/
Author: Торопцев Н.Д.
Tags: двигатели електротехника инженерство електроника електромеханика
Year: 1981
Text
БИБЛИОТЕКА НА ЕЛЕКТРОИОНТЬОРА
Н ТОРОПЦЕВ
ТРИФАЗЕН АСИНХРОНЕН
ДВИГАТЕЛВСХЕМАНА
ЕДНОФАЗНО ВКЛЮЧВАНЕ
С КОНДЕНЗАТОР
ТЕХНИКА
БИБЛИОТЕКА 11А ЕЛЕК ГРОМО11 ГБОРА
НИКОЛАИ Д. ТОРОПЦЕВ
ТРИОАЗЕН
АСИНХРОНЕН
ДВИГАТЕЛ В СХЕМА
НА ЕДНОФАЗНО
ВКЛЮЧВАНЕ
С КОНДЕНЗАТОР
Превел от руски език ироф.
Венцислав Р. Динов
ДЕРЖАВНО
ИЗДАТЕЛСТВО
, ТЕХНИКА“
СОФИЯ. 1981
УДК 621.313 333.025.3
В книгата се разглеждат възможносппе и особеностше за
приложение па грифазния асинхронен двнгател с нормалпо нз-
пълнепие като кондензагорен. Описями са различии схеми на
включваие. Дадени са прости съотиошения за определянс. па ра-
ботния капацитет па копдснзатора. Изложен» са пзискванияia за
тсхпическа безопасное? при обслужвансто па коидензат орите.
Третото издание на руски език е допълнеио с материали по из-
ползувапето па полупроводникови прпбори.
Книгата е предназначена за електромсхаиици п слектромошьо-
ри, евързанн с експлоа гацията па асинхронно двигатели.
НИКОЛАЙ двмидович ТОГОПЦЕВ
Трехфазный асинхронный двигатель в схеме
однофазного включения с конденсатором
©Издательство „Энергия', 1979
©Венцислм Р. Дите, превод от руски, 1981
с/о Jusautor, Sofia
621.3
ПРЕДГОВОР
Вьв врьзка с постижении га в производство го на
кондензатори с подобрени технико-икономически по-
казатели се създават благоприятен възможности за
разширепие на използуването на кондензагорная двп-
гател с три статорни фази. Такъв двигатсл с прост,
сигурен, работа о г едно^азна мрежа и има висок
фактор на мощнэстта. Най-добро използуване на
мощноегта на копдензаторния двигател се постига
с подходящ избор па работнпя капацитет, на схема-
та за включвапе и на кондензатора по напрежение.
Това издание на книгата е допълнено с раздел, пос-
ветен на използуването па полупроводникови прибо-
ри в устронствата за регулнране на капацитета на
копдензаторния двигател. Този раздел е написан съв-
местпо с кандидата на техническпте науки, доцент
Г. Н. А л ю ш и н.
Авторът изразява благодарност на рецензентите:
член-кореспондента на АН на СССР, доктор на тех-
пическите науки, професор Г. Н. Петров ина кан-
дидата на техническпте науки, доцент Ф. М. Юфе-
ров за ценните забележки, конто те цаправиха при
преглеждането на ръкописа.
Авторът моли всички забележки и препоръки да
се изпращат на следния адрес: 113114, Москва, М-114,
Шлюзовая наб., 10, издателство „Энергия".
3
1. ТРИФАЗЕН АСИНХРОНЕН ДВИГАТЕЛ
ОСНОВНИ ТЕХНИЧЕСКИ ДАННИ
Широко распространение в различии отрасли па
народного стопапство са получили трифазните асин-
хронпи двигатели с накъсо съединен ротор. Те пямат
Фиг. 1. Асинхронен двигател с накъсо съединен ротор в
разглобен вид
1 — тяло; 2— пакет на статора; 3 — статорна намотка; 4 — ротор;
5—вентилагор; 6—лагерни щигове
трнещи се контакта, прости са по устройство и лес-
ио се обслужват. Двигател с накъсо съединен ротор
в разглобен вид е показан на фиг. 1.
Пакетите на статора и ротора се набират от дис-
5
кове електротехническа стомана. Прътовете па ро-
торната намотка се съедппяват накъсо, като обра-
зуват така
намотка се
Мрежа
наречения кафез. I [вводите на статорната
маркират, благодарение на косто се об-
Фиг. 2. Разноложение на
изводите върху клемиото
табло на двигателя
а — при съедмнение звезда; б-
при съединение триъгълник
Мрежа
лекчава свързването й в
необходимата схема (звез-
да или триъгълник). В
съответствие с ГОСТ
183—74* са приети следни-
те означения на изводите
за отделяйте фази на ста-
торната намотка: начало и
край на първата фаза С1
и С4, на втората С2 и
С5 и на третата СЗ и Св.
Разположението на изводи-
те върху клемното табло
на двигателя (фиг. 2 ) трябва да удовлетворена нз-
искването за просто свързване на намотката в звез-
да или в триъгълник.
Трифазният ток, преминаващ през статорните фа-
зи, възбужда въртящо се магнитно поле. Честотата
на въртене на полето се нарича синхронна чес-
тота на въртене.
Роторът на асинхрония двигател, като се върти
по посока на въртенето на полето, развива честота
на въртене, малко no-малка, отколкото синхрониата.
Тази честота на въртене се нарича асинхронна. Изо-
станането на ротора се нарича хлъзгане $. Ако чес-
тотата на въртене на полето се означи с nlt а чес-
тотата на въртене на ротора с п, изразът за хлъз-
гането получава следния вид:
• Съответният български стандарт е БДС 180—74, каго означе-
нпята в него са сыците,
6
О1 голи израз следва, че хлъггапег.о на асинхрон-
ная двигател се измени от единица (при пускане, ко-
гато л —0) до пула (при синхронна честота на вър-
тене, т. е. когато п -п^). Трябва да се отбележи, че
точно равенство между честотите на въртене на по-
лето и на ротора в двигателей режим не се достига.
Обаче изоставапето на ротора при празен ход на ма-
шипата е толкова малко, че то може да се прене-
брегие.
Хлъзгането може да бъде изразепо в процента:
(2) *% = .100.
Стойността на хлъзгането при пълно натоварване
па двигателя обикновено е от 4 до G%- Тона озпа-
чава, че роторът, като се върти по посока на поло-
то, изостава от него с 4 до 6%.
Развиваната от двигателя мощност в граничите на
нормалпите натоварвания е пропорциоиалиа на хлъз-
гането. Затова за натоварването на машината може
да се съди по хлъзгането.
11зползувапето на мощността на двигателя в проце-
са на експлоатацията му може да бъде различно.
11оминален режим се нарича такъв режим, при кон-
то двигателят трябва да работи нормално за цялата
си дълготрайност. На номиналния режим съответству-
ва номиналпо папрежение. При това двигателят кон-
сумира номинален ток, има номинална стойност на
честотата на въртене, на мощността на вала, па
к. п. д. и па фактора па мощността (cos <р).
Предназначението на двигателя о да преобразува
електрическа енергия в механична. В процеса на пре-
образуването възникват загуби. Те представляват тази
7
час г от активна га мощност, конто се изразходва за
пагряване на намотайте, на статорния пакет и за
преодоляване на силите от трисне.
Отношение на полезпата мощност, развивана от
двигателя на вала, към активната мощност, коису-
мирапа от мрежата, се нарича косфициент на
полезно действие:
(3)
Освен акт ивна га двигатслят консумира реактивна,
намагнитваща мощност, конто е необходима за въз-
буждане на магнитен поток. Но такъв начин пълна-
та мощност на двигателя 5 се състои от активната
и реактивната съставяща:
(4)
къдего Q е реактивната мощпост на двигателя.
За относителната стойност на преобразуваната
мощност се съди по фактора на мощността. Колко-
го по-добре се нзползува мощността па' машината,
толкова по-вис о:< е факторът на мощността. За из-
числяването му е достатъчно активната мощпост Рх
да се раздели на пълната:
където U, 1 са фазовите стойности на напрежението
и тока.
Пример. На табелката на трифазния асинхронен двигател
с накъсо съединен рогор са дадешг слединге означения: Д/Д —
220/380V; 10,5/6,1 A; 2,8kW; 50Hz; 2880 min J; к. ц. д. 81,5%;
cos <р=0,86. Or разглсжданего на тсзи данип може да се папра-
ви заключение.! о: номппалното фазово папрежеиие е 220 V, по-
ыиналншп фазов ток е 6,1 А, полсзнага мощпост Р3 --2,8 kW,
«
броиг на чп([ш)нец'
на въртспс
(6)
полюса р 1. Тьй кага спнхропнага
чес юга
/21
60/
Р
в дадеппя случай с равна на 3000min / хлъзгапего при помн-
палпо иатоварпапс
3000-2880_joo=4%
«нон 3000
Пълиата мощпост на двшателя при помнналпо наюварване
5нОм“3Ч1ог/. юм =3.220.6,1^4000 VA=4 kVA.
Активната мощност, копсумнрапа от двигателя при номпналпо
патоварвано,
Лном /иоы =3.220.0,1.0,86 3,44 kW.
Загубите в двигателя при помнналпо паговарване
-Р1НО.М -^=3,44-2,8=0,64 kW.
Повишени енергетични показатели имат трифазпи-
те асиихроини двигатели от повата едиина серия 4А.
Двигателите от тази серия се характеризират със
следната структура на означения: 4 е пореднияг но-
мер па серията; А — наименование на вида на двига-
теля— асинхронен; А—тяло и лагерни щнтове от
алуминпй; X — тяло от алумииий и чугунени лагерни
щнтове; 56,... ,355 — височина на оста на вала; L,
Л4 — монтажни размери по дължината на тялото; А,
В - - дължина на пакета (първа дължина А, втора —
В); 2, 4, 6, 8, 10, 12- -брой на полюсите; У — клима-
тично изпълнение на двигателя; 3 — категория на га-
барита. Например: 4АА56А2УЗ — електродвигател от
серия 4, асинхронен, закрпто п.шълпеинс, тяло и ла-
герни щнтове от алуминпй, височина па оста на вала
56 mm, пакет ньрва дължина, двуполдосен, за рапо-
нп с умерен климат, трети габарит [13].
9
Осповните технически даппи на двигателите с пС-
голяма мощпост са приведешь в табл. 1
С използуване па Дании от табл. 1 са цп< гр.>ени
фактора па мощпост га на
двигателите от тяхиата
иомииалиа мощпост. Ед-
ната крива съответству-
ва па синхронна често-
та па въртеие 3000
mill"-1, другата — на
1500 min~’ и третата -
на 1000 пйп 1 (фиг. 3).
От разглеждансто па
фиг. 3 слсдва, че фак-
торът на мощпостта па
аспнхроппия двигател
завися от помппалпата
мощпост и ог спнхрон-
пата честота па въртеие.
(' увеличение па мощ-
криви за завнснмостта на
Фиг. 3. Зависимости па фактора
па мощпостта от помппалпата
мощпост па аспихрошш «шпа-
тели при различии стойкости па
сппхропната честота па нъртеие
постта при постоянна синхронна честота па в ьртепе
(/?! = const) се иамалява отноептелпата стойпост па
вьздушната междппа. Благодарение на това отноеп-
телпата реактивна намагпптваща мощност сьщо се
иамалява, а коефицнептът па мощпостта нараства.
Към так'ьв резултат води и увеличеппето па сиихрон-
иата честота на въртене при постоянна мощност
па двигателя. Високоскоростните машпни имат по-
мадки размери, което се определи от намалението
на въртящия момент; при тях се иамалява съществе-
но обемът на въздушното пространство между паке-
тите на статора и ротора.
Кривите за зависпмостта па спецпфичната памаг-
нитваща мощност на двигателите от помппалпата
мощпост при условие tix~-const са показанп на фиг.
10
Г аблпца 1
Гни на двшагели Помпналпа Синхронна честота на к. Н. д. COS
върине, min""*
1 1 2 1 3 4
4А50А2УЗ 0,09 3000 0,6 0,7
4А50В2УЗ 0,12 3000 0,63 0,7
4АА56А.2УЗ 0.18 3000 0,66 0.76
4АА56В2УЗ 0,25 3000 0,68 0,77
4АА63А2УЗ 0.37 3000 0.7 0,86
4АА63В2УЗ 0,5(5 3000 0,73 0,86
4А71А2УЗ 4АХ71А2УЗ, 0.75 3)00 0,77 0,87
4А71В2УЗ 4АХ71В2У31 1,1 3000 0,775 0,8/
4А80А2У.З 1АХ80А2УЗ) 1,5 3000 0,81 0,85
4А80В2УЗ 2 2 3000 0,83 0,87
4AX80B2y3j
4А901.2У.З 4АХ901.2У31 3 3000 0,845 0,88
4А50А4УЗ 0,06 1500 0,5 0,6
4А50В4УЗ 0,09 1500 0,55 0,6
4АА56А4УЗ 0,12 1500 0,63 0,66
4АА56В4УЗ 0,18 1500 0,64 0,64
4АА63А4УЗ 0,25 1500 0,68 0,65
4АА63В4УЗ 0,37 1500 0,68 0,69
4А71А4УЗ 4АХ71А4УЗ, 1 0.55 1500 0,705 0,70
4А71В4УЗ 4АХ71А4УЗ 0,75 1500 0,72 0,73
4А80А4УЗ 4АХ80А4УЗ 1,1 1500 0,75 0,81
4А80В4У 3 44АХ80В4У5 .} 1,5 1500 0,77 0.83
4А90Е4УЗ 1 4АХ90Е4У31 2,2 1500 0,80 0,83
4А10054УЗ 3 1500 0,82 0,83
4ААСЗА6УЗ 0,18 1000 0,56 0.62
4АА63В6УЗ 0,25 | 1000 0,59 0,62
11
II р о д ъ л ж е п и с па таблица 1
3 4 1 ’
4А71А6УЗ 1 1АХ71А6УЗ/ 0,37 1000 0,616 0,69
4А71В6УЗ ( 4АХ71В6УЗ/ 0,55 кюо 0,(175 0,71
4А80А6УЗ 1 4АХ80А6УЗ( 0,75 1000 0,69 ' 0,74
4А80В6УЗ ] 4АХ80В6УЗ/ 1,1 1000 0,71 0,74
1 А'.И) 6УЗ 1 4АХ90Е6УЗ| 1,5 1000 0,75 0,74
4AI00L6.V3 9 2 1000 0,81 0,74
4А112.МА6УЗ 3 1000 0,81 0,76
Фиг. 4. Зависимое in на снеди**
фичната намагнитваща мощност
от номиналната мощпост па аспп-
xpoiinii двигатели при различии
стойиостн па сиихрониата чес-
юта па въртене
4. Какти се внжда от фиг. 4, сиецифпчната намагнит-
ваща мощност е толкова по-малк;», колкого но-голя-
12
Mil e номнналнага мощпост на двигателя и ио-впсока
сиихроппата честота на въртене.
Премипаването от завнснмостнте, приведен» па
фиг. 3, към завнснмостнте на фиг. 4 се пзвършва с
използувапето на следннте с ьотношенпя:
(7) Р1„оМ=^ном ;
''ним
Quoin— ^homV^ COS срном ,
квдето Q1IOM са пьлната и реактивпата мощпост
на двигателя при номинално натоварване.
