Лекція 4. Громадський побут та соціальна організація українців. Українська традиційна сім’я. Родинний побут та обрядовість українців

.

Звідси значення R_д, яке вимагається для отримання s ' дорівнює:

. (3.119)

Даний спосіб регулювання частоти обертання пов’язаний зі значними втратами енергії у опорі R_д і тому є неекономічним. Він в основному застосовується за короткочасного або повторно-короткочасного режиму роботи, а також у електроприводах із вентиляторною механічною характеристикою. До недоліків реостатного регулювання частоти обертання крім того відноситься також м’якість механічних характеристик та залежність діапазону регулювання від навантаження.

Трифазні асинхронні двигуни з покращеними пусковими характеристиками. Для досягнення високого ККД асинхронні двигуни повинні мати мале значення ковзання (s =0,002….0,05), відповідно активний опір обмотки ротора R ₂ також повинен бути малим. Проте за невеликого опору вторинного кола пусковий момент двигуна буде меншим номінального. Що виключає можливість пуску таких двигунів з короткозамкненим ротором під навантаженням, а спотворення кривої моменту під дією вищих гармонік магнітного поля може призвести до ускладнення пуску навіть за невеликого навантаження. Для отримання великого пускового моменту необхідно збільшити опір обмотки ротора. Таким чином, виникає задача створення таких двигунів із короткозамкненим ротором, у яких активний опір обмотки ротора під час пуску є досить великим і зменшується при переході до номінального режиму роботи. Дану задачу вирішують шляхом використання ефекту витіснення струму у обмотці ротора, застосовуючи обмотку спеціальної конструкції. Різновидом таких двигунів є двигуни із глибокими (30-60 мм) стержнями білячої клітки. Витіснення струму у стержнях клітки ротора відбувається в результаті дії ЕРС, індукованих пазовими потоками розсіяння Ф_σ. Можна припустити, що стержень (рис. 3.46, а) складається із множини волокон, включених паралельно. Нижчі волокна охоплюються більшою, а верхні волокна – меншою кількістю ліній магнітного потоку Ф_σ. Під час пуску, коли частота у роторі є великою (f ₂ = f ₁), у нижніх волокнах стержня індукується більша ЕРС самоіндукції, ніж у верхніх, і густина струму розділяється по висоті провідника вельми нерівномірно (рис. 3.46, б).

а)	б)
Рис. 3.46 – Форма паза ротора глибокопазного двигуна (а) та розподіл густини струму в стержні під час пуску (б)

Можна також сказати, що такий нерівномірний розподіл струму обумовлений тим, що нижчі волокна стержня мають більший індуктивний опір, ніж верхні. Таким чином, струм у стержні витісняється у напрямі до повітряного зазору. Що, по суті, і є виявленням поверхневого ефекту у провідниках, занурених у феромагнітне середовище.

Під дією витіснення струму, або поверхневого ефекту, активний опір стержня під час пуску двигуна стає великим.

Дещо спрощено можна уявити собі, що під час пуску працює лише верхня частина стержня і його робочий переріз зменшується. Одночасно при витісненні струму зменшується також індуктивний опір розсіяння стержня, оскільки магнітний потік Ф_σ у нижній частині стержня внаслідок зменшення в ній струму також послаблюється. У результаті збільшення під час пуску активного опору стержня R_ст та зменшення його опору розсіяння X_σст зменшується кут зсуву фаз між ЕРС стержня, що індукується обертовим полем, та струмом стержня, чим і обумовлюється збільшення пускового моменту.

По мірі розгону двигуна під час пуску частота струму в роторі зменшується і при досягненні номінальної частоти обертання стає досить невеликою ( 1…3 Гц). При цьому ЕРС, індуковані магнітним потоком розсіяння Ф_σ стають малими, явище витіснення струму практично зникає і струм розподіляється по перерізу стержня практично рівномірно. Активний опір стержня при цьому стає невеликим, і двигун працює із високим ККД.

На рис. 3.47 зображені характерні криві моментів M=f(s) звичайного асинхронного двигуна (крива 1) та глибокопазного двигуна (крива 2).

Дволіткові двигуни мають на роторі дві короткозамкнені білячі клітки, одна з яких являє собою так звану пускову обмотку, а інша – робочу. Робоча обмотка виготовляється з мідних стержнів і розташовується у нижніх частинах пазів, а пускова обмотка

Рис. 3.47 – Криві моментів M=f(s): 1 – звичайного двигуна; 2 – глибо-копазного; 3 – двокліткового

виготовляється з латунних або бронзових стержнів і розміщується у верхній частині пазів, ближче до повітряного зазору (рис. 3.48, а). Переріз стержнів пускової обмотки може бути дещо меншим, ніж у робочої обмотки. Проте переріз та теплоємність стержнів пускової обмотки мають бути достатньо великими, щоб запобігти надмірному нагріванню даної обмотки під час пуску. Інколи робочу та пускову обмотки розташо-вують в окремих пазах (рис. 3.48, а). У зв’язку із сказаним активний опір пускової обмотки R_п зазвичай у 2-4 рази більший за опір робочої обмотки R_р. І навпаки, індуктивний опір розсіяння пускової обмотки Х_σп у декілька разів менший, ніж індуктивний опір робочої обмотки Х_σр, оскільки робоча обмотка глибоко заглиблена у сталь осердя ротора.

Обертове магнітне поле двигуна індукує в обох обмотках однакові ЕРС.

Під час пуску внаслідок великої частоти струму ротора індуктивний опір робочої обмотки є відносно великим і значно більшим повного опору пускової обмотки. Тому під час пуску струмом завантажується в основному лише пускова обмотка, і з огляду на її великий активний опір двигун розвиває великий пусковий момент. При розгоні двигуна частота струму ротора зменшується, і за нормальної швидкості обертання (s =0,002-0,002) індуктивні опори розсіяння обмотки у 20-50 разів зменшуються порівняно із їх значенням під час пуску. Тому у робочому режимі активні опори обмоток ротора є значно більшим за індуктивні опори і повні опори обмотки визначаються значенням активних опорів. Внаслідок цього під час роботи двигуна повний опір робочої обмотки є значно меншим за повний опір пускової обмотки, і тому головним чином струмом завантажується робоча обмотка. Внаслідок малої величини активного опору даної обмотки двигун має високий ККД.

а) б)

Рис. 3.48 – Пази (а) та короткозамикаючі кільця (б) ротора двокліткового двигуна

Таким чином, у двоклітковому двигуні під час пуску відбувається витіснення струму ротора у напрямі до повітряного зазору, як у заглибному двигуні. У пусковій обмотці за тяжких умов пуску (великий маховий момент робочої машини та пуск під навантаженням) виділяється велика кількість теплоти, і дана обмотка під час пуску суттєво подовжується, у той час, як робоча обмотка під час пуску залишається холодною і не видовжується. Тому для запобігання порушення зварних з’єднань стержнів із торцевим коротко замикаючими кільцями стержні пускової та робочої обмоток приєднуються до окремих кілець. (рис. 3.48, б).

Дволіткові двигуни були запропоновані М.Й. Доліво-Добровольським ще у 1893 р.

Кратності пускових моментів та струмів двокліткових двигунів змінюється у широких межах:

Характерний вигляд залежності двокліткового двигуна наведені на рис. 3.47 (крива 3).

Логіка викладу:

1. Громадський побут та соціальна організація українців.

2. Українська традиційна сім’я.

3. Родильні звичаї та обряди.

4. Весільні звичаї та обряди.

5. Поховальні та поминальні обряди.

Дата добавления: 2015-07-13