^[4]), в которой изложил теоретические основы асинхронного двигателя^[5]. Заслуга Феррариса в том, что, сделав ошибочный вывод о небольшом КПД асинхронного двигателя и о нецелесообразности применения систем переменного тока, он привлек внимание многих инженеров к проблеме совершенствования асинхронных машин. Статья Галилео Феррариса, опубликованная в журнале «Атти ди Турино», была перепечатана английским журналом и в июле 1888 года попала на глаза выпускнику Дармштадтского высшего технического училища, выходцу из Российской Империи Михаилу Осиповичу Доливо-Добровольскому. Уже в 1889 году Доливо-Добровольский получил патент на трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором типа «беличье колесо» (германский патент № 51083 от 8 марта 1889 года под названием «Anker für Wechselstrommotoren»), а в 1890-м — патенты в Англии № 20425 и Германии № 75361 на фазный ротор с кольцами и пусковыми устройствами. Данные изобретения открыли эру массового промышленного применения электрических машин. В 1903 году в Новороссийске построен элеватор с первой в мире промышленной сетью переменного трехфазного тока, все установки которой изготовлены под руководством Доливо-Добровольского. На данном элеваторе, также впервые в мире, применены трехфазные трансформаторы и асинхронные двигатели с фазным ротором. В настоящее время асинхронный двигатель Доливо-Добровольского (с короткозамкнутым ротором) является самым распространенным электродвигателем^[6].

Достоинства и недостатки

Достоинства и недостатки асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором по сравнению с машинами других типов:

Достоинства:

Простота изготовления.
Относительная дешевизна.
Высокая надёжность в эксплуатации.
Невысокие эксплуатационные затраты.
Возможность включения в сеть без каких-либо преобразователей (для нагрузок, не нуждающихся в регулировке скорости).

Все вышеперечисленные достоинства являются следствием отсутствия механических коммутаторов в цепи ротора и привели к тому, что большинство электродвигателей, используемых в промышленности — это асинхронные машины с КЗ ротором.

Недостатки асинхронного двигателя обусловлены жёсткой характеристикой:

Небольшой пусковой момент.
Значительный пусковой ток (может достигать 6 номиналов и более).
Отсутствие возможности регулирования скорости при подключении непосредственно к сети и ограничение максимальной скорости частотой сети (для АДКЗ, питаемых непосредственно от трёхфазной сети 50 Гц — 3000 об/мин). Примерно в 2010 году американская фирма DeWalt запатентовала и выпустила ряд двигателей асинхронного типа с регулировкой частоты вращения.^{[источник не указан 1180 дней]}
Сильная зависимость (квадратичная) электромагнитного момента от напряжения питающей сети (при изменении напряжения в 4 раза вращающий момент изменяется в 8 раз; у ДПТ вращающий момент зависит от напряжения питания якоря в первой степени (при изменении напряжения в 3 раза вращающий момент изменяется также в 3 раза), что более благоприятно).
Низкий коэффициент мощности (он же cosφ, указываемый на шильдике электродвигателя, "косинус Фи").

Самый совершенный подход к устранению вышеуказанных недостатков — питание двигателя от статического частотного преобразователя.

Конструкция

Асинхронная машина имеет статор и ротор, разделённые воздушным зазором. Её активными частями являются обмотки и магнитопровод (сердечник); все остальные части — конструктивные, обеспечивающие необходимую прочность (корпус, крепëжные изделия), жёсткость, охлаждение (вентилятор и оребрение корпуса), возможность вращения (подшипники) и т. п.

Обмотка статора представляет собой чаще всего трёхфазную, реже двухфазную (в общем случае — многофазную) обмотку, проводники которой равномерно распределены по окружности статора и пофазно уложены в пазах с угловым расстоянием 120 °. Известна и совмещённая обмотка, позволяющая повысить КПД двигателя^[7]. Фазы обмотки статора соединяют по стандартным схемам «треугольник» или «звезда» и подключают к сети трёхфазного тока. Магнитопровод статора перемагничивается в процессе изменения тока в обмотке статора, поэтому его набирают из покрытых электроизоляционным лаком тонких пластин электротехнической стали для обеспечения минимальных магнитных потерь и потерь на вихревые токи. Основным методом сборки магнитопровода в пакет является шихтовка.

По конструкции ротора асинхронные машины подразделяют на два основных типа: с короткозамкнутым ротором и с фазным ротором. Оба типа имеют одинаковую конструкцию статора и отличаются лишь исполнением обмотки ротора. Магнитопровод ротора выполняется аналогично магнитопроводу статора — из пластин электротехнической стали.

Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором

Короткозамкнутая обмотка ротора, часто называемая «беличье колесо» («беличья клетка») из-за внешней схожести конструкции, состоит из алюминиевых (реже медных, латунных) стержней, замкнутых накоротко с торцов двумя кольцами. Стержни этой обмотки вставляют в пазы сердечника ротора. Сердечники ротора и статора имеют зубчатую структуру. В машинах малой и средней мощности обмотку обычно изготавливают путём заливки расплавленного алюминиевого сплава в пазы сердечника ротора. Вместе со стержнями «беличьего колеса» отливают короткозамыкающие кольца и торцевые лопасти, осуществляющие вентиляцию и охлаждение машины. В машинах большой мощности «беличье колесо» выполняют из медных стержней, концы которых соединяют с короткозамыкающими кольцами при помощи сварки.

Зачастую пазы ротора или статора делают скошенными для уменьшения высших гармонических ЭДС, вызванных пульсациями магнитного потока из-за наличия зубцов, магнитное сопротивление которых существенно ниже магнитного сопротивления обмотки, а также для снижения шума, вызываемого магнитными причинами.

Для улучшения пусковых характеристик асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором, а именно, увеличения пускового момента и уменьшения пускового тока, на роторе ранее применялась так называемая «двойная беличья клетка» из стержней с разными удельными проводимостями, позже стали применять роторы со специальной формой паза (глубокопазные роторы). При этом внешняя от оси вращения часть паза ротора имеет меньшее сечение, чем внутренняя. Это позволяет использовать эффект вытеснения тока, за счёт которого увеличивается активное сопротивление обмотки ротора при больших скольжениях (в частности, при пуске).

Асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором при прямом пуске (без регулирования) имеют небольшой пусковой момент и значительный пусковой ток, что является существенным их недостатком. Поэтому их применяют в тех электрических приводах, где не требуются большие пусковые моменты, например, для привода вентиляторов малой и средней мощности, насосов. С развитием силовой полупроводниковой техники получают распространение частотные преобразователи, которые позволяют плавно наращивать частоту питающего двигатель тока по мере пуска, а значит достигать большого пускового момента, такие двигатели часто применяются, например, в лифтах, на вентиляторах большой мощности, в приводе конвейеров. Из достоинств следует отметить лёгкость в изготовлении, и отсутствие электрического контакта с динамической частью машины, что гарантирует долговечность и снижает затраты на обслуживание. При специальной конструкции ротора, когда вращается в воздушном зазоре только полый цилиндр из алюминия, можно достичь малой инерционности двигателя. Асинхронный двигатель с полым ротором используется для точных механизмов, таких как различная авионика (микродвигатели типа ДИД - двухфазные управляемые индукционные двигатели с частотой питающего тока 400 Гц и действующим значением напряжения 36 В и ДГ - со встроенным тахогенератором), и имеют практически всегда небольшую мощность (до 5 ватт), в других приложениях в качестве безынерционного привода выгоднее двигатели постоянного тока с полым бескаркасным якорем (двигатели типа ДПР).

Разновидностью АДКЗ, позволяющей ступенчато регулировать скорость, являются многоскоростные двигатели, в которых регулирование скорости производится изменением числа пар полюсов в статоре, для чего были разработаны специальные виды обмоток. В быту имеет частое применение - практически любой бытовой напольный вентилятор позволяет регулировать скорость вращения, и эта регулировка производится таким образом (переключением обмоток), поскольку нерационально использовать для таких целей дорогой и сложный частотный преобразователь. Ранее такие двигатели использовались для лифтов - большее число полюсов использовалось для снижения скорости для точного позиционирования кабины на этаже, сейчас такие двигатели на новых лифтах не применяются.

Именно асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором из-за своих вышеперечисленных достоинств являются основным видом двигателей в промышленном электроприводе, применение остальных видов двигателей незначительно и носит узкоспециальный характер.

Асинхронный двигатель с массивным ротором

Существует разновидность асинхронных машин с массивным ротором. Такой ротор изготавливают полностью из ферромагнитного материала, то есть фактически это стальной цилиндр. Ферромагнитный ротор одновременно выполняет роль как магнитопровода, так и проводника (вместо обмотки). Вращающееся магнитное поле индуцирует в роторе вихревые токи, которые, взаимодействуя с магнитным потоком статора, создают вращающий момент.

Достоинства:

Простота изготовления, дешевизна;
Высокая механическая прочность (важно для высокоскоростных машин);
Высокий пусковой момент.

Недостатки:

Большие потери энергии в роторе, следовательно низкий КПД;
Низкий коэффициент мощности.

Особенности:

Имеют пологую механическую характеристику
Ротор значительно нагревается даже при небольших нагрузках и на холостом ходу.

Существуют разные способы улучшения массивных роторов: припаивание медных колец по торцам, покрытие ротора слоем меди.