От съпоставянето на фиг. 3 и фиг. 4 не е трудно
да се паправи включение за влнянието па фактора
па мощността върху еиергпйппте показатели на
двпгателпте и върху захрапващата ги мрежа. С уве-
личение™ на cos<p се намалява снецифнчиата намаг-
нитваща мощпост. При това пълната мощност S съ-
що така се намалява. По такъв начни при една и
съща стойиост па полезната мощност токът на дви-
гателя се ограннчава. В резултат загубите в машина-
та, определени от тока в иамотките и от спада на
паирежеипето в проводницпте, се намаляват.
13
2. РАБОТА НА ТРПФАЗЕН АСИНХРОНЕН
ДВИГАТЕЛ КЪМ ЕДНОФАЗНА МРЕЖА.
НАЧИНИ ПА ПУСКАНЕ
Асинхронният двигател с нормалио изпълнение мо-
же да създава въртящ момент без прилагането на
спецнални мерки при захранване от еднофазна мрежа.
Да предположим, чс едиата фаза па работещия дви-
гател, свт.рзап към трифазна мрежа, се прекъснс (на-
пример в резултат па изгаряпе па нрсдпазптел). Ма-
шината, конто се с оказала в едпофазен режим или
с последователио, или с последователпо-паралелно
свързвапе па статорппте фази (фиг. 5), ще продъл-
жава да се вьрти, като преодолява сьпротивптелпня
момент па товара. В пьрвия случай одна от фазите
папълпо губи захрапвапето, във вторня се иотучава
памалепне па напрсжепието па всяка от двстс фаза,
конто са свързаии пос лед оватслпо. При гона често-
тата па въртсне па двигателя се иамалява, а хлъз-
гането се увеличава.
Увеличението на хлъзгането при постоянно нато-
варване на вала се съпровожда със значително на-
раствапе па тока. За избягване на педопустимото
прегряваие на намотките е необходимо да се намали
натоварването на двигателя до 50- -60% от номи-
налното. Като се спре едиофазният двигател, лесно
е да се убедим в това, че е невъзможно той да се
пусне чрез иепосредствепо включване в мрежата.
При пускане въртящият момент се оказва равен на
нула. Това се определя от характера на статорпото
магнитно поле, което при еднофазен двигател е пул-
сиращо.
Пулсиращото поле може да се представи с две по-
лета, конто се въртят с една и съща синхронна чес-
тота на въртене в противоположни посоки. Амплиту-
11
дата на всяко от тях е равна на половината от ам-
плитудата на пулсиращото поле.
Разлагането на пулсиращото поле и неговото из-
менение във времето се илюстрира с простото гра-
фическо построение на фиг. 6.
При построение™ е прието
допус'кането, че бобината,
през конто преминава ток
(показана като една навивка),
създава във въздушната
междина синусоидалпо раз-
пределено магнитно поле
(плътната линия).
Фиг. 6. Раздайте на пуд-
снращою магнитно поле
па две въртящн се по-
лета (Z и 2)
Фиг. 5. Едпофа.шо нключ-
наие на асинхронен лип-
ой ел
а — при съедннеиие звезда;
б — при съедииение триъгъл-
няк
" 6) сг
Всяко от въртящите се полета (прекъснатите ли-
нии 1 п 2) индуктира в роторпата намотка е. д. и.,
под действие™ па конто възникват токове. Взаимо-
действие™ на въртящите се полета с токовете па
ротора довежда до създаването на въртящн момен-
ти, конто са насочепи в противоположим посоки. По
отношение на тези полета неподвижиият ротор се
15
намнра в еднакви условия, затона вьртящпге момеп
ти взаимно се уравповесяват, с което се обяспява и
обстоятелството, че однофазнаяг двигател не може
да тръгне.
При двигателе въртящ се ро гор равепството меж-
ду моментите не се запазва, загова при прекъеване
на едва от фазите двигателят продължава да се
върти.
Правого поле, т. е. полето, което се върти но по-
сока па въртспето па ротора, създава в пеговата
намотка токове с малка честота (2 -3 Hz). Да озна-
чим с АД момента, създаван от правого поле. На
противоположного (обратного) поле съответствува спи-
рален момент ТИ2. Токовете, индуктирани в роторната
намотка от обратного поле, при малки стойкости па
хлъзгаието пмат увеличена честота (около 100 Hz)
и като ставят поради това почти напълно реактивпп,
оказват размагпитващо действие. Отслабването па
обратного поле предизвиква намаляване на спирач-
ния момент ТИ2.
При въртеие на ротора оста на резултаптното поле
се върги по посока на правого поле.
В съогветствие с равенството (6) снихронната чес-
тота на въртене може да се представи във вида
/с X 60
(6а) /г1= Т р,
където Т е периодът на изменение на променливия
ток, s.
За креме, равно на един период, при р—\ полето
извършва един оборот, при р = 2-—половин оборот
и т. н. Обаче моментпата стойност на честотата на
въртене на възбуденото във въздушната междина
елиптично въртящо се поле не остава постоянна, кос-
то се определи от характера му.
16
Резултатният момеш на еднофазния двигател е
равен на разликата между моментите на правого и
обратного полета:
(10) М-Л^-М.;.
С'ыцествуването на спирален момент води до вло-
шаване на характеристики^ на двигателя. Еднофаз-
ният двигател в сравнение с изходнпя трифазен има
по-малък к. п. д. и фактор на мощността.
11амалението па к. п. д. е свързано с нарастването
на загубите, определени от възникването на обрат-
ного поле. Намалявапето на фактора на мощността
се обяспява с увеличение™ на намагнитващия ток.
Съществен недостатък па еднофазния двигател е
отсъствието на пусков момент. Двигателите с мал-
ка мощност (например асинхронен двигател за гра-
мофон) може да се пуснат ръчпо, но този начин е пе-
приемлив за по-мощните задвижвапия. Затова задачата
за иепосредствено пускане на еднофазния двигател
от мрежата има важно значение. Едно от възмож-
иите й решения се разглежда в тази книга. Идеята
му се състои в създаването във въздушната меж-
дина па въртящо се магнитно поле — елиптичпо или
кръгово.
При елиптично ноле освен въртящпя момент Л4Г
възниква спирачен момент М2. При кръгово поле не
съществува спирачен момент.
За получаването на кръгово въртящо се поле тряб-
ва да бъдат нзпълпени определени условия. При две
ста горни фази магнитното поле е кръгово, ако тех-
иите магнитовъзбудителии напрежения (м. в. и.) са
равни по стойност и дсфазирани в пространство го и
във времето па 90° (елекрически). Да отбележим, че
под м. в. н. се разбира произведение™ от тока на
фазата и броя на навивките й (ефективни).
2 Трифазен асинхронен двигател
17
Оста на м. в. н. вппаги съвпада с ос га на фазата.
Да разгледаме схемата за включване па трифазен
двигател към еднофазпа мрежа (фиг. 7 и). Едната с га-
торна намотка е образувача от фазата Cl — С4,
другата се състои от две последователио съеди-
нени фазы: С2— С5, СЗ — С6. Първата намотка се
нарича пусков а, а втората — работа а или глав-
на. Със стрелките /, 2 и 3 (фиг. 7 б) за даден
момент от времето са условно показали посопи-
те и стойностнте на пулсирапцггс м. в. и. на от-
делите фазп на пзходппя трифазеп двигател. Оста
па м. в. п. па главната намотка (стрелката /) се оп-
редели по правплото па паралелограма (фиг. 7 в).
Както се внжда, оста на м. в. и. па главната намот-
ка е расположена спрямо оепте па м. в. и. па ста-
Ф)Н 7 Обрчмутшие па npocip:nicineii ым между иенче на i.тан-
ната и нусков'ата наметка на едпофазтшя двигател
торчите фазп С2 — С5, СЗ — С6 ид 30°. При тона
между осите па м. в. п. на главната и па пусковата
намотки се създава ч.гъл (пространствен), равен па
90°. При свьрзване па статорната намотка в трпь-
гьлниь. се получава същилг резулгат.
18
За получавапе на дефазиране между м. в. н., сьз-
даваии от токовете па намотайте, във времето във
иеригата па нусковата намотка се включва активно
сьнротивление, индуктивно съпротивлепие или кон-
дензатор. В първия и във вторил случай се сьздава
елиптично въртящо се воле, тъй като дефазирането
във времето между токовете на намотайте се полу-
чава зиачптелпо по-малко от х/4 период Предимст-
вата па тези начини па пускане са отпосителпата
простота и невпсоката цепа на пусковите елементн.
Когато като фазспзместващ елемент се нзползува
копдспзатор, може да се получи въртящо се магнит-
но поле, близко до кръгово поле, а в някои случаи
и кръгово.
Пускането па двигателя се извършва по следпия
начин. 11рп затворен прекъсвач П2 (фиг. 7 а) се включ-
ва прекъсвачът /7,. При достигане па честотата на
вьртеие, близка до синхронпата, веригата на пуско-
вата намотка с пусковия елемент НЕ се прекъсва
ръчпо или автоматично, например чрез центробежев
прекъсвач. Под напрежение при работа остава само
главната намотка.
Сравнепнето на различайте начини на пускане е
показало, че пусковият ток при една и съща стой-
ност па момента се получава пай-малък при изпол-
зувапето в пуско.чата намотка на кондензатор. С на-
маляването па пусковия ток се намаляват колебания-
та в папреженпето па мрежата, което води до подоб-
ряване па условията па пускане поради известната
пропорционалност между въртящия момент на асинхро-
ния двигатели квадрата на приложеното напрежение.
При еднаквн пусковп токове иачалният въртящ мо-
мент па двигателя с кондензатор в пусковата намотка е
щаччтелпо по-голям от момента, получен при включва-
пе па активно съпротивление или на нндуктивност.
19
3. КОНДЕНЗАТОРЕН ДВИГАТЕЛ
По-горе се отбелязваше, че пусковите характерис-
тики па еднофазния двигател ста ват пай-благопрнят-
нн, когато като пусков елемент се нзползува копдеи-
затор. За подобряване на работпите характеристики
кондензатор с определен капацитет остава включен
през време па работа па двигателя.
Асинхронният двигател, работещ кьм еднофазна
мрежа с кондензатор във веригата сп, се нарича к о п-
дензаторен.
По теорията и изчислението на копдензаторния
двигател са публикувани голям брой работи в съ-
ветската и чуждестранната литература.
Още в 1934 г. един от видните съветски учени —
академик В. С. Кулебакин, като разглежда осиовпите
свойства на копдензаторния двигател, показа широки -
те възможности на неговото приложение в народно-
го стопапство и в частност даде идеята за изпол-
зуването му в електрическата тяга..
Резултатите от теоретичните и експерименталните
изследвания на копдензаторния двигател с три ста-
торни фази и специално изпълнение са намерили от-
ражение в работите на М. Крондел (1934 г.), В. Шуй-
ски (1935 г.), И. М. Еделмаи (1936 г.), Г. Б. Меркни
(1937 и 1966 г.), Н.М. Булаев (1937 г.), В. Е. Розен-
фелд, М. И. Крайцберг, Б. Н. Тихменев (1949 г.), X.
Клауснитцер (1950 г.), О. А. Некрасов (1952 г.), А. Г.
Мирер (1953 г.), Ю. С. Чечет (1949, 1950, 1955 г.),
Ф. М. Юферов (1969, 1971, 1972 г.) и др.
Фундаментални изследвания върху въпроси от тео-
рията и особеностите на различии схеми на конден-
заторния двигател принадлежат на А. И. Адаменко
(1958, 1960, 1962, 1966 и 1969 г.).
Изследователите продължават да се занцмават с
20
в ьпросите за по-натат ьшпо развитие на методите за
нроектиране и начисление на кондензаторните двига-
тели със специално изпълнепие. Заедно с това голям
интерес предизвиква изучаването на възможпостите
за подобрявапе па експлоатацнонните свойства на
трнфазпия асинхронен двигател, работещ к ьм едио-
фазна мрежа с кондензатор. Казаното в значителна
стелен се обяспява с разширение на областта на
използуване па кондензаторння двигател. Какви са
неговите характерни особености?
В сравнение със схемата на еднофазно включване,
показана на фиг. 5, копдепз'аторният двигател разви-
ва по-голяма полезна мощност. Нейната стойност до-
стпга 65—85% от помппалпата мощност, дадепа на
табелката. Копдензаторният двигател като асинхронен
пакъсо съедипен е много прост по устройство и си-
гурен в работа. Иегов ото захрапвапе сеизв ьршва от
еднофазна мрежа.
Ценно качество па копдензаторния двигател е ви-
сокият фактор на мощността, конто може да достиг-
ни стойкости, практически равна на единица. В по-
следния случаи двпгателят консумира от мрежата ток,
пропорционален само на активпата мощност, тъй ка-
то източпик па реактивна мощност за него е конден-
заторът.
Пусковият и р!аботпият капацитет при дадено нап-
режение на мрежата и при прнета схема на свързва-
пе зависи от мощността на двигателя. С увеличение
па мощността те нарастват. Над известна мощност
използуването па копдензаторни двигатели е вече
икономически неоиравдано поради относително висо-
ката цена на кондензаторите. За гранична мощност
на копдензаторния двигател с общо предназначение
се счита помппалпата мощност 1,7 kW*.
* Кондензаторните двигатели със специално изпълнение
21
Да поясним казапото с пример за двигател от се-
рпята А в защитсио наполнение сне синхронна чис-
тота на Нортоне 15С0 ппп“'. Стойносггп на кондеи
затора тип КБГ-МН, пзползувал за работен капацн-
тет, при мощност на двигателя 1 kWe йриблнзнтелно
равна па стойността на двигателя, т. е. прсдставлява
приблизително 100% от пея. За мощности 1,7 и 10 kW
съответпо се получават 140 и 270% от стойността
па двигателите.
Мощпост от няколко стоГип вата до 1,7 kW пмат
голям брой асинхронна трпфазнп двигатели, нзползу-
ванн в народпото стопанство. Въз връзка с усвоя-
ването от съветските заводи па технологии за про-
изводство па висококачес-твепп копдепзаторп става
реална възможпостта за широко пзползувапе па кон-
дензаторните двигатели, особенно в селското стопап-
ство, където мощността на много машпни в живот-
новъдните ферма нс падвшпава 1 kW. Това се
илюстрира с дакните от табл. ‘2.
Кондензаторният двигател може свщо така да на-
меря приложение в промишлеиостта и в бита за
задвижването на механизма и машина с малка мощ-
ност.
Отличителен елемент на кондензаторппя двигател
е копдензаторът. Техническите даннп па кондензато-
рите, пригодни за използуваие в намотайте на коп-
дензаторния двигател, са приведени в § 4.
(например елею рот яговите двигатели в рудничния транспорт)
могат да имат зиачително по-голяма мощпост. В книгата такива
двигатели не се разглеждат.