Разновидностью двигателей с массивным ротором можно считать двигатели с полым ротором. В них, с целью уменьшения массы и момента инерции, ротор изготовлен в виде полого цилиндра из ферромагнитного материала. Толщина стенок должна быть не меньше, чем глубина проникновения поля в рабочих режимах, для 50 Гц это 1—3 мм.

Асинхронный двигатель с фазным ротором

Эта разновидность электродвигателя допускает плавную регулировку скорости в широких пределах. Фазный ротор имеет многофазную (как правило, трёхфазную) обмотку, обычно соединённую по схеме «звезда» и выведенную на контактные кольца. С помощью щёток, скользящих по этим кольцам, в цепь обмотки ротора включается внешняя регулирующая цепь, которая позволяет управлять скоростью ротора. Благодаря введению сопротивления в цепь ротора можно значительно повысить пусковой момент. После пуска пусковой реостат выводится из цепи, и обмотки замыкаются накоротко, в некоторых двигателях предусмотрен специальный механизм, который замыкает между собой контактные кольца.

Элементами данной цепи являются:

пускорегулирующий реостат, выполняющий роль добавочного активного сопротивления, одинакового для каждой фазы. Снижая пусковой ток, добиваются увеличения пускового момента до максимального значения (в первый момент времени). Такие двигатели применяются для привода механизмов, которые пускают в ход при большой нагрузке или требующих плавного регулирования скорости. Такое регулирование скорости по характеристикам аналогично реостатному регулированию скорости в ДПТ изменением сопротивления в цепи якоря.
индуктивности (дроссели) в каждой фазе ротора. Сопротивление дросселей пропорционально частоте протекающего тока, а, как известно, в роторе в первый момент пуска частота токов скольжения наибольшая. По мере раскрутки ротора частота индуцированных токов снижается, и вместе с нею снижается сопротивление дросселя. Индуктивное сопротивление в цепи фазного ротора позволяет автоматизировать процедуру запуска двигателя, а при необходимости — «подхватить» двигатель, у которого упали обороты из-за перегрузки. Индуктивность держит токи ротора на постоянном уровне.
источники постоянного тока, получая таким образом синхронную машину.
питание от инвертора, что позволяет управлять скоростью и электромагнитным моментом двигателя. Это особый режим работы (машина двойного питания). Возможно включение напряжения сети без инвертора в протифазе статору.

Двигатель Шраге-Рихтера

Трёхфазный коллекторный асинхронный двигатель с питанием со стороны ротора.

Обращенный (питание с ротора) асинхронный двигатель, позволяющий плавно регулировать скорость от минимальной (диапазон определяется обмоточными данными добавочной обмотки, используемой для получения добавочной ЭДС, вводимой с частотой скольжения во вторичную цепь машины) до максимальной, лежащей обычно выше скорости синхронизма. Физически производится изменением раствора двойного комплекта щёток на каждую «фазу» вторичной цепи двигателя. Таким образом, переставляя при помощи механического устройства (штурвал или иное исполнительное устройство) щёточные траверсы являлось возможным весьма экономично управлять скоростью асинхронного двигателя переменного тока. Идея управления в общем предельно проста и будет реализована впоследствии в так называемых асинхронно-вентильных каскадах, где в цепь фазного ротора включали тиристорный преобразователь, работавший инвертором или в выпрямительном режиме. Сущность идеи — во вторичную цепь асинхронного двигателя вводится добавочная ЭДС изменяемой амплитуды и фазы с частотой скольжения. Задачу согласования частоты добавочной ЭДС с частотой скольжения ротора выполняет коллектор. Если добавочная ЭДС противонаправлена основной, производится вывод мощности из вторичной цепи двигателя с соответствующим уменьшением скорости машины, ограничение скорости вниз диктуется только условиями охлаждения обмоток). В точке синхронизма машины частота добавочной ЭДС равна нулю, то есть во вторичную цепь коллектором подаётся постоянный ток. В случае суммирования добавочной ЭДС с основной производится инвертирование добавочной мощности во вторичную цепь машины, и соответственно — разгон выше синхронной частоты вращения. Таким образом, результатом регулирования являлось семейство достаточно жестких характеристик с уменьшением критического момента при снижении скорости, а при разгоне выше синхронной скорости — с его пропорциональным увеличением.

Определенный интерес представляет собой работа машины с несимметричным раствором щеточных траверс. В этом случае векторная диаграмма добавочной э.д.с. двигателя получает так называемую тангенциальную составляющую, делающую возможным работу с ёмкостной реакцией на сеть.

Конструкционно двигатель представляет собой обращенную машину, где на роторе уложены две обмотки: питание с питанием с контактных колец и обмотку, соединяемую посредством двух пар щеток на «фазу» со вторичной обмоткой статора. Фактически, эти две части вторичной обмотки в зависимости от положения щеточных траверс включается то согласно друг другу, то встречно. Так осуществляется регулирование.

Наибольшее развитие такие двигатели получили в 30-е годы XX века. В Советском Союзе коллекторные машины переменного тока (КМПТ) не получили сколько-нибудь заметного распространения и развития в силу повышенных требований к изготовлению коллекторно-щёточного узла и общей высокой стоимости. На территорию СССР они проникали в основном в составе приобретённого за границей оборудования и при первой возможности заменялись менее эффективными, но более дешевыми машинами постоянного тока или асинхронными двигателями с фазным ротором.

В настоящее время двигатель Шраге-Рихтера представляет интерес исключительно с точки зрения истории техники, поскольку частотные преобразователи значительно технологичнее, и не снижают механическую надëжность двигателя, не вынуждая использовать щëтки.

Принцип действия

На обмотку статора подаётся переменное трехфазное напряжение, под действием которого по этим обмоткам протекает трехфазная система токов. Поскольку обмотки в асинхронной машине сдвинуты друг от друга в геометрическом отношении на 120 градусов, и, так как в симметричной системе токи в обмотках имеют фазовый сдвиг в 120 градусов, в таких обмотках создаётся вращающееся магнитное поле. Вращающееся магнитное поле, пересекая проводники обмотки ротора, индуцирует в них электродвижущую силу, под действием которой в обмотке ротора протекает ток, который искажает магнитное поле статора, увеличивая его энергию, что ведет к возникновению электромагнитной силы, под действием которой ротор начинает вращаться (для более простого объяснения, можно сослаться на силу Ампера, действующую на проводники обмотки ротора, которые находятся в магнитном поле статора; однако, в действительности, величина магнитной индукции в пазу, где располагается проводник с током, достаточно мала, поскольку магнитный поток проходит преимущественно по зубцам). Чтобы в обмотке ротора возникала ЭДС, необходимо, чтобы скорость вращения ротора отличалась от скорости вращения поля статора. Поэтому ротор вращается асинхронно относительно поля статора, а двигатель называется асинхронным. Относительная разность скорости вращения ротора от скорости вращения поля статора называется скольжением (s). Номинальное скольжение обычно составляет 2-8 %^[8].

Скорость вращения поля статора

При питании обмотки статора трёхфазным (в общем случае — многофазным) током создаётся вращающееся магнитное поле, синхронная частота вращения $n_{1}$ [об/мин] которого связана с частотой питающего напряжения сети $f$ [Гц] соотношением:

n_{1}={\frac {60f}{p}}

,

где $p$ — число пар магнитных полюсов обмотки статора.

В зависимости от количества числа пар полюсов возможны следующие значения частот вращения магнитного поля статора, при частоте питающего напряжения сети 50 Гц:

n, об/мин	$p$
3000	1
1500	2
1000	3
300	10

Большинство двигателей имеют 1-3 пары полюсов, реже 4. Большее число полюсов используется очень редко, такие машины имеют низкий КПД и коэффициент мощности, однако позволяют обойтись без редуктора там, где нужна невысокая частота вращения. Например, существуют даже 34-полюсные двигатели 2АСВО710L-34У1 (17 пар полюсов) для привода вентиляторов градирен (синхронная частота 176,5 оборотов в минуту).

Режимы работы

Двигательный режим

Если ротор неподвижен или частота его вращения меньше синхронной, то вращающееся магнитное поле пересекает проводники обмотки ротора и индуцирует в них ЭДС, под действием которой в обмотке ротора возникает ток. На проводники с током этой обмотки (а точнее, на зубцы сердечника ротора), действуют электромагнитные силы; их суммарное усилие образует электромагнитный вращающий момент, увлекающий ротор вслед за магнитным полем. Если этот момент достаточен для преодоления сил трения, ротор приходит во вращение, и его установившаяся частота вращения $n_{2}$ [об/мин] соответствует равенству электромагнитного момента тормозному, создаваемого нагрузкой на валу, силами трения в подшипниках, вентиляцией и т. д. Частота вращения ротора не может достигнуть частоты вращения магнитного поля, так как в этом случае угловая скорость вращения магнитного поля относительно обмотки ротора станет равной нулю, магнитное поле перестанет индуцировать в обмотке ротора ЭДС и, в свою очередь, создавать вращающий момент; таким образом, для двигательного режима работы асинхронной машины справедливо неравенство:

0\leq n_{2}<n_{1}

.

Относительная разность частот вращения магнитного поля и ротора называется скольжением:

s={\frac {n_{1}-n_{2}}{n_{1}}}

.

Очевидно, что при двигательном режиме $0<s\leq 1$ .