22
Т .1 б л н ц .1 2
Елеырозвнгател
Меха низми 1 ин MV1HU0CT, kW | частота въраене min 1
Машина за очиенкше на фу-
ража иг металии частики АОЛ21-4 0,27 1400
Вентилятор за помещения на
жнвотновъдпиIе ферми ЛОЛ 31 4 0,6 1410
Цвекломиячка МП-2,2 АОЛ31-4 0,6 1410
Коренорезачка РКР-2 АО32-4 1 1410
Кофен транспортьор ТК-0 АО41-4 1,7 1420
Кюспедробнлка ДЖ-0,5 АОЛ31-4 1 1410
Вертикален смеси тел пл фу ра-
ките АН 6 1 930
Mac lOiipuruiBiiie.'i МИ-50 и
сен ipaiop „Урал" АЗЫ 0,6 1410
Сепаратор „ Звезда"-М А31-4 0.6 1110
('en.iji.iiop „Волга” А31 1 0,6 1410
Машина за стрижено на овце — 0,125 •>800
1. 1<ОНД( I13ATOPII
Кондеи, ш гори се пзпол (уват в иап-различпп облас-
ти па елсктротехппката. В сплпогоковага техника те
ее пзползуваг прочими» за подобряваие на фактора
па мощността. Тс са с ьщо така необходим)! за пус-
кането и работата па колдензаторните двигатели.
Електрпческптс свойства на копдепзаторнте в зна-
штелиа с тенен зависят от вида на диелсктрика, раз-
ноложеп между електродите. 11о този признак се
различават въздушнн кондепзаторн, хартненп, слк>-
дени, маслепп, електролитнп и др.
Вески кондензагор е начислен за определено ра-
бот н о напрежевп е (поминал ни нап реже-
23
н и е). Работпо се нарича папреженпето. при което
ко [дензаторът може да работа продължително. Но-
мнналиото напрежение и капацитет се дана в пас-
«ортните даннн на кондеизатора.
Кондензаторът тип КБГ-М1 [ е пред 'азпачен за ра-
бота във вериги за постоянен, променлнв и пулсиращ
ток в температурен интервал от —60 до +70°С и
се изпълпява с постоянен капацитет. Буквите в типа
на кондензатора КБГ-МН означават харгиен хермети-
зиран кондензатор, в метален правоъгълен нормален
корпус.
Пример. Кондензатор тин КБГ-МН, 2В, 1000 V, 4р.1-ч 10 %,
г. е. хертиен кондензатор с два пзолиранн извода (2В) с иоми-
нално напрежение при постоянен ток 1000 V, капацитет 4|iF с
допустимо отклонение +10 %.
Хартиеннте кондензаторн пздържат в течение па
4 11 удвоеното работпо напрежение, в течение па
10s утроеното работно напрежение.
По допустимого отклонение на каиацптста от но-
мнпа.тнпя кондензатор!!те се пропзиеждат в три кла-
са на точност:
Клас на точност................I II Ш
Допустимо отклонение
от помнналпия, %................+5 + 10 +20
Осповннте технически да пш па кондепзагорите са
прпведепп в табл. 3.
При работа на кондеизаторнте в променлнвогоко-
ви вериги стойността на допустимого напрежение
не трябва да надвишава стойностите, приведет! в
табл. 4.
Пример. Допустимой! напрежение ii.i копдеп.кпорите in-
iione КБГ-МН и 1>ГТ (вж. по-долу) 6рГ. 600 V, о.шо.'иув.тпи в прл-
Mcn.'iiiBOTOKOB.i мрежи с ‘iccroi.i 50 Hz, с вмеси) 600 V, 250 V.
Табл нц а 3
Работио на- 1 Номи- прежение вялен Размер» на корпуса (дъл- жинах in про- чина ХВНСОЧИ- на), пип Рабиiно напреже- ние прн постоянен юк, V Номи- нален капа- цигст, /Л Размери на корпуса (лъл- жинахширо- чинахвисочи- на), внп
при посто- янен юк, 1 V капа- цитет,
400 1 49X29X60 600 4 69Х39ХЮ0
400 2 49x34x80 600 6 69Х61ХИ0
400 4 69X39x95 1000 1 49X34X80
400 6 69X39X110 1000 2 69X39X95
400 8 69X64XU0 1000 4 69Х64ХП0
600 1 49X34X60 1500 1 49Х34ХИ0
Таблица I
Номн- 110- Допуоимо напрежение
| нално илпре- допуоимо напрежение при минал- променлмв юк с чес юта, Hz in0 на_ П ПР- при променяна ток с че- стота, Hz
прн посто- янен юк, V ГИ) Каплцшет из к 500 । жепие ирп пос- >идсн «тора, дЕлоянсн ток, V 50 500 Kauaiuner на кондснзж- юра, /Л;
до 2 < 10 л« 2 4 -П> 1 до 2 4—10 ! до 2 [-1 10
400 , 600 1 250 300 200 250 123 75 1000 150 100 1500 400 500 350 200 150 — 250 , —
Кондензаторнте топлоустойчивп) тип БГТ (харгиени херметпзирани са предназначен» за работа във
вериги за постоянен, промснлчв и пулсиращ ток в
темпсратуреи интервал от (>0 до-|-1С0°С и се из-
рабогват с постоянен капацитет. Кондеизаторнте
тип БГТ во отклопението от номиналпня капацитет
се нроизвеждат и три класа на точност, както и
кондензаторнге тин КБГ-МН. В табл. 5 са приве-
дено осповннте технически дакни па кондеизаторнте.
Кондензаторн iv тип А’БГЧ са предназначена за рабо-
та вьн вериги за иромеплнв или пулсиращ ток в
Г а 6 л н ц а 5
Рябея ни - Ними РлЗмсрИ Рааб»!но 1 Iti.Ailiuu.lell Размер» на
напрела кален на корпуса ианреЖеШгс 1 Kanuiniiei, корпус» (ДЬЛ-
.hue при ка ка- (дьлъа'наХ при пи- /Д жина а.шпро-
иосюянсн тнет, шнрочипау с юанен юк, чмпахвнсочи-
юк, V впсочНна), mm V на) шт >
400 1 45Х30Х 54 600 2 65X30X115'
400 2 45Х6ОХ 54 600 4 65 X 30X115,
400 4 65X35X115 600 6 65X70X115,
400 6 65Х50Х115 1000 1 65x80X54
400 8 65Х70ХН5 1000 2 65Х80ХИ5
600 1 45Х45Х 54 1000 4 65Х80ХП5
гемпературен интервал or -60 до 70°С и се произ-
вокдат с постоянен капацитет в корпус с нраво-
•цьлпа форма. Копдензаторите Л1БГЧ са мстало-
харгиенп (от мегалнзнрана хартия) херметизпраии,
чссготни. По отклонение в капацитета от номинал-
няя сс нропзвеждат с II н Ill клас на точност.
Основннге технически давни на копдензаторите са
дадени в табл. 6. Копдензаторите тип Э11 (електролпт-
ни нускови) са предназначен:! за работа във вериги
за променлив ток в температурен интервал от
T а Г> л и и а 6
Работ но напрсже- 11№ при ПОСЮЯНСП ЮК, V Помп пален ка на- цию г, Размер» | па корпусе (дължи на X широчпия X впсичйпа), mm Работно налрежс пне при ПОГТОЯКеН юк, V 1 Номина- лен каиа- ците г, дГ i Размери па корпуса (дътжинаХт”- рочипах ппсо- । чипа), rnm ।
250 1 31X31X25 1 500 2 | 46 51X50
250 2 46 X16X50 ' 500 4 1 69X31X115
250 4 46X31X50 730 1 16 <56' 50
230 10 46X61X50 730 2 69 -.39X1151
500 1 46X31X50 1
26
40 до | 60'С и ее произвеждат с постояненкапа-
цпгет за номиналнн работай нанреженпя 175 и ЗОи,
с III клас на точное г, Кондензатор» ге донусьат До
30 включванпя в час с продължи гелиос г на одно
включване до 3 s.
Номиналпите стойкости на капацитета при напре-
жение 175 V са5, 10, 15, 20, 30, 50, 70 и 100 pF, а при
нанрежеиие 300 V I, 5, 3,5, 8, 10, 15, 20 и 30 pF.
5. ЕЛЕКТРИЧЕСКИ СХЕМИ JIA КОИДЕНЗА-
ГОРНИЯ ДВИГАТЕЛ
11р11ЦИ1Н|иге слектрически схеми па копдензаторния
двигател с три статорнн фази са показана на фш. 8.
Какго п при трифазно включване, статорната па-
Фпг. 8. I Ipiiiuiiiiiiiii с-лсм рижски схеми на кондензаторен днша-
тел с три статорнн намотки
1 — работой кондензатор; 2 — нзключиан кондензатор
мотка може да бьдс евързана в звезда (фиг. 8<т)
или триъгьлник (фиг. 8 6). 11а |режепието на мре-
жата се включва към дна извода на двигателя, кон-
то съответствуват па началата на две фази. Между
27
един от тях и извода, съответствуващ на началото
па третата фаза, се включва кондензаторът 1 и кон-
дензаторът 2. Последният с необходим за увелича-
вгне на пуксовия момент.
Пусковая капацитет
Сп = Ср4-Си, (П)
къдего Ср е работният капацитет: Си — изключва-
ният капацитет.
След пускането на двигателя кондензаторът 2 се
пзключва и в схемата остава само кондензаторът
1 с работник капацитет.
I Ьзводите от намотката, към конто се включва
вачреженш то на мрежата, се наричат входнн. Оче-
видно е, че са възможпп три комбинации за обра-
зуванс на вход ните изводи: CI—С2, С1—СЗ, СЗ
С'2. Да предположим, че е използувапа първата
от тях (фиг. 8). Тогава превключването към втората
комбинация (С/ СЗ) води до изменение па посока-
ia на вьртсне (реверспрапе).
Както показва анализът, в схсмите за включване
от фиг. 8 а и б се устаповява определена последо-
вателпосг на токовете в статорпнте фази на двига-
те ш, а именно 1Л 1В 1С. На тази последовател-
пост съответствува също така напълпо определена
посока на въртенс на полето. Когато се извършн
отбелязаното превключване, тогава токовете в ста-
торннте фази нмат обратна последователност (/4 •-
1(: При това посоката на въртене на поле-
то се измени в противоположна. 11оследователн(>стта
на токовете във фазите може лссно да се определи
графпчно чрез векторните диаграмм, конто се раз-
глеждат по- иататък.
В другите варианта за схеми на включване (фиг. 8 в
иг) ог трите фази на изходння трифазен двигател
28
се образуват две намотки. Едната от тях се съсюи
от две фази, конто са съединени последователно.
Намотката, във веригата на която се свързва кон-
дензаторът, щенаричаме кон денза г ори а ф а за, а
Фиг. 9. Свързваис на изводите вьрху клемиою табло на кои-
депз.тгориия двигател за схемата на включване, показана на
фиг. 8 г
другата намотка, включена към напрежението на
мрежата — главна фаза.
Свързвапето па изводите вьрху клемното табло,
отнесено към схемата за включване, приведена на
фиг. 8 г, за едната посока на въртене е показано
на фиг. 9 а и за другата нос ока на въртене — на
фиг. 9. б. Реверсирането на двигателя се постига
чрез изменение на последователността на токовете
в главната и в кондензаторната фаза. В дадения
случай за тали цел се пзвършва превключване на
кондензаторната фаза (фиг. 9).
В схемата за включване на кондеезаторнпя дви-
гател се използува следната апаратура за управление
и защита: двуполюсен и еднополюсен прекъевач,
реле и предпазители. Чрез двуполюсния прекъевач
29
двигателят се включва към мрежата. За включване
и изключване на пусковия кондензатор се използу-
ваг еднополюсен прекъсвач, центробежно реле или
спсциалпо реле, токовата намотка па коего се включ-
ва във веригата на главната фаза. Предпазителят
защитява двигателя от къси съединения.
В схемата на кондензаториия двигател, както и
при трнфазно включване, може да се гзнолзува
магнитен пускател. В тези случай лесно се осъществя-
ва дистационпо управление, защита от само пускане
(при голимо снижение на папреженисго на мрежата
двигателят < е пзключва и самопроитволиото включ-
ване е нсг ьзможно), а съгцо така защита от пре-
товарвапе чрез тонлиини релета на магнитния пус-
ка ге л.
6. ОЦРЕДЕЛЯ11Е НА РАБОТНИК П НА ПУСКО-
ВИЯ КАПАЦИТЕТ
Номиггални напрежение н ток па кендензаторния
двигател с три статорни фазп ще нарнчаме фазови-
те стопное г и на тезн неличным, означени в паспор-
та на машината. ) Гапример върху табелката на трн-
фазггия асинхронен двигател тип АОЛ32-4 е озна-
чено слсдното: lk\V, 127 220 V, 7,3/4,2, А. 1410
niin ',к. п. д. 78,5 %, соьф 0,79. В зависимое г о г
напрежението на мрежага сгаторната намотка при
трифазпо включване се евързва в триьгълпик (при
напрежение 127 V) или в звезда (нрл напрежение
220 V). Съотвегво гокът на двигателя при полезна
мощпост, равна на 1 kW, представтява 7,3 А (при
евързваие триъгълник) или 4,2А (при свьрзвапе
звезда). Обаче независимо от схемата на евързваие
фазовите стойкости на папреженпето и тока в при-
ведения пример оставит 127V и 4,2 А. Тях ние и
ще считаме за помииални при пзпо тзуването на
двигателя като кондензаторен.
Капацитетът и реактивного сопротивление па кон-
дензатора са в обратно пропорциопална зависимост.
Колкого е по-малък капацитетът, толкова е по-голямо
реактивного съпротпвление. Изменение™ па капаци-
тета предизвиква изменение на тока. От това следва,
че гокът на кондензаториата фаза (фиг. 8 о и г) мо-
же да се окаже по-малък или ио-голям от поминал-
нпя В първия случай мощността па двигателя не се
нзползува наггьлпо, а в ьв в горня възниква опасност
от недопустимо прегряване на намотайте и повиша-
ване на папрежението в отделки участъци от схема-
та (па кондензаториата фаза, на кондензатора). Осо-
бено опасно е явлението резонанс на напреженията,
при което токът на копдепзаторпага фаза много пъ-
ти надвишава помипалната стойност, а възникващите
препапрежепня представляват оиасност за перекопа-
ла и освен това могат да иробпят изолацията на на-
мотката и кондензатора.
Затова в практиката при експолатацнята на конден-
заторппя двигател нравилнияг избор на работник
капацитет има много голямо значение.
Рабогният (постоянно включеният) капацитет е из-
бран правилио, ако фазовите токове и иапреженпя
при натоварване ставят практически равни на номи-
налните. Развивпната полезна мощност, когато е из-
пълпено това условие е номинална мощност на дви-
гателя. Удовлетворяващият това условие работен
каницитет ще се озпачава със Ср „„„. Определянето
на рабогниякапацитет за дадено наговарване ссраз-
глежда в § 13.
Следва да се огбележи, че пълна симетрия на
31
напреженияса и на токовете не се достига, особено
за схемите от фиг. 8 а и б. Вьлреки това за всяка
схема на включване с вотвегсгвува един напълпо
определен капацитет, при конто токовете в намот-
ките на натоварения двигател се рззлнчават не-
сыцествено от иомнналните.
Работният капацитет’ е пропорционален на мощност-
та на двигателя (на номиналния ток) и обратно
пропорционален на напрежението. За разглеждапите
схеми на включване на конденза горния двигател при
честота 50 Hz приблизителната стойпост на канацн-
тета може да бъде начислена със следните соотно-
шения:
за схемата, показана на фиг. 8 с:
(12) ср11ОМ ^28оо 7^м;
за схемата, показана на фиг. 8 б:
(13) С1)11ОМ~4800 ^ом;
за схемата, показана па фиг. 8 в:
(14) Ср 1600 ^ом;
за схемата, показана на фиг. 8 г:
(15) Ср «он ~ 2740 ZyOM ,
кьдего /пом е номпналнняг ток, А;
U — напрежението па мрежата, V.
По гакъв начни пзходпи даппн, по конто се опре-
дели работният капацитет на копдепзатора Сриоы,
са помина чинят ток па двигателя и напрсжеппето на
мрежата.
32
Пример. Да се определи рабогнияг капацитег за двигател
шп ТС—1А, 0,25 kW, 127/220 V, 2/1,15 А, ако двигателят е
включен по схемага, приведена на фиг. 8 и, а напрежението на
мрежата е 220 V. Както се впжда, номииалният ток на конден-
заторнпя двигател е 1,15 А. Въз основа на (12) се определи
Аюм 1,15
пом ’ -2800 и =28OO22o PJ14,6!.F.
Приема се Ср иом-15 Ь’ц.
При определянето на пусковия капацитет се изли-
за вреди всичко от изискването за получаването на
необходимая пусков момент.
Когато при конкретните условия на работа на елек-
трозадвижва! его пускането се извършва без товар,
тогава не е необходим допълнителен изключван ка-
пацитег и в такъв случай в съответствие с (11)работ-
пият капацитет ще бъде същевремешю и пусков.
При това положение схемата на включване се опро-
сти ва.
Пускането вод товар се осъществява чрез включ-
ване във веригата па двигателя и на работен, и на
изключван капацитет. Увеличавачето на изключвания
капацитет води до нарастване на пусковия момент
и при определена стойност па този капацитет пуско-
вият момент става максимален. По-нататъшиото уве-
личение на кавацитета води до обратен резултат—
пусковият момент започва да намалява.
Максималният пусков момент завися не само от
кавацитета, но и от схемата за включване на двига-
теля. При свързване на намотката в звезда (фиг. 8 а)
или в триъгълник (фиг. 8 б) пусковият момент не
падвишава номнпалния момент при трифазпо захран-
ванс. При другитс схсмп (фиг. 8 в и г) максималният
пусков момент може да надпиши пяколко пъти стой-
ностга на номнпалния момент, но това е съпроводе-
3 Грифазеи асинхронен двшиел
но с появяването на значителни пренапрежения в конден-
заторната фаза. Обаче на практика не възннква не-
обходимостта от получаването на такъв голям мо-
мент при пускане.
Като се излезе от условието да се получи пусков
момент, конто е близък до номиналния (при трифаз-
но захраиване), е необходим пусков капацитет с
приблизителна стойност
(16) Сп«(2,Гэ :-3)СР,1ОЫ.
Йзключваните (пусковиге) кондензатори работят
кратко време (няколко секунди или части от секун-
дата за целия период па пускане). Това позволява
да се използуват при пускане пай-често евтините
електролитни кондензатори тип ЭП, специално пред-
назначит за тази цел.
7. НАПРЕЖЕНИЕ НА КОНДЕНЗАТОРА
В § 6 беше разгледано определянето на работния
и пусковия капацитет за различии схеми на включ-
ване на кондензаторния двигател. Не по-малко е ва-
жен изборът на кондензаторите по напрежение. Дей-
ствително използуването на кондензатори с .резер-
ва" по напрежение, т. е. с превишение на номинал-
ното напрежение на променливия ток, над това, под
което те се намират в схемата, води до неизползу-
ване на тяхната реактивна мощност. Освен това це-
ната на кондензаторите с увеличение на номинално-
то им напрежение се увелпчава. От друга страна,
експлоатацията на кондензатори при напрежение, над-
вишаващо номиналното им, води до преждевремен-
ного им излизапе от строя.
34
1 !ие ще сравияваме нанрежението на кондезатора
при поминално иатоварвапе с папрежсннето на мрежата.
При първиге две схема за включване па конден-
заторния двигател (фиг. 8 а и б) без съществена
грешка може да се приеме равенството
(17) U. „ом Щ
където IJ\ |10„ е нанрежението на кондензатора при
поминално иатоварвапе (ефсктивпата стой пост); U —
папрежсннето па мрежа га.
Връзката между папреженията при включване па
двигателя по схсмата, приведена на фиг. 8 г, се из-
разява със следпата завпспмост:
(18)^/к,к„, 1.15 7/.
01 пос.(единя израз се нижда, чс в (адення слу-
чаи нагрежснието па кондензатора е с 1Ь о/о по-ви-
соко от папрежсннето па мрежата.
Прсвшпеипето на пакрежепнето па кондензатора
над нанрежението па мрежата за схемата, приведена
на фиг. 8 в, се оказва още по-голямо:
(19)ZA„OM ‘2U.
Нанрежението на кондензатора, как го ще оъде
показано по-пататък, при постоянен работен капа-
цитет и дадено напрежение па мрежата не остана
постоянно. Като се увеличава с намаляване на на-
товарватто, то достига пан-голяма стоиност при
нразсп хо.цкаго пре (сгавлява (1,? 1,2-г>)Г',.
При работа па двигателя с наговарва .е, по-мал! п
ог поминално го, сс прспорьчваг за използуване слод-
ните съотпошепия:
35
(20) 77кР—Л,15 (7;
(2Г) t/Kp^l,3t/;
(22) t/k р-2,2 U,
където 77|>ре изчисленото напрежение на конден-
затора.
Кондензаторът е избран правилно, ако неговото
номинално напрежение за променлив ток е равно на
изчисленото или е малко по-голямо от него.
Пример. Двигател тип АОЛ32— 4, 127/220 V. 1 kW, е включен
ио схемата, показана на фиг. 8 г, Нанрежението на мрежата е
220 V, работният капацитет 52 pF се състои от кондензатори тин
КБГ — МН по 2 pF всеки.
Необходимо е да се определи работното напрежение на кои-
деизаторите.
Работното напрежение се изчнслява по (21):
С —1,377=1,3.220=286 V.
к р
От табл. 4 за кондензатори до 2 pF при частота 50 Hz се
иамира, че допустимого напрежение за променлив ток 300 V
(пай-близкото по-голямо от 286 V) и с ьответствува на номинал-
но напрежение за постоянен ток 600 V. И така избираг се кон-
дензатори с работно напрежение 600.
Работният капацитет се комплектова от 26 кондензатора, но
2 pF вески.
8. ИЗБОР НА СХЕМА ЗА ВКЛЮЧВАНЕ
Изборът на схсмата за включване па двигателя се
извьршва ври отчитано на нанрежението на мрежа-
та и даппнте на двигателя по напрежение.
Схемата е избрана правилно, ако всяка от фазите
на изходния трифазен двигател при поминално па-
товарване се оказва под напрежение, равно на поми-
36
Фиг. 10. Елею рнческо рейде с кон-
депза горой двигаiел
7 — двигател тип И24-А; 2 работен кон-
дензатор с капацитет 21 /Д’; 3 — мзжлюч>
сан кондензатор с капацитет 50/Д’; 4-
прекъевач; 5 — еднополюсен ’
във вернгатя на изключваипя
тор; 6 — предпазит ели
налното или близко до него. При това се има пред
вид, че включениях работен капацитет е определен
по съотношение, съответствуващо на схемата.
Освен съгласуването на данните по напрежение,
оценяват се особено-
стите на възможните J-
схеми. Необходимо е
да се отбележи, че
при огделните кон-
кретнп случаи избо-
рът па вариаптите за
схемпте може да бъде
ограничен. Като при-
мер се разглежда дви-
гателят за електрорен-
де тип И24—А, 0,62
kW, 220 V, 1,88 А, па-
мотката на конто е
съсдинеиа в звезда,
като пулсиата точка
с подост ыл га. Оче-
видно е, че като кон-
депзаторсн топ може
да има само едпа схе-
ма на включване —
показапата на фиг.
8 а. Като източник за
захранвапе на двига-
теля се използува
однофазна мрежа с
напрежение 220 V.
Елекгрорсцдето с кондепза' open двигател
заио на фиг. 10.
Д.| разг.юдаме ccia особеностию на кондензатор-
ния твигагел, включен по схемата, конто е показа-
прекъсвич
ковденза-
с п«>ка-
37
на на фиг. 8 а. Да наречем намотката С1- ( 4 глав-
на фаза, пр< з конто промпнана це шит ток на двига-
теля. Намотката СЗ С6, гв1.рзмз. плслсдован-лно
с копдензатора, да наречем коидензагор за фаза, и
третата намотка С‘2 СЗ спомагателна фаза.
Измененного па токовете в тези фази с изменение
на хлъзганего се оказва съвършено различно. До-
каго токът на главпата фаза с паматяване на нато-
варванего (намаляваче на хлъзганего) се намалява,
токът на кондензаторната фаза - обратно, нараства,
като достига пай-голяма стойпост при правей ход.
Спомагагелпата фаза при празен ход и незначи-
телно патоварвапе работи в генераторов режим
нейиата активна мощност е огрицателна. С парасг-
ване па паговарванего спомагагелпата фаза премииа-
ва в двигателей режим. При това токът и, като се
намалява, достига някаква мннималпа стопное г и
след това заночна ча се увеличава.
Активната мощное г се разпределя неравномерно по
фази. При номинално патоварвапе главната фаза раз-
вива нриблтително такава мощпост, каквато коп-
депзаторпата и спомагателнага, взети заедно. Токо-
встс във веники фази не достнгат поминалння. За-
това тук под номинално патоварвапе се пма пред
вид това патоварвапе, при коего токовете па двете
фази се равны на номнпалния, а токът на третата
фаза представлява 70—85% от поминалння. Това
определяне се отпася и за случая, когато стадорна-
та намотка е съединепа в трньгълник.
Характерны особености на схемата са относително
малките стойности па пусковия момент п на напре-
жението на кондеизагора.
При другата схема на включване (фиг. 8 б) па-
мотката на двигателя е съединепа в три ьгълник. По
аналогия с вреднага схема тук също така може да
се различава главна, кондензаторна и спомагателна
фази. Спомагателна се нарича фазата С1 — С4, към
конто се включва напрежението на мрежата. Намот-
ката С2 — С5 с паралелно включен към йен конден-
затор е кондензаторната фаза, а третата намотка
СЗ—С6 — главпата фаза.
Характерът на изменението на токовете във фа-
зите с изменение на иатоварването остава такъв,
както и при съедипение на намотката в звезда.
Пример. В § 6 за двигател ТС-1/, съединен в звезда, при
наирежепне на мрежата 220 V с получен работой капацитет
Ср иом ^ '14,6 ['.В. Напрежението на кондензаторз в съответствие
с (17) е С ИОМ^=220 V.
При напрежспие па мрежата 127 V намотката па двшагеля
се съедннява в триъгълпик но схемата, показана на фиг. 8 6.
За вся в съответствие с (13)
С, • >4800 /н“м -4800 1,15 43,5 pF.
рт,м у 127 1
Като се сравнят капацитстнтс 43,5 и 14,6 pF, се вижда, че за
схемата. приведена па фиг. 8 б, работният капацитет се увели-
чава 3 нъти.
Напрежението на кондеизагора се определи по (17):
U . . 77=127 V.
К яим
Активната мощност се разпределя неравномерно
между иамотките. Най-голяма мощност при номинал-
но патоварвапе развиват главната и спомагагелнага
фаза.
Относителпо малкият пусков момент представля-
ва едва от характерните особености на тази схема.
Нейните особености в сравнение с предната схема
се с ьстоят в това, че за един и същ двигател на-
прежението па кондензатора се намалява пъти, а
39
капацитетът на работния кондензатор се увеличава 3
нъти.
Направеного сравнение иоказва, че първата схема
(фиг. 8 а) е за предпочитапе, тъй като иейните тех-
нически и икономически показатели са по-добри (по-
малък капацитет и размера на кондензагорната бате-
рия, по-ниска цена на уредбата). Обаче нейното при-
ложение не випаги е възможно. Ако напрежението
на мрежата е равно на номиналпото фазово напре-
жение, намотката на двигателя се съединява в три-
ъгълник (фиг. 8 6) пли както е показано на фиг. 8 в.
Трите фази на двигателя в схемите, показани на
фиг. 8 в и г, образуват две намотки. Едната от тях
ще се нарича главна фаза, а другата— конденза-
тор на.
Токът па главната фаза нараства с натоварването,
па коидезаториата се намалява. Двигателят работи
с нор.мално (номиналпо) наговарвапе, когато токове-
те в двете намотки са равни на номиналния. При
това условие обратно вьртящото се магнитно поле
е малко, в резултат на което се подобрява мзпол-
зуването на мощността па двигателя.
Активните мощности на главната и на конденза-
горпата фаза, конто съогветствуват на номинално на-
товарвапе, са приблизително едпакви. С намаляване па
натоварването се получава известно нарастване на
мощността на кондензаториата фаза. Мощността на
главната фаза рязко се намалява и на празен ход
става отрицателна: главната фаза преминава в режим
па асинхронен генератор с копдензаторно възбуж-
дане, работеща паралелно към мрежата. С натовар-
ване на двигателя главната фаза преминава в дви-
гателей режим.
1 (редимствага па схемите, приведши па фиг. 8 в и г,
в сравнение с разгледанпте по-горе, са в ьзможностга
40
за получаване на значителен пусков момент и не-
добро използуванс на мощности на двигателя. Да
сравним тези схеми.
Нека захранващата едпофазна мрежа, както тоьа
место се среща в практиката, има напрежение 220 V.
Очевидно с, че ако двигателят е изпълнен за нап-
режение 220/380 V, той се включва но схемата, по-
казана на фиг 8 в, но ако номиналното напрежение
на двигателя e 127/220 V, той се включва по схема-
та, показана на фиг. 8 г.
Напрежението на кондензатора при номинално па-
•1 оварване е: за схемата, приведена на фиг. 8 в,
^KiiliM'=-'^'=^-220^440 V, за схемата на фиг. 8 г
С/киом М.15СЛ 1,15.220-253 V.
Между напреженията на кондензатора в едпння и
в другая случай се получава съществена разлика.
Новишението на напрежението с свьрзано с извест-
но увеличение на цената на копдензат орите и с па-
маляване на безопасност га при обслужване. Освен
това поради параствапето на индуктивного съвро-
тпвление па кондензаториата фаза при включване па
двигателя по схемата, приведена на фиг. 8 в, нараст-
ил оиасността от препапрежения, особено при пуска-
не на двигателя.
Схемата, приведена на фиг. 8 г, е по-изгодна от
вредна та и е за нредпочнтане. Гя е нлй-рационална-
та схема за включване на кондензаториия двигател.
По-па гатьк този извод ще бъде обоснован чрез век-
торните днаграми i.a токовете и на напреженията.
Необходимо е да се. отбележи, че двигателят с на-
нрежеппе 127/220 V също така може да бъде включен
но схемата, показана на фиг. S в, но към мрежа с нап-
режение 127 V. Когато номиналното напрежение па
. питателя е 220 380 V, а папреженпето на захраина-
щата мрежа е 220 V, гогава вместо схемата за включ-
41
ване на копдензаторния двигател с две Намотки
(фиг. 8 а) следва да се избере схемата за е ьединение
на фазисе в трньгьлник (фш. 8 о) независимо от
увелнчението на канацигета на кондензатора.