Генераторный режим

Если ротор разогнать с помощью внешнего момента (например, каким-либо двигателем) до частоты, большей частоты вращения магнитного поля, то изменится направление ЭДС в обмотке ротора и активной составляющей тока ротора, то есть асинхронная машина перейдёт в генераторный режим. При этом изменит направление и электромагнитный момент, который станет тормозным. В генераторном режиме работы скольжение $s<0$ .

Для работы асинхронной машины в генераторном режиме требуется источник реактивной мощности, создающий магнитное поле. При отсутствии первоначального магнитного поля в обмотке статора поток создают с помощью постоянных магнитов, либо при активной нагрузке за счёт остаточной индукции машины и конденсаторов, параллельно подключенных к фазам обмотки статора.

Асинхронный генератор потребляет реактивный ток и требует наличия в сети генераторов реактивной мощности в виде синхронных машин, синхронных компенсаторов, батарей статических конденсаторов (БСК). Из-за этого, несмотря на простоту обслуживания, асинхронный генератор применяют сравнительно редко, в основном в качестве ветрогенераторов малой мощности, вспомогательных источников небольшой мощности и тормозных устройств. Генераторный режим асинхронного двигателя используется довольно часто в механизмах с активным моментом: в таком режиме могут работать двигатели эскалаторов метро (при движении вниз), опускании груза в подъёмных кранах, в генераторном режиме также работают двигатели лифтов, в зависимости от соотношения веса в кабине и в противовесе; при этом сочетаются необходимый по технологии режим торможения механизма и рекуперация энергии в сеть с экономией электроэнергии.

Режим холостого хода

Режим холостого хода асинхронного двигателя возникает при отсутствии на валу нагрузки в виде редуктора и рабочего органа. Из опыта холостого хода могут быть определены значения намагничивающего тока и мощности потерь в магнитопроводе, в подшипниках, в вентиляторе. В режиме реального холостого хода s=0,01-0,08. В режиме идеального холостого хода n₂=n₁, следовательно s=0 (на самом деле этот режим недостижим, даже при допущении, что трение в подшипниках не создаёт свой момент нагрузки — сам принцип работы двигателя подразумевает отставание ротора от поля статора для создания поля ротора. При s=0 поле статора не пересекает обмотки ротора и не может индуцировать в нём ток, а значит не создаётся магнитное поле ротора).

Режим электромагнитного тормоза (противовключение)

Если изменить направление вращения ротора или магнитного поля так, чтобы они вращались в противоположных направлениях, то ЭДС и активная составляющая тока в обмотке ротора будут направлены так же, как в двигательном режиме, и машина будет потреблять из сети активную мощность. Однако электромагнитный момент будет направлен встречно моменту нагрузки, являясь тормозящим. Для режима справедливы неравенства:

$n_{2}<0,s>1$ .

Этот режим применяют кратковременно, так как при нём в роторе выделяется много тепла, которое двигатель не способен рассеять, что может вывести его из строя.

Для более мягкого торможения может применяться генераторный режим, но он эффективен только при оборотах, близких к номинальным.

Способы управления асинхронным двигателем

Под управлением асинхронным двигателем переменного тока понимается изменение частоты вращения ротора и/или его момента.

Существуют следующие способы управления асинхронным двигателем^[1]^[9]:

реостатный — изменение частоты вращения асинхронного двигателя с фазным ротором путём изменения сопротивления реостата в цепи ротора, кроме того это увеличивает пусковой момент и повышает критическое скольжение;
частотный — изменение частоты вращения асинхронного двигателя путём изменения частоты тока в питающей сети, что влечёт за собой изменение частоты вращения поля статора. Применяется включение двигателя через частотный преобразователь;
переключением обмоток со схемы «треугольник» на схему «звезда» в процессе пуска двигателя, что даёт снижение пусковых токов в обмотках примерно в три раза, но в то же время снижается и момент;
импульсный — подачей напряжения питания специального вида (например, пилообразного);
введение добавочной ЭДС согласно или противонаправлено с частотой скольжения во вторичную цепь;
изменением числа пар полюсов, если такое переключение предусмотрено конструктивно (только для короткозамкнутых роторов);
изменением амплитуды питающего напряжения, когда изменяется только амплитуда (или действующее значение) управляющего напряжения. Тогда вектора напряжений управления и возбуждения остаются перпендикулярны (автотрансформаторный пуск);
фазовое управление характерно тем, что изменение частоты вращения ротора достигается путём изменения сдвига фаз между векторами напряжений возбуждения и управления^[10];
амплитудно-фазовый способ включает в себя два описаных способа;
включение в цепь питания статора реакторов;
индуктивное сопротивление для двигателя с фазным ротором^[11]^[12].

Примечания

↑ ¹ ² Трехфазный асинхронный двигатель (неопр.). Дата обращения: 18 июня 2014. Архивировано 31 октября 2014 года.
↑ Устройство и принцип действия асинхронных электродвигателей " Школа для электрика: все об электротехнике и электронике (неопр.). Дата обращения: 9 октября 2009. Архивировано 12 октября 2009 года.
↑ § 1.6. МАГНИТНЫЙ ПОТОК ЭДС И ТОКИ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ (неопр.). Дата обращения: 19 марта 2018. Архивировано 20 марта 2018 года.
↑ № 381968 Архивная копия от 4 марта 2016 на Wayback Machine от 01.05.1888 (заявка на изобретение № 252132 от 12.10.1887)
↑ Networks of Power: Electrification in Western Society, 1880-1930 - Thomas Parke Hughes - Google Books (неопр.). Дата обращения: 10 марта 2013. Архивировано 16 апреля 2019 года.
↑ САВВИН Н. Ю., РЫЛОВ И. В., РАТУШНЯК В. Р., КАЙДАЛОВ М. В. АСИНХРОННЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ (рус.) // ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ И ПРИКЛАДНЫЕ НАУЧНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ: АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ, ДОСТИЖЕНИЯ И ИННОВАЦИИ : статья в сборнике трудов конференции. — ООО "Наука и Просвещение", Пенза, 2021. — С. 76—80.
↑ Мария Алисова Сохраняя жизнь двигателя (недоступная ссылка) // Техника — молодёжи 10.10.2018
↑ Трехфазный асинхронный электродвигатель. (рус.) Инженерные решения. Дата обращения: 18 июня 2014. Архивировано 31 октября 2014 года.
↑ Регулирование скорости асинхронного двигателя » Школа для электрика: все об электротехнике и электронике (неопр.). Дата обращения: 8 января 2018. Архивировано 8 января 2018 года.
↑ Ерошкин А. В., Шейкин Ю. И. Сравнительный анализ вариантов технического решения плавного пуска мощных асинхронных электродвигателей
↑ Мещеряков В. Н.; Финеев А. А. Патент Российской Федерации RU2267220. Трехфазный пусковой индукционный резистор (неопр.). Дата обращения: 15 января 2010. Архивировано 26 мая 2010 года.
↑ Индукционное пусковое устройство Архивировано 16 ноября 2006 года.

См. также

Литература

Леонтьев Г. А., Зенина Е. Г. Исследование асинхронных двигателей с короткозамкнутым и фазным ротором. — Волгоград.: Волгоградский гос. тех. ун-т., 2000.
Вешеневский С. Н. Характеристики двигателей в электроприводе. Издание 6-е, исправленное. Москва, Издательство «Энергия», 1977. Тираж 40 000 экз. УДК 62-83:621,313.2

[автоссылка1-1] ¹ ² Трехфазный асинхронный двигатель (неопр.). Дата обращения: 18 июня 2014. Архивировано 31 октября 2014 года.

[2] Устройство и принцип действия асинхронных электродвигателей " Школа для электрика: все об электротехнике и электронике (неопр.). Дата обращения: 9 октября 2009. Архивировано 12 октября 2009 года.

[3] § 1.6. МАГНИТНЫЙ ПОТОК ЭДС И ТОКИ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ (неопр.). Дата обращения: 19 марта 2018. Архивировано 20 марта 2018 года.

[4] № 381968 Архивная копия от 4 марта 2016 на Wayback Machine от 01.05.1888 (заявка на изобретение № 252132 от 12.10.1887)

[5] Networks of Power: Electrification in Western Society, 1880-1930 - Thomas Parke Hughes - Google Books (неопр.). Дата обращения: 10 марта 2013. Архивировано 16 апреля 2019 года.

[6] САВВИН Н. Ю., РЫЛОВ И. В., РАТУШНЯК В. Р., КАЙДАЛОВ М. В. АСИНХРОННЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ (рус.) // ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ И ПРИКЛАДНЫЕ НАУЧНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ: АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ, ДОСТИЖЕНИЯ И ИННОВАЦИИ : статья в сборнике трудов конференции. — ООО "Наука и Просвещение", Пенза, 2021. — С. 76—80.

[7] Мария Алисова Сохраняя жизнь двигателя (недоступная ссылка) // Техника — молодёжи 10.10.2018

[8] Трехфазный асинхронный электродвигатель. (рус.) Инженерные решения. Дата обращения: 18 июня 2014. Архивировано 31 октября 2014 года.

[9] Регулирование скорости асинхронного двигателя » Школа для электрика: все об электротехнике и электронике (неопр.). Дата обращения: 8 января 2018. Архивировано 8 января 2018 года.

[10] Ерошкин А. В., Шейкин Ю. И. Сравнительный анализ вариантов технического решения плавного пуска мощных асинхронных электродвигателей

[11] Мещеряков В. Н.; Финеев А. А. Патент Российской Федерации RU2267220. Трехфазный пусковой индукционный резистор (неопр.). Дата обращения: 15 января 2010. Архивировано 26 мая 2010 года.