Пример. Налице са кондензатор.) типоне МБГЧ и ЭП. Дви-
гател 1 kW, 2'20/380 V, с номинален фазой ток 2,4 А се включва
към однофазна мрежа с иапрсжение 220 V. Необходимо е да се
определи стопностга на работниц и пусковия капацитет, а така
също да се изчислн нанрежението па кондензаторите и напрс-
жениего при поминално патозарвапе.
За схемата, показана па ф и г. 8 о.
Работният капацитет по (13)
С„ ' 4800 /ном-480()2,4 52,5 pF.
к "°" и 220
IloMiui.oiiioio напрежение на копдепзаюра съгласио (17)
'Ф» t/- 220 V.
Изчисленото папрежепне па кондепзаюра сыласпи (20)
Ц;1Ю1, ' 115 и 1.15-220. 250 V.
От табл. 6 се пзбнраг 13 кондензатора МБГЧ с капацитет по
4 pH и с работе) напрежение 250 V.
Изключванияг капацитет съгласио (’6)
С 2С₽но» I05llF
и за пего се пзбнраг пет кондензатора шн ЭН но 20pF за на-
преженне 300 V.
За схема т а, показана па ф п г. 8 в.
Работният капацитет съгласио (14)
Сп» , И00 =16002,4 18 pF.
р кии и 220
I kiMniia.Tiioio наире кеш-е па laniuviuaropa съгласио (19)
267=2.220=440 V.
То може да се оцре,.е ш с умпожаваие на номииалция ток по
реактивною съпрогпвлспие на кондензатора
42
К НиЛ1 НОМ ном '
къдсю 'u—ii.J I ьглов.иа uiCioia lid нром n.ltlBuil iok, С - ка-
иашныы, р.1; J—uceioiaia на папрсжешд-то, Hz.
Каю се иззършат изчислепнята за чссгота 53 Hz, се получава
10»
^аом -2.4 з.14.18 -425 V.
Разлива!а от Данциге, получени но (19), е приблцзгпслно 4%,
коею за технически начисления с иапълно допустимо,
Изчисленото напрежение съгласио (22)
61 -2,2 U 2,2.220=484 V.
к у
Но табл. 9 се пзбнраг денег кондензатора МБГЧ по 2 pF за
работно напрежение 5С0 V.
За изглючвания капициег кондензагорше гни ЭН по са под-
ходящи пи пацреженге. Затона изключванияг каиашпег се съ-
ссаня «и кондензатори inn МБГЧ, като стониостта му е
Ч' 4.5 Ср|>оы 1,5.18 27 nF.
Но ia6,i. ti. се u.ionpai се чем кондензатора но 4 pF за работ-
ио иапрежеш.е 500 V.
11риведеипят пример потвърждава целесьобраз-
ността от включване на копдензаторния двигател
при даденитё условия по схемата, приведена на
фиг. 8 б.
Пример. Да се избере схема за включване на кондензато-
реп двигател 0,G kW, 127/220 V с номинален фазов ток 2,5 А,
ако наирежеписю на захранващата мрежа е 127 V. Да се опре-
дели работният капацитет и да се изберат кондензатори тип
КБГ -МН.
Съпоставянето на нриведенше Дании по напрежение показва,
че е възможпо вкючването па двигателя по схемптс, даденн на
фиг. 8 6 или в. Да нзвърпн1м начисления за двете схеми.
За схемата, д а д е и а и а ф и г. 8 б.
PauoiHiui! капацитет съгласио (13)
С но 4800%' 48302,5 =94 pF.
р ном и 127
43
Работ ноте напрежение на кондензатора съгласно (20)
Uu п «Л ,15 £/=1,15,127=HG V.
к у
По табл. 4 за честота 50 Hz се избират кондензаторн с капа-
цнтет от 4 до 10 pF с допустимо напрежение за променлив ток
200 V, което съответствува на номинално напрежение при по-
стоянен ток 400 V, означено върху кондеизаторнте.
По табл. 3 за работно напрежение при постоянен ток 400 V
се избират 16 кондензатора по G |iF.
За схемата, дадена на <[> и г. 8 в.
Работният капацитет съгласно (14)
/ ос
Ср «ом~1600 =1600 g =32 pF.
Изчнслепого напрежение на копдеизаюра съгласно (22)
£/ „а-2,2 £/=2,2.127=280 V.
к. у
По табл. 4 за честота 50 Hz се нзбнраг кондензаторн с кана-
цитет по 2 pF и с допустимо напрежение при промедлив ток 300 V.
което съот ге тствува па номинално напрежение при постоянен
ток 600 V.
По табл. 3 за рабопю напрежение 600 V при постоянен ток
се избират 16 кондензатора по 2 pF.
При относитслио ниско напрежение па конденза-
торите схемата, дадена на фиг. 8 в, в дадения кон-
кретен случай се отличава с. по-малък капацитет и
ио-малка цепа на кондеизаторнте.
9. ГРАФИЧ110 113ОБРАЗЯВАНЕ
НА СИНУСОПДАЛНИ ВЕЛИЧИНИ
Величините, изменищи се във времето по сипу
соидалсн закон, се представят 1рфично с вълнови
и векторнп диаграмм. Ограннчаваме се с разглежда-
нето па векторнпте диаграми.
44
Тъй като токът се характеризира с определена
стойност и посока, то той може да бъде представеп
с вектор.
За да се отрази физическата картина на синусои-
далните изменения, трябва да се приеме, че векто-
рът на тока се върти (например срещу посоката на
часовпиковата стрелка) с постоянна ъглова скороег
2п
(23) ю=-/-’
където Т е периодът, т. е. времето за завъртането
на вектора на ъгъл, равен на 2тс rad.
Приема се ъглите на завъртаие на вектора W да
се отчитат от положителната посока на оста ОХ, а
посоката на тока във фазата да се определи по зна-
ка на проекцията на вектора върху вертикалната ос.
За положителна посока на тока във фазата се при-
ема посоката му от началото па фазата към края й.
Да предположим, че фазовият ток е / = ЗА. При
производно избран мащаб ^=0,1 A/min дължината
на вектора на тока / е 30 mm (фиг. 11). В начал-
ния момент от времето (’Г=0, фиг. 11 я) и в момен-
та, настъпващ след половин период (’Г = л, фиг. 11 в),
проекциите на вектора на тока върху вертикалната
ос са равни на пула. Това показва, че в отбелязани-
те моменти от времето фазовият ток, като ср изме-
ня, преминава през (добива) нулева стойност.
Във всички други моменти от времето проекции-
те на вектора ОА върху вертикалната ос не са пу-
ла. Необходимо е да се отбележи, че по тях може
да се съди за моментните стойкости на тока.
Положението на вектора О А върху фиг. 11 б съ-
ответствува на посока на тока от началото па фа-
зата към края й, а положението, пзобразено на
фиг. 11г на посока от края към началото.
45
Посоката на променливия ток се измени по полу-
периоди. До този извод се достига от р.зглеждане-
то на векторните диаграмм.
Към момента от времето/=7, съответсгвуващ на
Фш. 11. BcKiopuu дпагримн па вър-
тящия се вектор на тока в различии
момент от времето
завъртането на вектора на ъгъл W- 2л, се завърш-
ва пълен период в измененного на тока. Във вто
рия и в следващите периоди това изменение се
повтаря.
По аналогичен начин синусоидално изменящо се
напрежение може да се изобрази графично с вектор
U, конто се върти срежу посоката на въртене на
часовниковата стрелка с ъглова честота со.
Удобно е диаграмнте на тока и на напрежението
да се обединят, т. е. да се покажат в едка коорди-
натна система. Съвмесгните вскторпи диаграмм на
фазовия ток и на фазовото напрежение се използу-
ват при начисления 1 а. Обикновепо те се строят за
един определен момент от времето, конто е избран
46
производно. При това на векторната диаграма не се
нанася координатната система.
Въртящите се вектори па тока и на гапрежението
остават неподвижни едва спрямо друг, тъй като
|4
Фи1. 12. Обед'Шспи векирпи inaipj.Mii пл н>ы и на и.т-
нрежението (а — в\ съп гве гстиувашн нэ нсрнги за нромеп-
лпв ток с шпнвно (г), индуктивно (<)) и канашпивно (е)
СЪ11р0Т|1ВЛС111Н1
чеса отите на въртенето им са еднакви, а посоките
на въртене съвпадат. Между тях в общ случай нъз-
пиква дефазиране във времего, на което съответ-
ствува фазов ъгъл <р. Ъгълът на дефазираието меж-
ду векторите на тока и напрежението зависи от ха-
рактера на патоварвапето.
Във веригата на променлив ток може да има ак-
тивно съпротивление г, индуктивно съпротивление
xL и капацитивно съпротивление хс. Независимо от
броя и комбинацпите на гези сопротивления в кои-
кретната верига те вниаги могат па бъдат заменени
с одно еквивалеитно или полно сопротивление z.
От елсктротехнпка га е известно, че токът съвпа-
47
да по фаза с активния спад на напрежение (<р = 0),
т. е. сьс спада на напрежение в активного сънро-
ншление, изоетава от нпдуктивния спад на напре-
жепие на ъгъл <р=тс/2 и изпреварва спада па на-
прежепне в кондензатора на ъгъл <р —п/2.
Съвместните диаграми на тока и на напреженията
са показана на фиг. 12. При разглеждането им е
необходимо да се помни, че за посока на въртене
на векторите е приета посоката срещу въртенето па
часовниковата стрелка.
Като се използуват приведените правила, не е
трудно да се извърши построение на векторпа диаг-
рама на токовете и на напреженията за консуматор,
съдържащ качествено различии съпротивления.
Да преставим фазата на двигателя за променлив
ток като електрическа верига, състояща се от ак-
тивно и индуктивно съпротивление, кои го са свърза-
ни последователпо (фиг. 13«).
Активного съпротивление отразява процесите при
преобразуване па електричсската енергия в двигате-
Фиг. 13. Включване на сгаюрнага намотка на двигателя към нро-
менлнво напрежение
и — нринцинна схема; и —векторна дна! рама на тока и на ьапрежението;
в — триъгълник на съчро1ивленията; г— грим ьлннк на мопилости 1 с
ля, за конто се говори по-горе. 11алпчието на индук-
тивного сьпротпвлепие показва, че освсн активната
двигателят получава от мрежата и реактивна мощ-
48
ноет, конто е необходима за възбуждането на маг-
нитного поле.
Векторната диаграма за тока и напреженията за
фаза на двигателя е показана на фиг. 13 б'. Методи-
ката за нейното построяване е следната. Най-напред
се начертава в произволен мащаб векторът на тока.
В дадения случай е прието посоката на тока да съв-
пада с положителната посока на абсцисната ос. След
това, като се използува мащабът за папреженпето,
избран също така производно, се пост’роява векто-
рът на активная спад на напрежение (отсечката ОА),
който съвпада по фаза с тока. По-нататък от точка
А се прекарва векторът на индуктивния спад на
напрежение (Л В}, който изпреварва тока по фаза на
ъгъл л/2.
Като се съберат геометрично векторите ОА и АВ,
се получава стойиостта и посоката на вектора на
напрежението на мрежата (О В), приложено към фа-
зата на двигателя. Както се вижда, фазовият ток
на двигателя изоетава от напрежението, приложено
към фазата, на ъгъл <p<jn:/2, което е и характерно
за активно-индуктивния характер на наюварването.
Триъгълникът О АВ се нарича триъгълник на на-
прежеиията. От него но теоремата на Питагор се оп-
редели*:
и„- ^-Lrf-
ИЛИ
£/c=£/cos<p; UL — £7 sin ср.
*Тук и по-нагагьк се нзнолзуваг сфектившгге сгойносги на
токовете и на напреженията, г. с. тези, конто се измерват от
апаратите, включенп във всригата за променлив ток.
4 Грифа зен асинхронен двиь'нел
Като се разделят страпите на триъгълника на
напреженията с една и съща величина (с тока /),
се получава подобен на него триъгълннк на съпро-
тивленията (фиг. 13 в) със страни
17„ Ц U
л; L ; z= { •
От триъгълника на сънротпвленията се установя-
ва, че пългото съпротивление на веригата е свърза-
но със съставящите чрез следните съотношения:
xl
апалогичен начин:
Q — ylSi—P^',
на векторните дпаг-
Като се умножат страпите на триъгълника на на-
преженията с тока /, се преминава към подобен три-
ъгълник на мощностите (фиг. 13 г), тъй като
UPS\ UJ—Q.
Зависимостите между нълпата мощпост и нейните
съставящи се установяват ио
5=V/P2 + Q2;
A—A’costp; Q Ssinip.
Изходни при построяването
рами са токът и напрежението. Ако тяхното поло-
жение е дадепо, както се вижда от фиг. 13#, лесно
е да се получат съставящите на напрежението, при-
ложено към веригата. За целта е достатъчно векто-
рът па напрежението U да се проектнра върху две
взаимно пернендикулярпи оси, едната от конто съв-
пада с посоката па тока.
По аналогичен начин векторът на тока може да
се представи като геометрична сума от активната
1а и реактивната 1Г съставящи. Първата от тях съв-
50
пада по фаза с вектора на напрежението, а втората
е перпендикулярна към него.
На дпаграмата о г фиг. 14 а токът нзпреварва на-
преженпсто по фаза на ъгъл 2 > което показва,
че товарът е активно-капацитивен.
От дпаграмата следва:
1а — I cos 9;
4=/sinT;
Съставящите па тока характеразират активната и
реактивната мощпост на веригата. Денствително
приведешпе по-горе формул» за мощностите може
да се представят в следиия вид:
P—Ul cos ср = (7/„; Q = U1 sin ср UIr
Фиг. 14. Раалагане на век-
тора на тока на активна
и реактивна съставяща
при ф<1с/2(а) и <p>it/2 ф)
и ако U const, то Р /n,Q 1Г.
Ше се счига, че активната мощност е положнтел-
па, ако фазовият ъгъл е ср 0 пли |срф п/2(фпг. 12 а,
фиг. 13 и фиг. 14 л). При ср тс,'2 тя е равна на пула
(фиг. 12 <5, в) и при |ср£ -тс/2 (фиг. 14 6) става отри-
цателна. Зпакът на активната
мощност показва посоката
на предаването й. За пото-
ка га па активната мощпост
може да се съди но фазата
па активната съставяща па
тока.
От съпоставянето на век-
торнпте диаграмм (фиг. 14)
следва, че ако активната
съставяща на тока съвпада но фала с напрежеиие-
то, активната мощност постъпва от мрежата, т. е.
и'-разходва се във веригата па консуматора. Прие-
ма се, че в тозн случай активната мощное г е поло-
51
жителиа (Р;>0). Ако активната съставяща на тока
се намира в противофаза с приложено™ напреже-
ние, дава се активна мощност на мрежата, т. е тя
е отрпцателна (Р<Д).
10. ЗАВИСИМОСТ НА ТОКОВЕТЕ И НА
НАПРЕЖЕНИЯТА НА КОПДЕНЗАТОРНИЯ
ДВИГАТЕЛ ОТ 11АТОВАРВАНЕТО
Фазовите токове на асинхрония трифазен двигател
при симетрично трифазно включване нарастват с
увеличавапе на натоварването, а фазовите напреже-
ния оставит постоянни (предполага се, че захранва-
щата мрежа е с достатъчно голяма мощност). При
това съществуват следните равенства:
UA—UB- Uc~const;
cos срл = cos = cos срс,
където /л, /в, 1С са токовете на първата, на втора-
та и на третата фаза; UA, UB, Uc — фазовите на-
прежения.