[12] Индукционное пусковое устройство Архивировано 16 ноября 2006 года.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

@@ Строка 1: / Строка 1: @@
+[[Файл:Stator and rotor by Zureks.JPG|thumb|250px|Ротор и статор трëхфазной асинхронной машины 0,75 кВт, 1420 об/мин, 50 Гц, 230—400 В (230 В - при соединении "треугольником", 400 В - при соединении "звездой"), 3,4—2,0 A]]
-'''Асинхро́нный электродвигатель''' — [[электрический двигатель]] переменного [[переменный ток|тока]], частота вращения [[ротор (техника)|ротора]] которой не равна (в двигательном режиме меньше) частоте вращения [[магнитное поле|магнитного  поля]], создаваемого током обмотки [[Статор|статора]].
+[[Файл:Mikhail_Ossipovitch_Dolivo_Dobrovolski_à_22_ans.jpg|thumb|
+[[Михаил Осипович Доливо-Добровольский]] — русский электротехник, изобретатель современного трëхфазного асинхронного двигателя.
+]]
+'''Асинхро́нный электродвигатель''' (также '''Асинхронная машина''') — [[электрический двигатель]] переменного [[переменный ток|тока]], частота вращения [[ротор (техника)|ротора]] которого (в двигательном режиме) меньше частоты вращения [[магнитное поле|магнитного поля]], создаваемого током обмотки [[статор]]а. Помимо асинхронных двигателей, существуют также и асинхронные генераторы, и асинхронные расщепители фаз, позволяющие из однофазного напряжения получить трехфазное - такие расщепители фаз применялись до появления [[Инвертор (электротехника)|инверторов]] на [[электровоз]]ах [[Электрификация железных дорог|переменного тока]].
-В ряде стран к [[асинхронность|асинхронным]] двигателям причисляют также [[Коллекторный электродвигатель|коллекторные двигатели]]. Второе название асинхронных двигателей — '''индукционные''', это обусловлено тем, что ток в обмотке ротора индуцируется вращающимся полем статора. Асинхронные машины сегодня составляют бо́льшую часть электрических машин, применяясь главным образом в качестве электродвигателей и являются основными преобразователями электрической энергии в механическую, в подавляющем большинстве это асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором (АДКЗ).
+Второе название асинхронных двигателей — '''индукционные''', это обусловлено тем, что ток в обмотке ротора [[электромагнитная индукция|индуцируется]] вращающимся полем статора. Асинхронные машины сегодня составляют бо́льшую часть электрических машин, применяются главным образом в качестве электродвигателей (в том числе [[Тяговый электродвигатель|тяговых электродвигателей]] на [[Железнодорожный транспорт|железнодорожном транспорте]], в [[метрополитен]]е, на [[Трамвай|трамваях]], [[троллейбус]]ах, [[электробус]]ах, [[Электромобиль|электромобилях]] и [[Гибридный автомобиль|гибридах]]) и являются основными преобразователями электрической энергии в механическую, в подавляющем большинстве это асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором (АДКЗ).
-Принцип действия асинхронного двигателя заключается в том, что ток в обмотках [[статор]]а создает [[вращающееся магнитное поле]]. Это поле [[Электромагнитная индукция|наводит]] в [[Ротор (техника)|роторе]] ток, который начинает [[Сила Ампера|взаимодействовать]] с магнитным полем таким образом, что ротор начинает вращаться в ту же сторону, что и магнитное поле. Частота вращения ротора всегда немного меньше частоты вращения магнитного поля, т.к. при равенстве скоростей поле перестанет наводить в роторе ток, и на ротор перестанет действовать [[сила Ампера]]. Отсюда и название — асинхронный двигатель (в отличие от синхронного, частота вращения которого совпадает с частотой магнитного поля). Относительная разность скоростей вращения ротора и частоты переменного магнитного поля называется [[Скольжение асинхронного двигателя|скольжением]]. В установившемся режиме скольжение невелико: 1-8% в зависимости от мощности<ref name="автоссылка1">[http://engineering-solutions.ru/motorcontrol/induction3ph/ Трехфазный асинхронный двигатель<!-- Заголовок добавлен ботом -->]</ref><ref>[http://electricalschool.info/main/osnovy/413-ustrojjstvo-i-princip-dejjstvija.html Устройство и принцип действия асинхронных электродвигателей » Школа для электрика: все об электротехнике и электронике<!-- Заголовок добавлен ботом -->]</ref><ref>[http://edu.sernam.ru/book_elt.php?id=69 § 1.6. МАГНИТНЫЙ ПОТОК ЭДС И ТОКИ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ<!-- Заголовок добавлен ботом -->]</ref>.
+Принцип действия асинхронного двигателя заключается в том, что ток в обмотках [[статор]]а создает [[вращающееся магнитное поле]]. Это поле [[Электромагнитная индукция|наводит]] в [[Ротор (техника)|роторе]] ток, который начинает [[Сила Ампера|взаимодействовать]] с магнитным полем таким образом, что ротор начинает вращаться в ту же сторону, что и магнитное поле так, чтобы поля статора и ротора стали взаимно неподвижными. В двигательном режиме частота вращения ротора немного меньше, а в генераторном режиме — больше частоты вращения магнитного поля. При равенстве скоростей поле перестаёт наводить в роторе ток, и на ротор перестаёт действовать [[сила Ампера]]. Отсюда и название — асинхронный двигатель (в отличие от синхронного, частота вращения которого совпадает с частотой магнитного поля). Относительная разность скоростей вращения ротора и частоты переменного магнитного поля называется [[Скольжение асинхронного двигателя|скольжением]]. В установившемся двигательном режиме скольжение невелико: 1-8 % в зависимости от мощности<ref name="автоссылка1">{{Cite web |url=http://engineering-solutions.ru/motorcontrol/induction3ph/ |title=Трехфазный асинхронный двигатель<!-- Заголовок добавлен ботом --> |access-date=2014-06-18 |archive-date=2014-10-31 |archive-url=https://web.archive.org/web/20141031093558/http://engineering-solutions.ru/motorcontrol/induction3ph/ |deadlink=no }}</ref><ref>{{Cite web |url=http://electricalschool.info/main/osnovy/413-ustrojjstvo-i-princip-dejjstvija.html |title=Устройство и принцип действия асинхронных электродвигателей " Школа для электрика: все об электротехнике и электронике<!-- Заголовок добавлен ботом --> |access-date=2009-10-09 |archive-date=2009-10-12 |archive-url=https://web.archive.org/web/20091012150743/http://electricalschool.info/main/osnovy/413-ustrojjstvo-i-princip-dejjstvija.html |deadlink=no }}</ref><ref>{{Cite web |url=http://edu.sernam.ru/book_elt.php?id=69 |title=§ 1.6. МАГНИТНЫЙ ПОТОК ЭДС И ТОКИ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ<!-- Заголовок добавлен ботом --> |access-date=2018-03-19 |archive-date=2018-03-20 |archive-url=https://web.archive.org/web/20180320044220/http://edu.sernam.ru/book_elt.php?id=69 |deadlink=no }}</ref>.
-[[Файл:Stator and rotor by Zureks.JPG|thumb|250px|Ротор и статор асинхронной машины 0,75 кВт, 1420 об/мин, 50 Гц, 230—400 В, 3,4—2,0 A]]
 == История ==
 [[Файл:Tesla's induction motor.jpg|thumb|Модель индукционного (двухфазного) двигателя [[Тесла, Никола|Н. Теслы]]. [[Музей Николы Теслы]], [[Белград]].]]
-[[Файл:The-first-three-phase-asynchronous-motor-in-Munich-Museum.jpg|thumb|Первый трёхфазный асинхронный двигатель, изобретённый [[Доливо-Добровольский, Михаил Осипович|Доливо-Добровольским]]. [[Немецкий музей (Мюнхен)]].]]
 [[Файл:Tesla's three-phase asynchronous motor.jpg|thumb|Трёхфазный асинхронный двигатель [[Тесла, Никола|Н. Теслы]]. [[Музей Николы Теслы]], [[Белград]].]]
-В 1888 году [[Феррарис, Галилео|Галилео Феррарис]] опубликовал свои исследования в статье для Королевской академии наук в [[Турин]]е (в том же году [[Тесла, Никола|Тесла]] получил патент США<ref>[http://tesla.svensons.com/patent_pdfs/US000381968.pdf № 381968] от 01.05.1888 (заявка на изобретение № 252132 от 12.10.1887)</ref>), в которой изложил теоретические основы асинхронного двигателя<ref>{{cite web|url=https://books.google.com/books?id=g07Q9M4agp4C&pg=PA117|title=Networks of Power: Electrification in Western Society, 1880-1930 - Thomas Parke Hughes - Google Books|accessdate=2013-03-10}}</ref>. Заслуга Феррариса в том, что, сделав ошибочный вывод о небольшом [[Коэффициент полезного действия|КПД]] асинхронного двигателя и о нецелесообразности применения систем переменного тока, он привлек внимание многих инженеров к проблеме совершенствования асинхронных машин. Статья Галилео Феррариса, опубликованная в журнале «Атти ди Турино», была перепечатана английским журналом и в июле 1888 года попала на глаза выпускнику [[Дармштадтское высшее техническое училище|Дармштадтского высшего технического училища]], выходцу из Российской Империи [[Доливо-Добровольский, Михаил Осипович|Михаилу Осиповичу Доливо-Добровольскому]]. Уже в 1889 году Доливо-Добровольский получил патент на трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором типа «[[беличье колесо]]» ([[Германия|германский]] патент № 51083 от 8 марта 1889 года под названием «Anker für Wechselstrommotoren»), а в 1890-м — патенты в Англии № 20425 и Германии № 75361 на фазный ротор с кольцами и пусковыми устройствами. Данные изобретения открыли эру массового промышленного применения электрических машин. В 1903 году в [[Новороссийск]]е построен элеватор с первой в мире промышленной сетью переменного трехфазного тока, все установки которой изготовлены под руководством Доливо-Добровольского. На данном элеваторе, также впервые в мире, применены трехфазные трансформаторы и асинхронные двигатели с фазным ротором. В настоящее время асинхронный двигатель Доливо-Добровольского является самым распространенным электродвигателем{{Нет АИ|5|03|2018}}.