Фазовите напрежения са дефазирани едко спрямо
друго във времето на 1/3 период. Съответно на 1/3
период са дефазирани един спрямо друг фазовите
токове.
Дефазирането между тока и напрежението ср за-
виси от натоварването. С увеличаване на натоварва-
нето то се иамалява, а факторът па мощността cos <р
параства.
При включване на двигателя към еднофазна мре-
жа като кондензаторен симетрпята на токовете и на
52
напреженията на статорната намотка се пару шана.
При това положение мощността па двигателя не се
използува напълно, а зависимостите на токовете и
на напреженията от натоварването получават разли-
чен характер.
Фиг. 15. Съедипсиие в звезда на статорнн ге нами гкн на копден-
заторния двигател
а— принцип на схема; б—зависимости на тока; в — зависимости на налре-
жението от хлъзгането при Ср =Ср 110м
Приема се, че при включване на копдензаторния
двигател во конто и да е от разгледаните схеми на-
ирежението на мрежата U и работният капацитет
Ср остават постоянни, като СР = СР. Иом. Токовете,
напреженията и хлъзгането се представят в относи-
телни единици, т. е. каго части от номиналните.
Зависимостите на токовете от хлъзгането на кон-
дензаторния двигател, статорната намотка на който
с съединепа в звезча (фиг. 15«), се илюстрират с
кривите, приведенп на фиг. I5C.
Токът на фаза А с увеличение на натоварването
нараства. на фаза С - иамалява, а па фаза В • се
нзмеця неоднозначно т. е. в началото иамалява, след
53
това, каю достигну минималка стойност, започна да
парагтва. Необходимо е ia се огбележи, че и при
другите схеми на включване на кон дензаторния двн-
1ател с три сгаюрнн фази е характерна < лгдпата
' 1 и , i,u и
а) ' ff)
Фиг. 16. Съедипепис в трп'Ы'ьлипь па craiopiinit памоп-.н па
копдепзаторпия днпгагел
а принцнпна схема; о зависимое in на тиьошме; в дависм.мие i и на
напреженшиа от хлъзинею при Ср ср ном
особепост: фазата, токът на конто се измени неод-
нозначно с изменение на натоварването, при празеп
ход преминава в генераторси режим.
Папреженпето па кондензатора, намаляващо се с
нагонарвапето, е съизмернмо с напрежението на мре-
жата (фиг. 15б’). Фазовите папрежения не са еднакви.
При съединение на намотката на двигателя в
триъгълник (фиг. 16«) зависимостите на токовете от
хлъзгането са аналогични на кривите, приведени на
фиг. 156. В този случай неед означното изменение
на тока се огнася за фаза А.
Токът на кондензатора /к съществено надвишава
номиналния фазов ток, тъй като за схемата от
фиг. 16ft капацитетът Ср. 11ОЫ е значителен [вж. фор-
мула (13)].
54
При номинално натоварване фазовите напрежения
и Uc са практически равна на папреженпето на
първата фаза UА (фиг. 16в).
Завнснмостнте на токове за двигател с конде :-
затор, включен във веригата на две статорни фази
Фиг. 17. Съсдиненне па две статорни намотки
кондензатора на концензаторпия двигател
а прмнципна схема; б— зависимости на токовете;
Нлпрежеимяia ся хяъзгаиего при Ср =Ср Ном
носледовагелио с
в — зависимости па
(фиг. 17<?), са показани па фиг. 176. С увеличаване
на хлъзгането токът в кондензаториата фаза се на-
малява, а в главната фаза се измени пееднозиачно.
Напрежението на кондензатора (фиг. 17а) е зпа-
чително по-голямо от напрежението на мрежата, кое-
то трябва да се има пред вид. Напреженията на
статорните фази на изходния трифазеи двигател при
номинално натоварване се различават незпачително
по стойност.
При включване на двигателя по схемата, пока-
зана на фиг. 18о, зависимостите на токовете от
хлъзгането (фиг. 186) са апалогични на зависимое ги-
те, приведени на фиг. 176,
Напрежението на кондензатора е малко по-нисоко
55
от нанрежението на мрежата (фиг. 18в). Статорните
фази на изходния трифазен двигател са под напре-
жения, конто са близки до номиналното.
Токът на кондензаторната фаза независимо от
Фиг. 18. Сьедипспис на една стачирна намотка последовав слни
с кондензатора на копдепзагорпия двигател
а — принциииа схема; б — зависимое! и на lOKoeeie; с- зависимости на иа-
преженпята от хлъзгането при Ср Ср ком
схемата па включване на двигателя има един и сын,
характер той се иамалява с увеличение на нато-
варването. Да поясним казапото.
Кондензаторната фаза (например (раза А на фиг.18«)
може да се предстали като електрическа верига,
конто се съсгои от лоследователно евързани актив-
но г, индуктивно xL и капацитнвно хс съпротивле-
ние. Реактивните съпротивлспня на фазата са евър-
зани с неравенство™
хс>лгл,
което отговаря на необходимого дефазиране вьв
времето (приблизително четвърт период) между то-
ковете па главната и на кондензаторната фаза.
56
Ако, като се използуват правилата, изложен» по-
тере (вж. §9), се построй с отчитане на привелено-
то неравенство правоъгьлният трнъгълник на напре-
женията за веригата на кондензаторната фаза и след
това се разделят страннее му с тока на фазата 1А,
нолучава се подобен па него трнъгълник на съ-
противленията с категи г, хс —х, и хипотенуза z,
пропорцненална на пълното съпротивление на нсри-
гата, при което
Z=:^l Г^ + ^Хс -Х^,
където хс~м£ - const (Cp = Const).
Съпротивленията г и х, зависят от режима на ра-
бота (хлъзгането), т. е. тс са променливи.
Определящо влияние върху характера на измене-
нието на стойността на съпротивлението z оказва
индуктивного съпротивление xL. Последното се на-
малява с увеличение на натоварването. В резултат
пълното съпротивление на кондензаторната фаза на-
раства, а токът на фазата при £/=const иамалява.
11. ВЕКТОРНИ ДИАГРАМИ НА
КОНДЕНЗАТОР!1ИЯ ДВИГАТЕЛ
Викторните диаграми са наг лед но и заедно с това
досгатъчпо точно средство за изеледване на режи-
мите на работа на машипнте за променлив ток. Те
могат да бъдат построен» за пьрвичната (статорпа)
и вторпчната (роторна) намотка. По отношение па
копдензаторния двигател се ограничаваме с разглеж-
дане на векторнпте диаграми на токовете п на на-
преженията за статорните вериги.
57
ЙзходпП данни за построение па векгорниге диа-
грамм са токовете, напрежепията и актпвните мощ-
ности на намотайте, а така също и напрежението
на мрежата. Всички тези величини може да се по-
лучат експериментално.
Методиката за построение на векториите диагра-
мм се състон в след но го:
- за разглежданата схема па включване на - дви-
гателя се съставя система уравнения за токовете и
за напрежепията;
— един от вектори. е, влпзащн в спстемата уран-
пения, се приема за изходен и в определен, удобен
за нострояване мащаб се изобразява па чертежа;
— след изходпия вектор се иачертават остапалите.
Мащабите за токовете и за напрежепията се из-
бират независимо един от друг.
За даден режим на работа отпосителното разпо-
ложение на векторите на дпаграмата остава постоян-
но. Обаче положен исто на всеки от тях се опреде-
ли (задана) от положение™ па изходпия вектор. За
изходен се приема некторът на напрежението на
мрежата, като се предполага, че в разглеждания
момент от времето неговата посока съвпада с по-
ложителната посока па абсцисната ос.
Като графически построения векторниге диаграмм
илюстрнрат връзките между напреженията или токо-
вете, конто произтичат от законите на Кирхоф.
Когато статорната намотка е съединепа в звезда
(фиг. 15а), получава се
(24а) Ua + O^--U-,
(246) U/t-l)c = UK-,
(24в) Ц =
58
при което
/А = /; ic^L,
където / е токът на двигателя;
/к — токът на кондензатора.
След като се нанесе векторът на напрежението
на мрежата в положителната иосока на абсцисната
ос, определи се в съответствие с уравнение (24«)
положението на векторите на фазовите нанрежения
t/д и UB чрез построение с пергел. Дъгите на ок-
ръжностите с радиус, пропорционален на фазовите
нанрежения UA и построение ценгровс началото
и краят на вектора на напрежението на мрежа га
U, се нреенчат в две точки. Въпрекп това действи-
телното решение е едно. Правилността му се по-
твърждава със следващото построение. Да приемем,
че вектори ге на напрежепията от уравнение (24а)имат
последователност UA— Un—Uc (при въртене срещу
посоката па часовнпковата стрелка), показана на
фиг. 19.
Съгласно (24) напрежението на фаза В се опреде-
ли от геометричната сума на напрежепията на фаза
С и на кондензатора. Като се приложи аналогичен
подход, се определи положението на векторите Uc
и UK, След това не е трудно да се построй вектор-
ната диаграма па токовете. Предварително чрез начи-
сление се определят факторите на мощността по
следните формули:
РА
А А
Р..
(25) созсрй -- . ;
п1 It
59
cos фС. =
л
COS ср =
Фиг. 19. Вектории диаграмм на кондензаторен
двигател, включен ио схемата, показана на
фиг. 15 а
а — при празем ход; б — при номинално патоварвапе
Съпротивленията на фазите на двигателя имат ак-
тивно-индуктивен характер, затова токовете на на-
мотките изостават от приложените към тях напреже
ния на съответните фазови ъгли.
След като се построят по такъв начин векторите
на токовете, следва да се провери дали се изпълня-
ва условието, изразено с уравнение (24в), при което
токът на фаза С, конто с равен на тока в конден-
затора, пзнреварва напрежението на кондензатора на
ъгъл л/2.
Векторните диаграмм на токовете и на иаиреже-
пията за статорните вериги па двигателя при празен
(И)
ход и при номинално натоварване, построени по (24)
и (25), са показан» на фиг. 19я и б.
При празен ход (фиг. 19д) активните мощности на
първата и на третата фаза са положителни (Рл>0,
Рс>0). Действително фазовите ъгли са <рл<л/2,
<рс<л/2; активните съставящи на токовете в намот-
ките (/дС05<рл, /ccos^>c) съвпадат по фаза съответно
с напреженията UА и Uc. Следователно мощности-
те Рл и Рс се к о н с у м и р а т, т. е. постъпват от
мрежата (вж. § 9).
Активната мощност на втората фаза е огрицател
на (Рл<0), активната съставяща на тока IBcosyB е
дефазирана по отношение на напрежението UB на
180°, т. е. намира се в противофаза с него. Това оз-
чава, че фазата В генерира активна мощност, т. е.
връща я в мрежата. По-горе беше показано, че то-
кът на фаза В се измени нееднозначно с натоварва-
нето. Също така нееднозначно се измени и мощ-
ността Рв на тази фаза.
Възникването на натоварване довежда до измене-
ние не само на стойността на тока 1В (фиг. 156), но
до изменение и на фазата му. Векторът на тока 1В
се измества по посока срещу часовпиковата стрелка.
При <рл=тг/2 мощността PB~UBIBcosqB преминава
през пула и след това, като промени знака си, за-
почва да расте.
При номинално натоварване (фиг. 196) несиметрия-
та на токовете и на напреженията се намалява, факто-
рът на мощността на двигателя нараства, като се при-
ближена до единица (от диаграмата cos срг=»0,92), ак-
тивните мощности на всички статорни фази са поло-
жителни, т. е. в съответствие с изложеното по-горе
се преобразуват в полезна мощност на вала и в мощ-
ност, покриваща загубите в машината.
С векторните диаграмм може да се проследи не
61
само измснеинето на токовете и на напреженията
при преминаване на двигателя or празен ход към
номинално натоварване, но и изменението ва актпв-
ните и на реактивните мощности на фазите.
Като се съпоставят диаграмите (фиг. 19), може да
се направят следните изводи, конто са в сила и за
другите схеми на кондензаторния двигател с три
статорни фази.
1. Статорната намотка на изходния трифазе i дви-
гател, токът на която се измени неоднозначно с из-
менение па натоварването от 0 до номиналното, има
нееднозначно изменение на актиниата мощност и
при празен ход работи в генераторен режим.
2. Фазовите токове /я, /с изостават от фазовп-
те напрежпия UA, Uc съответно на ъгъл у>л,
срв, срс. Това означава, че кондензаторният двигател,
също както и двигателят, работещ към трифазна
мрежа, винаги консумира реактивна мощност. Ниточ-
ник на тази реактивна мощност е коидензаторът и
мрежата.
Уравненията за напреженията и за токовете при
съедипсние на статорната намотка в триъгълник
(фиг. 16а) нолучават вида
йА^йв+йС',
(26) .
4+4 Л
/дф/к = 4>
при което UA = U.
Векторните диаграми за токовете и за иапреже-
нпята на двигателя са показани па фиг, 20а и б.
Гокът па кондензатора нзнреварва напрежение го
U8 по фаза па ыъл <рк = п/2.
02
Актнвиите мощности на вгората и на трстата фаза
при празен ход са положителин (фиг. 20«), т. е.
Рп 0, Рс- 0.
Мощността на нървата фаза е отрнцателна (Рд<0),
Фш. 20. Всморнп литрами па коидеизаюрси дишаи-л,
иключсп по схемам, показана на фиг. 16 л
rt —при upas.'u ход; <* - при помниалго натоварване
което показва че характерът на изменението на га-
зи мощност е нееднозиачното п изменение в завн-
симост от натоварването.
При номинално натоварване (фиг. 2(М) мощное ги-
те на всички фази са положителни. Факторът на
мощността е практически равен на единица (от диа-
грамата cos <р—0,98).
Уравненията за напреженията и за токовете на
двигателя, включен по схемата, показана на фиг. 1 Та,
мойте да се представят в следния вид:
(?7) (7св1 „М,;
03
при което
йА=й ; 4=4-
Съответствуващите им
Казани на фиг. 21л и б.
векторни диаграми са по-
фиг. 21. Векторни диаграми па копденза lopeii дви-
гател, включен по схемата, показана на фиг. 17 а
а — при иразен ход; б — при поминално натоварване
Токът /с изпреварва нанрежението на кондензато-
ра UK по фаза на ъгъл <рк=п/2.
От диаграмата за иразен ход (фиг. 21 о) се опре-
дели:
^л<0(ч)л>^/2); ^л>о('Рл<’т/2); Рс^оСфс^к/з),
т. е. първата фаза па изходнии трифазен двигател
работа в генераторен режим, а втората — в двигате-
лез. Активиата мощност на третата фаза е близка
до пула. *
При поминално натоварване (фиг. 216”) фазовите
токове са равни на номиналния ток, факторът на
мощността на двигателя е близък до единица (от
диаграмата cos ф.-мОфб). Активните мощности на фа-
зите са Рл>0, Рв^>0, Рс^0. В двигателеп режим
работят само две статорнн фази.
От съпоставянето на диаграмите (фиг. 21) следва,
че одна от статорните фази на двигателя, включен
по схемата, приведена на фиг. 17д, не развива актив-
на мощност с парастване на натоварването от 0 до
поминално. Затова използуването на мощността на
двигателя е влошено. Необходимо е да се отбеле-
жи, че ако чрез превключване на фазата А (фиг. 17п)
се измени посоката на въртене на двигателя, изме-
ни се редът на следване на фазите и статорните
фази В и С си сменят родите.