+В 1888 году [[Феррарис, Галилео|Галилео Феррарис]] опубликовал свои исследования в статье для Королевской академии наук в [[Турин]]е (в том же году [[Тесла, Никола|Тесла]] получил патент США<ref>[http://tesla.svensons.com/patent_pdfs/US000381968.pdf № 381968] {{Wayback|url=http://tesla.svensons.com/patent_pdfs/US000381968.pdf |date=20160304214911 }} от 01.05.1888 (заявка на изобретение № 252132 от 12.10.1887)</ref>), в которой изложил теоретические основы асинхронного двигателя<ref>{{cite web|url=https://books.google.com/books?id=g07Q9M4agp4C&pg=PA117|title=Networks of Power: Electrification in Western Society, 1880-1930 - Thomas Parke Hughes - Google Books|accessdate=2013-03-10|archive-date=2019-04-16|archive-url=https://web.archive.org/web/20190416152528/https://books.google.com/books?id=g07Q9M4agp4C&pg=PA117|deadlink=no}}</ref>. Заслуга Феррариса в том, что, сделав ошибочный вывод о небольшом [[Коэффициент полезного действия|КПД]] асинхронного двигателя и о нецелесообразности применения систем переменного тока, он привлек внимание многих инженеров к проблеме совершенствования асинхронных машин. Статья Галилео Феррариса, опубликованная в журнале «Атти ди Турино», была перепечатана английским журналом и в июле 1888 года попала на глаза выпускнику [[Дармштадтское высшее техническое училище|Дармштадтского высшего технического училища]], выходцу из Российской Империи [[Доливо-Добровольский, Михаил Осипович|Михаилу Осиповичу Доливо-Добровольскому]]. Уже в 1889 году Доливо-Добровольский получил патент на трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором типа «[[беличье колесо]]» ([[Германия|германский]] патент № 51083 от 8 марта 1889 года под названием «Anker für Wechselstrommotoren»), а в 1890-м — патенты в Англии № 20425 и Германии № 75361 на фазный ротор с кольцами и пусковыми устройствами. Данные изобретения открыли эру массового промышленного применения электрических машин. В 1903 году в [[Новороссийск]]е построен элеватор с первой в мире промышленной сетью переменного трехфазного тока, все установки которой изготовлены под руководством Доливо-Добровольского. На данном элеваторе, также впервые в мире, применены трехфазные трансформаторы и асинхронные двигатели с фазным ротором. В настоящее время асинхронный двигатель Доливо-Добровольского (с короткозамкнутым ротором) является самым распространенным электродвигателем<ref>{{Статья|ссылка=https://www.elibrary.ru/item.asp?id=45786226|автор=САВВИН Н. Ю., РЫЛОВ И. В., РАТУШНЯК В. Р., КАЙДАЛОВ М. В.|заглавие=АСИНХРОННЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ|год=2021|язык=ru|издание=ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ И ПРИКЛАДНЫЕ НАУЧНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ: АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ, ДОСТИЖЕНИЯ И ИННОВАЦИИ|издательство=ООО "Наука и Просвещение", Пенза|тип=статья в сборнике трудов конференции|страницы=76—80}}</ref>.
 == Достоинства и недостатки ==
@@ Строка 24: / Строка 26: @@
 # Возможность включения в [[Трёхфазная система электроснабжения|сеть]] без каких-либо преобразователей (для нагрузок, не нуждающихся в регулировке скорости).
-Все вышеперечисленные достоинства являются следствием отсутствия механических коммутаторов в цепи ротора и привели к тому, что большинство электродвигателей, используемых в промышленности — это асинхронные машины с КЗ ротором.
+Все вышеперечисленные достоинства являются следствием отсутствия механических коммутаторов в цепи ротора и привели к тому, что большинство электродвигателей, используемых в промышленности — это асинхронные машины с КЗ ротором.
-Недостатки асинхронного двигателя обусловлены жесткой характеристикой:
+Недостатки асинхронного двигателя обусловлены жёсткой характеристикой:
 # Небольшой пусковой момент.
-# Значительный пусковой ток.
+# Значительный пусковой ток (может достигать 6 номиналов и более).
-# Отсутствие возможности регулирования скорости при подключении непосредственно к сети и ограничение максимальной скорости частотой сети (для АДКЗ, питаемых непосредственно от трёхфазной сети 50 Гц — 3000 об/мин). Примерно в 2010 году американская фирма DeWalt запатентовала и выпустила ряд двигателей асинхронного типа с регулировкой частоты вращения.
+# Отсутствие возможности регулирования скорости при подключении непосредственно к сети и ограничение максимальной скорости частотой сети (для АДКЗ, питаемых непосредственно от трёхфазной сети 50 Гц — 3000 об/мин). Примерно в 2010 году американская фирма DeWalt запатентовала и выпустила ряд двигателей асинхронного типа с регулировкой частоты вращения.{{Citation needed|22|09|2021}}
-# Сильная зависимость (квадратичная) электромагнитного момента от напряжения питающей сети (при изменении напряжения в 2 раза вращающий момент изменяется в 4 раза; у [[электродвигатель постоянного тока|ДПТ]] вращающий момент зависит от напряжения питания якоря в первой степени, что более благоприятно).
+# Сильная зависимость (квадратичная) электромагнитного момента от напряжения питающей сети (при изменении напряжения в 4 раза вращающий момент изменяется в 8 раз; у [[электродвигатель постоянного тока|ДПТ]] вращающий момент зависит от напряжения питания якоря в первой степени (при изменении напряжения в 3 раза вращающий момент изменяется также в 3 раза), что более благоприятно).
-# Низкий [[коэффициент мощности]].
+# Низкий [[коэффициент мощности]]<nowiki/> (он же cosφ, указываемый на шильдике электродвигателя, "[[косинус]] Фи").
-Самый совершенный подход к устранению вышеуказанных недостатков — питание двигателя от статического [[частотный преобразователь|частотного преобразователя]].
+Самый совершенный подход к устранению вышеуказанных недостатков — питание двигателя от статического [[частотный преобразователь|частотного преобразователя]].
 == Конструкция ==
-Асинхронная машина имеет [[статор]] и [[Ротор (техника)|ротор]], разделённые воздушным зазором. Её активными частями являются обмотки и [[магнитопровод]] (сердечник); все остальные части — конструктивные, обеспечивающие необходимую прочность, жёсткость, охлаждение, возможность вращения и т. п.
+Асинхронная машина имеет [[статор]] и [[Ротор (техника)|ротор]], разделённые воздушным зазором. Её активными частями являются обмотки и [[магнитопровод]] (сердечник); все остальные части — конструктивные, обеспечивающие необходимую прочность (корпус, крепëжные изделия), жёсткость, охлаждение ([[вентилятор]] и оребрение корпуса), возможность вращения ([[Подшипник|подшипники]]) и т. п.
-Обмотка статора представляет собой трёхфазную (в общем случае — многофазную) обмотку, проводники которой равномерно распределены по окружности статора и пофазно уложены в пазах с угловым расстоянием 120 °. Известна и совмещённая обмотка, позволяющая повысить КПД двигателя<ref>''Мария Алисова'' [http://technicamolodezhi.ru/rubriki_tm/sdelano_v_rossii/Sokhranyaya_zhizn_dvigatelya Сохраняя жизнь двигателя]{{Недоступная ссылка|date=Август 2019 |bot=InternetArchiveBot }} // [[Техника — молодёжи]] 10.10.2018</ref>. Фазы обмотки статора соединяют по стандартным схемам [[Трёхфазная система электроснабжения|«треугольник» или «звезда»]] и подключают к сети трёхфазного тока. Магнитопровод статора перемагничивается в процессе изменения тока в обмотке статора, поэтому его набирают из пластин [[Электротехническая сталь|электротехнической стали]] для обеспечения минимальных магнитных потерь. Основным методом сборки магнитопровода в пакет является [[шихтовка]].
+Обмотка статора представляет собой чаще всего трёхфазную, реже двухфазную (в общем случае — многофазную) обмотку, проводники которой равномерно распределены по окружности статора и пофазно уложены в пазах с угловым расстоянием 120 °. Известна и совмещённая обмотка, позволяющая повысить КПД двигателя<ref>''Мария Алисова'' [http://technicamolodezhi.ru/rubriki_tm/sdelano_v_rossii/Sokhranyaya_zhizn_dvigatelya Сохраняя жизнь двигателя]{{Недоступная ссылка|date=2019-08|bot=InternetArchiveBot }} // [[Техника — молодёжи]] 10.10.2018</ref>. Фазы обмотки статора соединяют по стандартным схемам [[Трёхфазная система электроснабжения|«треугольник» или «звезда»]] и подключают к сети трёхфазного тока. Магнитопровод статора перемагничивается в процессе изменения тока в обмотке статора, поэтому его набирают из покрытых электроизоляционным лаком тонких пластин [[Электротехническая сталь|электротехнической стали]] для обеспечения минимальных магнитных потерь и потерь на [[вихревые токи]]. Основным методом сборки магнитопровода в пакет является [[шихтовка]].
 По конструкции ротора асинхронные машины подразделяют на два основных типа: с ''короткозамкнутым'' ротором и с ''фазным'' ротором. Оба типа имеют одинаковую конструкцию статора и отличаются лишь исполнением обмотки ротора. Магнитопровод ротора выполняется аналогично магнитопроводу статора — из пластин электротехнической стали.
 === Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором ===
-[[Файл:AM Klietka stoc.jpg|thumb|200px|Ротор асинхронной машины типа «беличье колесо»]]
+[[Файл:AM Klietka stoc.jpg|thumb|Ротор асинхронной машины. Стержни «беличьей клетки» наклонены к оси вращения для уменьшения пульсации момента вращения.]]