Уравненията за напреженията и за токовете па
двигателя, включен по схемата па фиг. 18д, може
да се запищат в следния виц:
(28а) с7ь. Uc^ йвс',
(2tt6)UA]-UK U;
(28в) 1А + 1В 1\
ic,
при което
йвс-и- iA- /к.
Съотвегните им векторни диаграми са показани
па фнг. 22а и б.
Токът на фаза А изпреварва нанрежението на
коитензатора UK по фаза на ъгъл срк=п/2.
Ь Ц'.рЬллСЛ А »’!СН двннисл
При празен ход (фиг. 22а) първите две фази на
изходпия трифазен двигател консумират активна
мощное г, а третата генерира такава мощност:
Ра>^а<т./2)- Рв>^в<п!2)-, Рс<0(срс>п/2).
Фиг. 22. Виктории диаграмм на киндензаторен двигател,
включен по схемата, показана на фиг. 18 а
а — при правей ход; б — при номинално натоварване
При номинално натоварване (фиг. 226) фазовите
токове са равни на поминалння. Мощностите на всич-
ки статорни фази са положителни, факторът на
мощността на двигателя е близък до единица (от диа-
грамата cos ^0,96).
Токовете на главната и на кондензаторната фаза
са дефазирани на ъгъл ал>п/2, в резултат на което
въртящото се магнитно поле па машината е практи-
чески кръгово. От разглеждането на диаграмата след-
ва непосредствено, че за кондензаторния двигател,
включен по схемата, приведена на фиг. 18щ е харак-
терно подобреното използуване па мощността му.
Както беше отбелязапо по-горе, тази схема е най-
рационалпа.
66
12. ИЗЧИСЛЕНИЕ НА РАБО ГНИЯ КАПАЦИТЕТ
Да разгледаме начисление™ на работния капаци-
тет за схемата на включване на кондензаторния дви-
гател, която е показана на фиг. 18(Z, като се пред-
полага, че във въздушната междина на машнната се
възбужда кръгово въртящо се магнитно поле. При
това положение м. в. н. на главната и на конденза-
торната фаза са дефазирани едпо с прямо друго в
пространство-™ на 90° и във времето на четвърт
период и са ранни номежду си (фиг. 7«):
I1. фОД - Ф ~ Ф®’к. ф>
където и'гф е броят на навивките на главната фаза;
zvK. ф — броят на навивките на кондензаторната фаза,
равен на броят на навивките на статорната фаза на
пзходния трифазеи двигател. От схемата, приведена
нафиг. 18а, следва очевидного равенство wK. ф=®>4.
Да установим съотпошепието между броя на иа-
вивките на главната и па кондензаторната фаза. Да
се обърпем към фиг. 7в, от която следва, че памаг-
нитващото действие па тока ф, преминаващ по
двете статории фази па изходния трифазен двигател,
съединени последователно, е еквиваленгно на намаг-
иитващото действие па едва статорна намотка (глав-
пата фаза) с брой на навивките w,-. ф, по която пре-
мипава съгцият ток, като оста на главната фаза е
разположепа в пространство™ спрямо оста па кон-
дензаторната фаза на 90°.
Когато се приеме, че токът на главната фаза /г. ф =
= 1 отп. ед., тогава отсечките 02, 03 и 04 ще бъдат
пропорцпопалии на броя па навивките па съответ-
пите намотки.
Следователи©
. ф=®'fi cos 30' | теу cos 30й---ф>
където ion = wc—wA -- wK. ф.
67
Or условието за равенство на м. в. н., което е да-
дено по-горе, се определи завнснмостта между токо-
вете на намотките:
. 1
Ф~^3/к’Ф’
Приема се, че напреженията и токовете на двига"
теля образуват симетрични двуфазни систсми. Тога-
ва триъгълникът за напреженията на статорните ве-
риги за разлика от триъгълниците за напреженията,
изобразени на фиг. 22, става правоъгълен, с ъгъл
(Р7К, О)=30°. От него се нолучава
cos 30° ^3 и'-ф ф}и’
67К.Ф =t7Ksin30o- - ‘ U. Ф- l,U.
у] О уЗ
Пълните мощности иа главната и на кондензаторната
фаза са
ф А’. ф ~ ^К. ф /к. ф,
което лесно се вижда от приведените но-горе съог-
ношения между фазовите токове и напрежения.
От последний израз следва, че пълната мощност,
конто консумира двигателят от мрежата, може да
се представи в следния вид:
5=2С71..ф/г. ф = 2/7/,. ф.
Реактивната мощност на кондензаторите при кръ-
гово въртящо се поле е равна на пълната мощност
на двигателя:
Q,-Ct.=
От друга страна
68
Qk /к. ф A'c—
Като се приравнят доспите части на последимте
изрази и се отчете зависимостта между токовете на
главната и на кондензаторните фази, определи се ка-
пацитетът на кондензатора при кръгово въртящо се
поле във фаради:
, • Ц... ф
2 о>С7
пли в микрофаради
(29) С * 10».
От иолучените съотношепия следва, че при номи-
нален ток на главната фаза Д. ф=/Н01, при условие
за възбуждане на кръгово въртящо се поле във ве-
ригата на кондензаторната фаза трябва да се вклю-
чи кондензатор с капацитет, съответствуващ на тока
А. Ф= V^Aiom- Статорните фази на изходния трифазен
двигател са с проводниц!!, конто имат едпакво на-
пречно сечение, затова не трябва да се допуска при
номинален ток на главната фаза токът в конденза-
торната фаза да е 1,73 номиналния.
Обаче не с необходимо да се постига идеална
спметрпя на токовете и на напреженията, още повсче,
че тя съответствува само на едно определено нато-
варване. Напълно е достатъчно да се създадат усло-
вия, възможно по-близки до симетричен режим,
когато обратного поле не оказва значително влияние
върху работата на двигателя (вж. диаграмата на
фиг. 22 6).
11омпн.'1лпо иатоварвапе на копдензаторния двигател
с три статорнн фази е това иатоварвапе, при което
69
токът в намоткйте практически е равен на номинал-
ния фазов ток, означен върху табелката.
По такъв начни работният капацитет на конденза-
тора може да се определи по последний израз, и
който стойността на тока в кондензаториата фаза се
приема равна на стойността на номиналния ток:
(30) ср.иом = 4 »Г-10С-
При честота 50 Hz тази формула след заместване
на 10 = 314 s”1 и съкращения води до израза (15).
Работният капацитет С'р. ном в соответствие с (30)
при условия
C7=const, w--const
е пропорционален на номиналния фазов ток.
За номиналния ток, изразен чрез пълната мощност
на двигателя и фазовото напрежение, се получава
f ^ИОМ
,,0“'з£7
HOM
Последният израз с отчитане на (8) получава вида
гуж /
/ном ОГГ „„„
З^ном COS срном
Активната мощност Р1КОм, консумирана от двига-
теля при номинално натоварване, може да се изчисли
по (7).
Съотношението (32) характеризира влиянието на
фактора па мощността върху тока. За едни и същи
стойностп на полезната мощност и на к. п. д. токът
на двигателя е толкова по-малък, колкото е по-висок
факторът на мощността. Това се обяснява с нама-
ляването на специфичната намагнитваща мощност
70
•
(вж. фиг. 3 и 4), коего довежда в съответствие
с (4) и (31) до намаление на пълната мощност и на
тока. От тук става очевидна завпсимостта на капа-
цитета, необходим за възбуждането във въздушната
междина на кръгово или на практически крьгово
поле, от фактора на мощността на изходвия трифа-
зен двигател. Колкото е по-висок факторът на мощ-
ността, толкова по-малки са реактивната мощност,
токът на двигателя, а така също и работпият кача-
цитет Ср. 11ом.
П р и м е р. Да се определи рабогният капацитет на двигатели
с мощност 1,1; 1,5; и 2,2 kW (табл. 1), включени по схемата, при-
ведена на фиг. 8г, в при напрежение на мрежата 380 V.
Номшмлният ток на двигателя тип А02-22-6 с мощпост l,lkW
f НОМ _ 1,1 . 103 з
"°" X™ cos%10m4h0M 3.220.0,73 . 0,7б'=
Капацигегьт Ср ком се определи но (15)
/ о
С’„ иом. -27-10 ио.м=2740 6
в. ном 380
II > аналогичен на-
чин се извършват из-
числепията и за остана-
лите двигатели.
Построените по Дан-
циге от изчисления-
та криви (фиг. 23) илю-
стрираг зависимостта
на работаия капацитет
Ср. пом от фактора на
мощността созсрном при
едпа и съща номииал-
на мощное г на асии-
хроннпя двигател Р1ЮМ~
const.
-22 рЕ.
Фиг. 23. Завпсимост на ра"
ботния капацитет от фактора
па мощността па асинхронная
двигател Ср ном - /(cos <риод1)
1'Р« Рном’ const
71
13. РАБОТА НА КОНДЕНЗАТОРНИЯ ДВИГАТЕЛ
ПРИ УСЛОВИЯ, КОНТО СЕ РАЗЛИЧАВАТ
ОТ НОМИНАЛ! IHTE
11ай-високи енергийни показатели при експлоата-
цията на кондензаторния двигател се постигат при
спазваие на слепните условия:
1. Няма изменение на честотата, като честотата е
равна на номиналната (/—/ном).
2. Захранващото напрежение е равно на номпиал-
liOTO.
3. Токовете в намотайте не надвишават номинал-
ните стойности.
Последнею условие, приложено към схемите, нри-
ведени на фиг. 8 в, г, може да се запише в следния
вид:
А. ф«/к. ф" А»,м-
Изнълнението на последнего равенство се оепгу-
рява чрез правилния избор на работния капацитет и
съответно натоварване на вала на двигателя.
Изме тението на честотата не е съществено даже
в месгните епергосистсмн, затова то може да се
пренебрегне.
Непостоянство (понижаване) на напрежението обик-
иовено възниква по време, когато мрежата е най-на-
товарена. Тогава значигелпо се намалява въртягцият
момент, тъй като за асинхронння двигател той е
пропорционален на приложеното напрежение на втора
степеп. Така например понижението на мрежата с
30 % предизвиква два пъти намаление на момента.
В резултат па това с ижепие на напрежението дви-
гателят спира или продължава да се върти с увели-
чено хл ьзгане (консумира ио-голям ток), коего може
72
да предизвика недопустимо прсгряване на статорни-
те намотки, съставящи главната фаза. Отбслязаното
важно обстоятелство следва да се има пред вид,
особено при захранване на двнгателите от електри-
ческите мрежи в селените райони, конто имат малка
мощпост.
При продължителна експлоатация на двигателя
при понижено напрежение е необходимо да се намя-
ли натоварвапето му.
До нежелателпп последствия от гледна точка на
прегрявапе на статорните намотки може да доведе
също така нензиълнениего па гретого условие. Дей-
ствителпо при всяко натоварване, падвишаващо
номиналиото, се претовар-
ва но ток главната фаза.
Също го става с кондс за-
торпата фаза, само че при
натоварване, по-малко от
номиналното. На празен
ход токът на кондснзатор-
пата фаза при избор на
работния капацитет по
принедените по-горе съот-
ношеппя достига 120 —
140% от номнпалния. В
последний случай елекгрн-
ческпте загуби нарастват
2 пьтп в сравнение със
загубите при номинален
ток.
Казаното позволява да
води:
не трябва да се доп
говарванс или нрг>дължит<
без наточарвапе;
Фиг. 24. Зависимост на рабог-
ния капацитет от натоварва-
нето
се направят следните из-
уска про дължително пре-
елна работа на двигателя
73
—при работа на двигателя с иатоварвапе, ио-мал-
ко от номиналното, е необходимо да се намали ра-
ботният капацитет.
За иатоварвапе, коею иредставлява например 50%
от номиналното, може да се приеме
Ср ~ 0,85 Ср. 11им.
При това условие токът на кондензаторната фаза
не надвишава номиналния.
Като се използува графикага, представена на
фиг. 24, лесно може да се определи работният ка-
пацитет на кондензатора за всяко иатоварвапе- За
целта, като се изрази полезната мощност Р2 в про-
цента от номиналната мощност Р,ши, се определи
съответното отношение Ср/Ср. ном, а след това и тър-
сеният капацитет. Така например за Р2—0,75 7J„UU
отношението СР 'СР. ИОМ=0,93 (вж. стрелки те иа фиг. 24).
Следователпо Ср = 0,93 Ср. 1ШМ.
14. ПОДОБРЯВАНЕ НА ЕКСПЛОАТАЦИОННИТЕ
КАЧЕСТВА НА КОПДЕНЗАТОРНИЯ ДВИГАТЕЛ
Кондензаториият двигател е прост по конструкция»
има висок фактор на мощността, рабоги захранван
от однофазна и в частност — от осветителна мрежа.
Както беше отбелязано, използуването на рацно-
иална схема на включване създава възможност за
нолучаваие на достатъчен пусков момент и довежда
до подобряване иа използуването на мощността на
двигателя. Една от тези схеми (фиг 8 г) ще се има
пред вид при по-нататъшного изложение.
Независимо от отбелязапите положителни качества
иа копдензаторния двигател с работен и нзключван
74
капацитет, експлоатацияга му се характеризира с
редица недостатъци. Основните от тях са следните:
— за създаването на необходим пусков момент се
налага включването в кондензаторната верига на до-
Фиг. 25. Ост 1ло!рамп, CUCIII при пускане па копдекза горек дви-
гаю л с изключвап кашщпгег
1 - тек иа главната фаэа; 2 - юк иа кондензатори;! ia фаза; 3 частота на
вьртене
пъляителен капацитет, конто се изключва след пус-
кането. 1Три прекъсване във веригата на изключвания
капацитет възникващото в мястото на прекъсването
искрене иамалява безопасността при експлоата-
цията на двигателя, особено във взривоопасни поме-
щения. Освен това рязкото намаление на тока в
кондензаторната фаза след изключването на допъл-
пителпия капацитет е свързано с динампчнп удари
и памаляване на ускорението на ротора, което се
потвърждава с осцилограмите (фиг. 25);
— опнсаният по-горе характер на измененного на
тока в кондензаторната фаза с изменение на на-
товарването води до влошаване на използуването на
75
Фиг. 26. Схема на включване
на кондензаторен двигател с
регулируем еквивалентеп ка-
нацнтет.
/—кондензатор; 2— променпино-
токови намотки на дросела с
наситане; 5— подмагнитивши на-
мотки; 4 — наире жен ов трансфор-
матор; 5 — изправителн
мощността на двигателя и намалява иеговата прето-
варваща способност;
—празният ход на кондензаторния двигател с
постоянен работен капацитет Ср. ном не само че не е
желателен, но е и опасен,
тъй като токът на кон-
дензаторната фаза, като
достига в този случай най-
голяма стойност, може да
предизвика недопустимо
прегряване на намотката.
Разширението на обла-
стта на приложение на
кондензаторния двигател
е непосредствено евърза-
по с отстраняването на
отбелязаните недостатъци.
Ограничавапето па тока
на кондензаториата фаза
при празен ход може да
се достигне с намаление
па капацитета па копденза-
торите. За да се увелича-
ва по-нататък (с увеличе-
токът па кондензаториата
фаза, е необходимо съответно да се увеличава ка-
пацптетът, т. е. да се извършва регулирането му.