-Короткозамкнутая обмотка ротора, часто называемая «беличье колесо» («беличья клетка») из-за внешней схожести конструкции, состоит из алюминиевых (реже медных, латунных) стержней, замкнутых накоротко с торцов двумя кольцами. Стержни этой обмотки вставляют в пазы сердечника ротора<!-- без какой-либо изоляции===сбивает с толку -->. Сердечники ротора и статора имеют зубчатую структуру. В машинах малой и средней мощности обмотку обычно изготавливают путём заливки расплавленного алюминиевого сплава в пазы сердечника ротора. Вместе со стержнями «беличьего колеса» отливают короткозамыкающие кольца и торцевые лопасти, осуществляющие вентиляцию машины. В машинах большой мощности «беличье колесо» выполняют из медных стержней, концы которых соединяют с короткозамыкающими кольцами при помощи сварки.
+Короткозамкнутая обмотка ротора, часто называемая «беличье колесо» («беличья клетка») из-за внешней схожести конструкции, состоит из алюминиевых (реже медных, латунных) стержней, замкнутых накоротко с торцов двумя кольцами. Стержни этой обмотки вставляют в пазы сердечника ротора<!-- без какой-либо изоляции===сбивает с толку -->. Сердечники ротора и статора имеют зубчатую структуру. В машинах малой и средней мощности обмотку обычно изготавливают путём заливки расплавленного алюминиевого сплава в пазы сердечника ротора. Вместе со стержнями «беличьего колеса» отливают короткозамыкающие кольца и торцевые лопасти, осуществляющие вентиляцию и охлаждение машины. В машинах большой мощности «беличье колесо» выполняют из медных стержней, концы которых соединяют с короткозамыкающими кольцами при помощи сварки.
 Зачастую пазы ротора или статора делают скошенными для уменьшения высших гармонических [[Электродвижущая сила|ЭДС]], вызванных пульсациями магнитного потока<!-- возбуждения===поле возбуждения в индукторах ---> из-за наличия зубцов, магнитное сопротивление которых существенно ниже магнитного сопротивления обмотки, а также для снижения шума, вызываемого магнитными причинами.
-Для улучшения пусковых характеристик асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором, а именно, увеличения пускового момента и уменьшения пускового тока, на роторе ранее применялась так называемая «двойная беличья клетка» из стержней с разными удельными проводимостями, позже стали применять роторы со специальной формой паза (глубокопазные роторы). При этом внешняя от оси вращения часть паза ротора имеет меньшее сечение, чем внутренняя. Это позволяет использовать эффект вытеснения тока, за счет которого увеличивается активное сопротивление обмотки ротора при больших [[Скольжение асинхронного двигателя|скольжениях]] (в частности, при пуске).
+Для улучшения пусковых характеристик асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором, а именно, увеличения пускового момента и уменьшения пускового тока, на роторе ранее применялась так называемая «двойная беличья клетка» из стержней с разными удельными проводимостями, позже стали применять роторы со специальной формой паза (глубокопазные роторы). При этом внешняя от оси вращения часть паза ротора имеет меньшее сечение, чем внутренняя. Это позволяет использовать [[Скин-эффект|эффект вытеснения тока]], за счёт которого увеличивается активное сопротивление обмотки ротора при больших [[Скольжение асинхронного двигателя|скольжениях]] (в частности, при пуске).
-Асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором  при прямом пуске (без регулирования) имеют небольшой пусковой момент и значительный пусковой ток, что является существенным их недостатком. Поэтому их применяют в тех электрических приводах, где не требуются большие пусковые моменты. С развитием силовой полупроводниковой техники получают распространение [[частотный преобразователь|частотные преобразователи]], которые позволяют плавно наращивать частоту питающего двигатель тока по мере пуска, а значит достигать большого пускового момента. Из достоинств следует отметить лёгкость в изготовлении, и отсутствие электрического контакта с динамической частью машины, что гарантирует долговечность и снижает затраты на обслуживание. При специальной конструкции ротора, когда вращается в воздушном зазоре только полый цилиндр из алюминия, можно достичь малой инерционности двигателя.
+Асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором при прямом пуске (без регулирования) имеют небольшой пусковой момент и значительный пусковой ток, что является существенным их недостатком. Поэтому их применяют в тех электрических приводах, где не требуются большие пусковые моменты, например, для привода [[вентилятор]]ов малой и средней мощности, насосов. С развитием силовой полупроводниковой техники получают распространение [[частотный преобразователь|частотные преобразователи]], которые позволяют плавно наращивать частоту питающего двигатель тока по мере пуска, а значит достигать большого пускового момента, такие двигатели часто применяются, например, в [[лифт]]ах, на вентиляторах большой мощности, в приводе [[Конвейер|конвейеров]]. Из достоинств следует отметить лёгкость в изготовлении, и отсутствие электрического контакта с динамической частью машины, что гарантирует долговечность и снижает затраты на обслуживание. При специальной конструкции ротора, когда вращается в воздушном зазоре только полый цилиндр из алюминия, можно достичь малой инерционности двигателя. Асинхронный двигатель с полым ротором используется для точных механизмов, таких как различная авионика (микродвигатели типа ДИД - двухфазные управляемые индукционные двигатели с частотой питающего тока 400 Гц и действующим значением напряжения 36 В и ДГ - со встроенным [[тахогенератор]]ом), и имеют практически всегда небольшую мощность (до 5 ватт), в других приложениях в качестве безынерционного привода выгоднее [[Электродвигатель постоянного тока|двигатели постоянного тока]] с полым бескаркасным якорем (двигатели типа ДПР).
 Разновидностью АДКЗ, позволяющей ступенчато регулировать скорость, являются многоскоростные двигатели, в которых регулирование скорости производится изменением числа пар полюсов в статоре, для чего были разработаны специальные
+виды обмоток. В быту имеет частое применение - практически любой бытовой напольный вентилятор позволяет регулировать скорость вращения, и эта регулировка производится таким образом (переключением обмоток), поскольку нерационально использовать для таких целей дорогой и сложный частотный преобразователь. Ранее такие двигатели использовались для лифтов - большее число полюсов использовалось для снижения скорости для точного позиционирования кабины на этаже, сейчас такие двигатели на новых лифтах не применяются.
-виды обмоток.
 Именно асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором из-за своих вышеперечисленных достоинств являются основным видом двигателей в промышленном электроприводе, применение остальных видов двигателей незначительно и носит узкоспециальный характер.
 ==== Асинхронный двигатель с массивным ротором ====
-Существует разновидность асинхронных машин с массивным ротором. Такой ротор изготавливают полностью из ферромагнитного материала, то есть фактически это стальной цилиндр. Ферромагнитный ротор одновременно выполняет роль как магнитопровода, так и проводника (вместо обмотки). Вращающееся магнитное поле индуцирует в роторе вихревые токи, которые взаимодействуя с магнитным потоком статора создают вращающий момент.
+Существует разновидность асинхронных машин с массивным ротором. Такой ротор изготавливают полностью из ферромагнитного материала, то есть фактически это стальной цилиндр. Ферромагнитный ротор одновременно выполняет роль как магнитопровода, так и проводника (вместо обмотки). Вращающееся магнитное поле индуцирует в роторе вихревые токи, которые, взаимодействуя с магнитным потоком статора, создают вращающий момент.
 Достоинства:
-* Простота изготовления, дешевизна
+* Простота изготовления, дешевизна;
-* Высокая механическая прочность (важно для высокоскоростных машин)
+* Высокая механическая прочность (важно для высокоскоростных машин);
-* Высокий пусковой момент
+* Высокий пусковой момент.
 Недостатки:
-* Большие потери энергии в роторе
+* Большие потери энергии в роторе, следовательно низкий КПД;
+* Низкий [[коэффициент мощности]].
 Особенности:
 * Имеют пологую механическую характеристику
-* Ротор значительно нагревается даже при небольших нагрузках.
+* Ротор значительно нагревается даже при небольших нагрузках и на холостом ходу.
 Существуют разные способы улучшения массивных роторов: припаивание медных колец по торцам, покрытие ротора слоем меди.
+Разновидностью двигателей с массивным ротором можно считать двигатели с полым ротором. В них, с целью уменьшения массы и момента инерции, ротор изготовлен в виде полого цилиндра из ферромагнитного материала. Толщина стенок должна быть не меньше, чем глубина проникновения поля в рабочих режимах, для 50 Гц это 1—3 мм.
-Отдельно можно поставить машины с полым ротором. Это может быть полый цилиндр из ферромагнитного или просто из проводящего материала.
 === Асинхронный двигатель с фазным ротором ===
 Эта разновидность электродвигателя допускает плавную регулировку скорости в широких пределах.
-Фазный ротор имеет многофазную (как правило, трёхфазную) обмотку, обычно соединённую по схеме [[трёхфазная система электроснабжения#звезда|«звезда»]] и выведенную на [[контактные кольца]]. С помощью щёток, скользящих по этим кольцам, в цепь обмотки ротора включается внешняя регулирующая цепь, которая позволяет управлять скоростью ротора. Элементами данной цепи являются:
+Фазный ротор имеет многофазную (как правило, трёхфазную) обмотку, обычно соединённую по схеме «[[трёхфазная система электроснабжения#звезда|звезда]]» и выведенную на [[контактные кольца]]. С помощью щёток, скользящих по этим кольцам, в цепь обмотки ротора включается внешняя регулирующая цепь, которая позволяет управлять скоростью ротора. Благодаря введению сопротивления в цепь ротора можно значительно повысить пусковой момент. После пуска пусковой реостат выводится из цепи, и обмотки замыкаются накоротко, в некоторых двигателях предусмотрен специальный механизм, который замыкает между собой контактные кольца.
+Элементами данной цепи являются:
 * пускорегулирующий [[реостат]], выполняющий роль добавочного активного сопротивления, одинакового для каждой фазы. Снижая пусковой ток, добиваются увеличения пускового момента до максимального значения (в первый момент времени). Такие двигатели применяются для привода механизмов, которые пускают в ход при большой нагрузке или требующих плавного регулирования скорости. Такое регулирование скорости по характеристикам аналогично реостатному регулированию скорости в [[Электродвигатель постоянного тока|ДПТ]] изменением сопротивления в цепи якоря.
 * индуктивности (дроссели) в каждой фазе ротора. Сопротивление дросселей пропорционально частоте протекающего тока, а, как известно, в роторе в первый момент пуска частота токов скольжения наибольшая. По мере раскрутки ротора частота индуцированных токов снижается, и вместе с нею снижается сопротивление дросселя. Индуктивное сопротивление в цепи фазного ротора позволяет автоматизировать процедуру запуска двигателя, а при необходимости — «подхватить» двигатель, у которого упали обороты из-за перегрузки. Индуктивность держит токи ротора на постоянном уровне.
@@ Строка 93: / Строка 99: @@
 Наибольшее развитие такие двигатели получили в 30-е годы [[XX век]]а. В Советском Союзе коллекторные машины переменного тока (КМПТ) не получили сколько-нибудь заметного распространения и развития в силу повышенных требований к изготовлению [[Коллекторно-щёточный узел|коллекторно-щёточного узла]] и общей высокой стоимости. На территорию СССР они проникали в основном в составе приобретённого за границей оборудования и при первой возможности заменялись менее эффективными, но более дешевыми машинами постоянного тока или асинхронными двигателями с фазным ротором.
-В настоящее время двигатель Шраге представляет интерес исключительно с точки зрения истории техники.
+В настоящее время двигатель Шраге-Рихтера представляет интерес исключительно с точки зрения истории техники, поскольку частотные преобразователи значительно технологичнее, и не снижают механическую надëжность двигателя, не вынуждая использовать щëтки.
 == Принцип действия ==
-[[File:Asynchronmotor animation.gif|thumb|Картина магнитного поля при работе асинхронного двигателя. Видно скольжение ротора относительно поля.]]
+[[Файл:Asynchronmotor animation.gif|thumb|Картина магнитного поля при работе асинхронного двигателя. Видно скольжение ротора относительно поля.]]
 На обмотку статора подаётся переменное трехфазное напряжение, под действием которого по этим обмоткам протекает трехфазная система токов. Поскольку обмотки в асинхронной машине сдвинуты друг от друга в геометрическом отношении на 120 градусов, и, так как в симметричной системе токи в обмотках имеют фазовый сдвиг в 120 градусов, в таких обмотках создаётся вращающееся магнитное поле. Вращающееся магнитное поле, пересекая проводники обмотки ротора, индуцирует в них электродвижущую силу, под действием которой в обмотке ротора протекает ток, который искажает магнитное поле статора, увеличивая его энергию, что ведет к возникновению электромагнитной силы, под действием которой ротор начинает вращаться (для более простого объяснения, можно сослаться на силу Ампера, действующую на проводники обмотки ротора, которые находятся в магнитном поле статора; однако, в действительности, величина магнитной индукции в пазу, где располагается проводник с током, достаточно мала, поскольку магнитный поток проходит преимущественно по зубцам).
-Чтобы в обмотке ротора возникала ЭДС, необходимо, чтобы скорость вращения ротора отличалась от скорости вращения поля статора. Поэтому ротор вращается асинхронно относительно поля статора, а двигатель называется асинхронным. Относительная разность скорости вращения ротора от скорости вращения поля статора называется скольжением ''(s)''. Номинальное скольжение обычно составляет 2-8% <ref>{{cite web|url=http://engineering-solutions.ru/motorcontrol/induction3ph/|title=Трехфазный асинхронный электродвигатель.|publisher=Инженерные решения|accessdate=2014-06-18|lang=ru}}</ref>.
+Чтобы в обмотке ротора возникала ЭДС, необходимо, чтобы скорость вращения ротора отличалась от скорости вращения поля статора. Поэтому ротор вращается асинхронно относительно поля статора, а двигатель называется асинхронным. Относительная разность скорости вращения ротора от скорости вращения поля статора называется скольжением ''(s)''. Номинальное скольжение обычно составляет 2-8 %<ref>{{cite web|url=http://engineering-solutions.ru/motorcontrol/induction3ph/|title=Трехфазный асинхронный электродвигатель.|publisher=Инженерные решения|accessdate=2014-06-18|lang=ru|archive-date=2014-10-31|archive-url=https://web.archive.org/web/20141031093558/http://engineering-solutions.ru/motorcontrol/induction3ph/|deadlink=no}}</ref>.
 == Скорость вращения поля статора ==
@@ Строка 167: / Строка 173: @@
 Под управлением асинхронным двигателем переменного тока понимается изменение частоты вращения ротора и/или его момента.
-Существуют следующие способы управления асинхронным двигателем<ref>[http://electricalschool.info/spravochnik/maschiny/661-regulirovanie-skorosti-asinkhronnogo.html Регулирование скорости асинхронного двигателя » Школа для электрика: все об электротехнике и электронике<!-- Заголовок добавлен ботом -->]</ref><ref name="автоссылка1" />:
+Существуют следующие способы управления асинхронным двигателем<ref name="автоссылка1" /><ref>{{Cite web |url=http://electricalschool.info/spravochnik/maschiny/661-regulirovanie-skorosti-asinkhronnogo.html |title=Регулирование скорости асинхронного двигателя » Школа для электрика: все об электротехнике и электронике<!-- Заголовок добавлен ботом --> |access-date=2018-01-08 |archive-date=2018-01-08 |archive-url=https://web.archive.org/web/20180108233346/http://electricalschool.info/spravochnik/maschiny/661-regulirovanie-skorosti-asinkhronnogo.html |deadlink=no }}</ref>:
 * [[реостат]]ный — изменение частоты вращения асинхронного двигателя с фазным ротором путём изменения сопротивления реостата в цепи ротора, кроме того это увеличивает пусковой момент и повышает критическое скольжение;
 * [[частота|частотный]] — изменение частоты вращения асинхронного двигателя путём изменения частоты тока в питающей сети, что влечёт за собой изменение частоты вращения [[вращающееся магнитное поле|поля статора]]. Применяется включение двигателя через [[частотный преобразователь]];
-* переключением обмоток со схемы «звезда» на схему «треугольник» в процессе пуска двигателя, что даёт снижение пусковых токов в обмотках примерно в три раза, но в то же время снижается и момент;
+* переключением обмоток со схемы «треугольник» на схему «звезда» в процессе пуска двигателя, что даёт снижение пусковых токов в обмотках примерно в три раза, но в то же время снижается и момент;
 * импульсный — подачей напряжения питания специального вида (например, пилообразного);
 * введение добавочной ЭДС согласно или противонаправлено с частотой скольжения во вторичную цепь;
 * изменением числа пар полюсов, если такое переключение предусмотрено конструктивно (только для короткозамкнутых роторов);
 * изменением амплитуды питающего напряжения, когда изменяется только амплитуда (или [[Действующее значение переменного тока|действующее значение]]) управляющего напряжения. Тогда [[Векторная диаграмма|вектора напряжений]] управления и возбуждения остаются перпендикулярны (автотрансформаторный пуск);
-* фазовое управление характерно тем, что изменение частоты вращения ротора достигается путём изменения сдвига фаз между векторами напряжений возбуждения и управления<ref>Ерошкин А. В., Шейкин Ю. И. Сравнительный анализ вариантов технического решения плавного пуска мощных асинхронных электродвигателей</ref>;
+* фазовое управление характерно тем, что изменение частоты вращения ротора достигается путём изменения сдвига фаз между векторами напряжений возбуждения и управления<ref>Ерошкин А. В., Шейкин Ю. И. Сравнительный анализ вариантов технического решения плавного пуска мощных асинхронных электродвигателей</ref>;
 * амплитудно-фазовый способ включает в себя два описаных способа;
 * включение в цепь питания статора [[Токоограничивающий реактор|реакторов]];
-* индуктивное сопротивление для двигателя с фазным ротором<ref>[http://www.ntpo.com/techno/electronics/electronics_31.shtml Мещеряков В. Н.; Финеев А. А. Патент Российской Федерации RU2267220. Трехфазный пусковой индукционный резистор]</ref><ref>[http://electro-privod.utk.ru/u_ipu.html Индукционное пусковое устройство] {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20061116230410/http://electro-privod.utk.ru/u_ipu.html |date=2006-11-16 }}</ref>.
+* индуктивное сопротивление для двигателя с фазным ротором<ref>{{Cite web |url=http://www.ntpo.com/techno/electronics/electronics_31.shtml |title=Мещеряков В. Н.; Финеев А. А. Патент Российской Федерации RU2267220. Трехфазный пусковой индукционный резистор |access-date=2010-01-15 |archive-date=2010-05-26 |archive-url=https://web.archive.org/web/20100526045240/http://www.ntpo.com/techno/electronics/electronics_31.shtml |deadlink=no }}</ref><ref>[http://electro-privod.utk.ru/u_ipu.html Индукционное пусковое устройство] {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20061116230410/http://electro-privod.utk.ru/u_ipu.html |date=2006-11-16 }}</ref>.
-==== Результаты ведущих ученых в разработке систем и методов управления асинхронными машинами ====
-Российскими учеными Федяевой Г.А., Матюшковым С.Ю., Роговец Г.В. и Федяевым Н.А. был предложен способ эксплуатации тяговых ассинхронных двигателей, с параллельным подключением к одному инвертору. Данный способ включает в себя расчетное проектирование текущих значений электромагнитного момента и потокосцепления статора в блоке DTC (Direct Torque Control(блок прямого управления крутящим моментом) по первому двигателю. Расчетное измерение задания на момент ведется с помощью регулятора скорости с применением сигналов значительной или низкой частоты вращения асинхронных двигателей включенных параллельно. В тяговом режиме управление ведется по самой высокой скорости вращения ротора. В режиме торможения управление ведется по самой низкой скорости вращения. Задание на потокосцепление статора ψsз определяется в системе управления по верхнему уровню по зависимости ψsз=f(ωср), где ωср - скорость локомотива, приведенная к валу двигателя, или средняя скорость вращения двигателей. Технический результат заключался в обеспечении высокого уровня динамичности управления моментом двигателей и предварительным определением и устранением боксования и юза.
-Изобретение относится к рельсовому транспорту и может быть использовано на подвижном составе с асинхронными тяговыми двигателями (АТД), подключенными параллельно к одному автономному инвертору напряжения (АИН). На локомотивах такое параллельное подключение к одному инвертору и совместное управление (регулирование) АТД осуществляется обычно в пределах каждой тележки, поэтому его часто называют «потележечным» регулированием АТД.
-Известен способ управления двумя АТД при питании от одного инвертора с использованием векторного управления АТД при постоянстве потокосцепления ротора. В данном способе параметры состояния двигателей определяются с использованием датчиков фазных токов и частоты вращения каждого АТД, затем по информации о частоте вращения двигателей принимается решение, по какому двигателю вести управление, и в качестве сигналов обратной связи системой управления (СУ) используется информация о токе статора, потокосцеплении и частоте вращения ротора этого двигателя.
-Недостатком этого способа является наличие большого числа датчиков тока и переключение всех обратных связей в зависимости от того, по какому двигателю ведется управление, что может приводить к значительным электромеханическим колебаниям и повышенным динамическим нагрузкам в элементах тяговой передачи. Недостатком является также управление в режиме тяги по двигателю с меньшей скоростью вращения, так как при этом не отрабатывается необходимое снижение момента двигателя с большей скоростью вращения при резком изменении условий сцепления (например, наезд на масляное пятно). Кроме того, к недостаткам этого способа можно отнести само векторное управление АТД, требующее прямых и обратных координатных преобразований и компенсации перекрестных обратных связей объекта, увеличивающих ошибку и уменьшающих надежность системы.
-Известна также система прямого управления моментом (Direct Torque Control, - сокращенно DTC) (Козярук А.Е., Рудаков В.В. Системы прямого управления моментом в частотно-регулируемых электроприводах переменного тока, которую можно использовать для управления АТД.
-Недостатком способов управления с использованием системы DTC является то, что они рассчитаны на индивидуальное регулирование двигателей (в частности, индивидуальное регулирование АТД каждой оси локомотива) и не предусматривают возможности совместного регулирования нескольких АТД, подключенных параллельно к одному АИН.
-Учеными Федяевой Г.А, Тарасовым А.Н., Сморудовой Т.В. и Коноховым Д.В. предложен способ энергоэффективного двухфазного регулирования скорости асинхронного электропривода с гибким ограничением мощности. В способе двухзонного регулирования скорости асинхронного электропривода определение ограничения задания на момент, вычисленного регулятором скорости, производится путем деления заданной мощности на частоту вращения ротора двигателя, причем величина заданной мощности определяется в зависимости от температуры обмотки статора двигателя, вычисляемой по модели или измеряемой датчиком температуры, а задание на потокосцепление статора определяется в первой и второй зоне регулирования по значению задания на момент на основе заранее рассчитанной зависимости потокосцепления статора от момента двигателя, обеспечивающей минимальное значение тока статора при заданном моменте и имеющей вид кривой с насыщением.
-Изобретение относится к асинхронному электроприводу и может быть использовано в промышленности и на транспорте в системах электропривода с прямым управлением моментом асинхронных двигателей.
-Известен способ двухзонного регулирования скорости асинхронного электропривода с ослаблением потока ротора в системе векторного управления (Козярук А.Е., Рудаков В.В. Современное и перспективное алгоритмическое обеспечение частотно-регулируемых электроприводов. - СПб.: Санкт-Петербургская электротехническая компания, 2004. - прототип). В данном способе блок задания потокосцепления в первой зоне регулирования (при частоте вращения двигателя ниже номинальной) устанавливает номинальное значение потокосцепления ротора двигателя. Во второй зоне регулирования (при частоте вращения двигателя выше номинальной) ослабление поля (уменьшение магнитного потока по отношению к номинальному значению) достигается за счет изменения задания на потокосцепление ротора обратно-пропорционально увеличению частоты вращения по отношению к номинальной. Минимизация тока статора может осуществляться путем поддержания равенства составляющих тока статора.
-Недостатками этого способа являются традиционная для векторных систем сложность и большой объем вычислений, невысокая устойчивость к возмущениям, косвенное влияние на потокосцепление ротора через изменение тока статора, отсутствие регулирования потокосцепления двигателя в первой зоне, недоиспользование двигателя по мощности и нагреву во второй зоне.
-Учеными Макаровым Л.Н. и Изосимовым Д.Б. предложен способ оптимального векторного управления асинхронным двигателем
-Изобретение относится к регулируемому асинхронному электроприводу и может быть использовано при регулировании асинхронных двигателей, в частности двигателей с короткозамкнутым ротором, в том числе тяговых. Конкретно изобретение относится к системам асинхронного привода, в которых асинхронный двигатель питается от источника регулируемого напряжения или тока, например автономного инвертора напряжения или тока, циклоконвертора и т.п. Такие источники позволяют реализовать любое желаемое напряжение (ток) и частоту питания двигателя с точностью, быть может, до высокочастотной модуляционной составляющей, и в пределах известных ограничений выходного тока и напряжения преобразователя, определяемых используемыми силовыми приборами.
-Известны способы векторного управления асинхронными двигателями, в которых регулирование механического движения (электромагнитного момента) и электромагнитной составляющей (магнитного потока) осуществляется раздельно, с помощью регулирования активной и намагничивающей компонент вектора тока, за счет соответствующего формирования напряжения питания. Для реализации систем векторного управления необходима информация о направлении и величине магнитного поля в двигателе, для чего, как правило, используются модели электромагнитных процессов. В системах векторного управления обычно используются режимы работы двигателя с постоянным полем, при которых параметры модели поля изменяются незначительно; при постоянном потокосцеплении ротора намагничивающая составляющая тока постоянна, а активная составляющая и частота скольжения пропорциональны электромагнитному моменту.<br />
 == Примечания ==
 {{примечания}}
@@ Строка 227: / Строка 205: @@
 |isbn =
 }}
-* ''Вешеневский С. Н.'' '''Характеристики двигателей в электроприводе.''' Издание 6-е, исправленное. Москва, Издательство «Энергия», 1977. Тираж 40 000 экз. УДК 62-83:621,313.2
+* ''Вешеневский С. Н.'' '''Характеристики двигателей в электроприводе.''' Издание 6-е, исправленное. Москва, Издательство «Энергия», 1977. Тираж 40 000 экз. УДК 62-83:621,313.2
 {{rq|wikify|refless|cleanup}}
 {{Двигатели|state5=expanded}}
+{{Никола Тесла}}
 [[Категория:Электромеханика]]

Асинхронная машина: различия между версиями

Текущая версия от 18:53, 6 октября 2024

Содержание

История

Достоинства и недостатки

Конструкция