Желателно е регулирането на капацитета да се из-
вършва плавно и автоматично, като се започне с пус-
кането па двигателя.
Автоматичното регулиране па еквивалентвия капа-
цитет във веригата па кондензаториата фаза може
да се достигне по различии пачинп. Един от тях се
базира на използувапсто в схемата па дроссл с на-
сищане Д11,
ние на натоварването)
Развнгието на автоматизацнята на приизводсгвеш!-
те процесп в производство™ доведе до зиачително
приложение па ДН, което се обяспява с известните
икопомпческн и сксплоатацпопни предпмсгва па тезп
прибори.
Да разгледаме схемата за включване на конденза-
торен двигател (фиг. 26), в конто променливотокова-
та намотка на ДН е включена към напрежението на
кондензатора [9].
Дроселът с пасищане има две подмагпитващи
намотки, конто са включепп срещуположно. Токът
на едпата от тях е пропорционален па тока в глав-
ната фаза па двигателя, токът на другата — на на-
прежението на кондензаториата фаза.
Нървата намотка има малък брой навивки. Дей-
ствието па м. в. н. на тази намотка се проявява тол-
кова по-силно, колкото е по-голямо хлъзгането, т. е
колкото е по-голям токът на главната фаза.
Втората подмагнитваща намотка има голям брой на-
вивки и е основна. Обратно, действие™ на м. в. и. на
тази намотка се проявява толкова по-силно, колкото
е по-малко хлъзгането, което се обяснява с характе-
ра на измепепието на напрежението па кондензатор-
пата фаза с изменение на натоварването.
В първия момент на пускането променливият ток
па ДН трябва да бъде по възможност малък. Оче-
видно е, че при равенство между м. в. и. на подмаг-
нитващите намотки той е равен на тока на празен
ход на дросела.
Равенство™ на м. в. и. на подмагнитвагците намот-
ки се постига благодарение на това, че в главната
фаза на двигателя токът (пусковият) е пай-голям, а
напрежението на кондензаториата фаза в момента
на пускането е приблизително два пъти по-малко от
напрежението при завършването на пускането. В ре-
77
зулгат токът на изхода на паралелния участък, оо-
разуван от кондензатора и намотката за променлив
ток на ДН, т. е. па кондензаторната фаза, достига
своята най-голяма стойност, конто се определи от
включения капацитет. Неззачителният ток в първич-
пата намотка на трансформатора за напрежение мо-
же да се пренебрегне.
С увеличаване па честотата на въртене на двига-
теля параства резултаптното подмагнитващо м. в. п.,
като предизвиква насигцане на дросела. При това
положение промснливият ток па ДН се увеличава,
а токът на кондензаторната фаза се намалява. При
празен ход на двигателя резултаптното подмагпитва-
що м. в. н. на ДН достига най-голяма стойност, в
резултат на което токът на кондензаторната фаза
става пай-малък.
Как се измени токът на кондензаторната фаза след
пускането на двигателя? Токът па кондензаторната
фаза, както следва or изложеното, е функция па
резултаптното подмагнитващо м, в. н. на дросела.
Така увеличението на натоварването на вала на
двигателя предизвиква намаляване на резултантното
подмагнитващо м. в. н. на ДН, от което променли-
впят ток на дросела се намалява, а токът на кон-
дензаторната фаза нараства. Намаляването на наго-
варването води до обратния резултат, т. е. до намале-
пие на тока в кондензаторната фаза. Необходимо е
да се отбележи, че токът на кондензатора и токът
на променливотоковите намотки на ДН с а практически
в противофаза, тъй като активните съставящи на
тези токове са пренебрежимо малки. Затова токът
на кондензаторната фаза се определи винаги от арпт-
мегичната разлика на токовете в регулиращото
устройство
Д. ф — 1ц Лш>
78
където 7К е токът на кондензатора;
7и,--токът на променливотоковите намотки
па ДН.
От последняя израз следва, че съответпото изме-
нение на тока 7ДИ е еквивалептно на изнолзуването
във веригата па ко щен-
заторната фаза на плав-
но регулируем капаци-
тет.
За илюетрацня на
фиг. 27 са представени
механичните характе-
ристики па двигател
тип АОЛ-32-4, с мощ-
ное г 1 kW, конто са
Фиг. 27. Механична характе-
ристика па копдепзаторен
двигател
получены по опытен път.
Характеристика 1 се
отпася за схема с пус-
ков и работен канацп-
тети (вж. фиг. 8 г). Характеристика 2 се отпася за
схемага, приведена на фиг. 26. Както се вижда,
пусковият момент на двигателя за дадепа стойност
па капацигета'па кондензатора остава практически
един и същ в двата случая. В участъка от п О
до 1000 min 1 характеристика 2 минава малко по-
ниско от характеристика 7, което се обяспява с
намаление на еквивале ггния капацитет с параства-
нето на променливия ток на ДН.
Изключването на пусковия кондензатор в случая,
когато във веригата па кондензаторната фаза се из-
ползува изключван капацитет (вж. фиг. 8), рязко
намалява въртящия момент (вертикалиия участък от
характеристика 7).
За двигателя, включен по схемата на фиг. 26, об-
ратно, са характерна плавного пускане па двигателя,
70
увеличена га ирегонарваща еносооногг и работа при
дадепо натоварване на вала с по-малко хльзгане.
Ще приведем пример за използуване на коиденза-
торен двигател, включен по схемата, показана на
Фи]. 28. Елск1розадш1ЖВ1111е па
висят път с кондензаторен двп-
гател
1 — двига |ел; 2— ренерспвен магни-
те» пуска 1 ел; 3— кутии с конденза-
торн; 4 — кожух на дросела с насп-
щаие; 5— бу юн за рьчно управление
фиг. 26, в условията на
електричеека тяга. Це-
лесъобразността от из-
ползуване го на асин-
хронен кондензаторен
двигател в електриче-
ската тяга се потвьр-
ждава от следното:
двигателят има
твърда скоростиа харак-
теристика, вследствие
на което средната че-
стота на въртене се раз-
личена само с няколко
процента от синхронна-
та. По такьв начин бок-
сувапето при движение
се ограничава;
— при надсинхроииа
честота па въртене(дви-
жение при спускапе)
машипата преминава ав-
томатично в генерато-
рен режим, като има
спиращо действие;
- като кондеизато-
рен двигателят работи
с висок фактор на мощ-
постта.
Ошпен образец па
80
електрозадвижване на висящ път с кондензаторен
двигател [И] е показан на фиг. 28. Двигателят тип
АОЛ-32-4, 1 kW, 127/220 V е включен по схемата
на фиг. 26 към мрежа с напрежение 220 V.
Контактният проводник (стоманена шина 6x30 mm)
се закреива върху изолатори. Като втори проводник
служи заземената релса. Възможно е както ръчно
управление (реверсивен магнитен пускател), така и
автоматично - - чрез крайни изключватели, поставени
в началния и крайний пункт. Полезният товар е
0,6 1.
Следователно един от начините за подобряване на
експлоатационниге качества па кондензаторния дви-
гател е използуването на регулируем капацитет.
Плавного и автоматично изменение на еквивалентния
капацитет с изменение на натоварването (изменение
на хлъзгането) се достига чрев дросел с пасищане.
Кондензаторният двигател с плавно регулиране на
еквивалентния капацитет има следпите предимства:
— пускането се извършва без иревключвания във
вернгата на кондензаториата фаза и без динамически
удари, кояго са неизбежни при пускане с изключваи
капацитет;
намалява се токът на празен ход на конденза-
ториата фаза;
- подобрява се използуването па мощността в ре-
зултат от нарасчването на тока в кондензаториата
фа)а при увеличаване на натоварването па вала;
— увеличава се преговарвагцага способност.
Кондензаторният двигагел, включен по схема с
автоматично регулиране на еквивалентния капацитет,
е безконтактеп и искробезопасен и може да намери
приложение в електрическата тяга, а също така в
стационарнп уредби с малка мощпост.
•о 11>мфа ivн асинхронен двшагёя
81
15. ПРИЛОЖЕНИЕ НА ПОЛУ ПРОВОДИМ ЮВ1 £
ПРИБОРН В УСТРОЙСТВАТА ЗА УПРАВЛЕНИЕ
НА КОПДЕНЗАТОРНИЯ ДВИГАТЕЛ
Полунроводннковите прибори са получили голямо
разнространеиие в радиотехниката, в съобщ ттелната
техника, в автоматизираното електрозадвижване, в
телевизията и телемеханиката, в електронните устрой-
ства на атомната и ракетната техника, в медицината,
физиката, металургията и т. н.
В сравнение с електронните ламин те притежават
редица съществени предимства, основните от конто
са следните:
1) отсъствие на верига за отопление, което дава
значителна икономия па електроенергия;
2) малко тегло и малки размери;
3) висока експлоаГациопна сигурност;
4) дълъг срок на работа (до десетки хи^яд;: ча-
сове);
5) механична якост, иечувствителност към сьтре-
сения и удари;
6) увеличен к. н. д.
Отбелязаните качества на полунроводниците са
определили и тяхпото широко и разнообразно при-
ложение в различии области па пауката и тсхниката.
Към недостатъците па тези прибори се отнасят
следните:
1) разсейваие на параметрите;
2) зависимост па параметрите от температура га;
3) по-малки в сравнение с електронните лампи
стоимости на входните сопротивления.
Необходимо е да се отбележи, че споменатите не-
достатъци не са принципиалпо иепреодолими, а ни-
кои от тях могат да бъдат отстранени или отслабени
чрез съответпн схемни решения.
82
Основни свойства на полупроводниковите при-
бори. Принципы- на действие на полупроводникови-
те прибори е основан на явлението едностранна про-
водимост, възникваща при контакта на полупровод-
Фиг. 29. Полупроводникови диоди
« — без вышлю електрнческо поле; б —- с външно поле с обратен
поляритет; в — с външно поле с прав поляритет
ник с метал или при контакта иа два полупроводника.
В полупроводниците се създава излишък па дупки
(полупроводници /2-тип) или иа електрони (полупро-
водники л-тип). В зависимост от тяхната структурна
схема се различават диод и (два електрода), трио-
fl и пли гранзистори (три електрода) и тирн с-
т о р и (четири електрода). Възможпи са и по-сложнн
структурн на полупроводникови прибори. Основните
носители па заряди са дупките в полупроводниците
/2-тин и електроните в полупроводниците п-тип.
Между полупроводниците иа диода при отсъст-
вие на в'ьпшно поле се създава потенциална бариера
във вид па двоен електрпческн слой, еппращ про-
никзането на заряди ирез р-п прохода (фиг. 29д).
При включване на диода, както е показано на
фш 29<5, вьв всригата вьзниква незначителен обратен
ток, определен само от движепието на неосновпите
носители иа заряди.
83
С изменение на поляритета на електродите елек-
трическото поле на двойния електрически слой се
намалява (фиг 29е). При гова съпротивлението на
р-п прехода също така се намалява и през диода
Фиг. 30. Структурна схе-
ма на плоскостей триод
тип р-п-р
Ф1и. 31. Принципна схели на
включване на полупроводников
триод
/ лреходси ei.inep—база; // — пре
х де я коле р - ба^а: A’t — товарао
Сопротивление
преминава ток, конто се определи от параметрите
на външната верига.
На основата на полупронодницп сдупчестаи елек-
трониа проводимост са разработени управляем» по-
лупрово <никови прибори - транзистор». Последпите
представляват триоди с проводимое г тип р-п~р
или п-р-п.
Конструктивно транзисгорите се разделят на точ-
кови и плоскости». Най-голямо разпространение са
получили последпите.
Структурпата схема на плоскостиня триод тип
р-п-р е показана на фиг. 30. Крис тал от германий,
имащ проводимост тип п, се запоява с две парчета
метален индий. В местата па спойката се образува
облает с проводимост тип р.
Принципната схема из влоскостпия триод с прово-
димост тип р-п-р е показана на фиг. 31
84
Лявата обдаст на триода се нарича емитер, дясна-
та — колектор, и средната основа или база Меж-
ду емитера и базата се образува емитёрен, а между
колектора и базата — колекторен преход. Първият
от тях се намира под правоте напрежение с7е, вто-
рият — под обратного UK. Потенциалната бариера на
първия преход отслабва, а на вторил се усплва.
Емптерът и базата може да се разглеждат като
диод в режим на прав ток с нискоомен колекторен
преход, а колекторът и базата — като диод в режим
на обратен ток с високоомен колекторен преход.
Дупките на емитера (фиг. 31) под действие на
електрическото поле преминават в облает //. При то-
ва възниква токът на емитера /е. Незначителна част
от дупките рекомбинират с електроните на базата,
което е равносилно на преминаването на ток /х по
контура емитер — база—захранващ източник — емитер
(фиг. 32). Основного им количество (90—99%) прео-
долява съпротивлението на втория преход, като опре-
дели преминаването на колекторния ток 1К.
Електроните на колекторната облает, като се
всмукват под влияние на външното поле в областта
на базата, предизвикват появяването на обратен ко-
лекторен ток /ко. Този ток е много малък, тъй ка-
то електроните в колекторната облает не са оспов-
ни носители на зарядите. За плоскостння триод е в
сила неравенството затова базовият ток има
посоката, показана на фиг. 31, т. е. той излиза от
базата.
Колекторният ток (фиг. 31) се определи от съот-
ношението
/к Д(,о Н-
к вдето а е коефициент на предаване па емитерния
ток в областта па колектора.
85
В идеалния транзистор всички дупки на емитера
достигат колектора (а 1). В действителност се из-
вършва рекомбинация на част от дупките с елекгро-
ните на базата (а = 0,9-=-0,99).
Фиг. 32. Образуване иа базовая ток
при плоскостния триод
Фиг. 33. Схеми на
транзистори
а — с общ емптер о
в — с общ колеюор К
включване па
- с обща база /У;
Емнтерпияг ток, определят колекторпия ток, за-
вися от потенциала па базата спрямо емитера. Заго-
на базата се нарича управляващ електрод.
Принципы на действие на транзистора тип п-р-п
е аналогичен. Разликата се състои само в това, че
основни носители на зарядите не са дупките, а елек-
тронн ге.
$6
Включването на транзистора се осъществява по
«дна от следните схеми: с общ емигер, с обща база
или с общ колектор. При първата от тях източни-
кът на сигнали се включва между базата и емитера,
а т.варното съпротивление — между колек гора и
емитера (фиг. 33а). При втората източникът на сиг-
налите се включва във веригата емптер — база, а това-
рът — във веригата колектор — база (фиг. 336). При
трстата схема източникът на сигнали се въвежда
във веригата база— колектор, а товарът във вери-
гата емитер колектор (фиг. 33л). С —£7,.,. на схеми-
те от фиг. J3 е означено напрежението на източни-
ка на сигнали. Източникът на постояно напрежение
не е показан.
Върху нринципните схеми на триодите (фиг. 31,32)
са показани два захранващи източника. В действи-
телност веригата на транзистора се свързва към
един източнпк на постоянно напрежение При това
възниква необходимостта да се подаде отрицателно
напрежение от порядъка 0,05- -3 V на базата на тран-
зистора спрямо емитера при транзистор тип р-п-р
или положително напрежение на базата на транзис-
тор тип п-р-п.
Възможнп са различии начини за подаване на
напрежение на базата. Един от тях е показан на
фиг. 34 Както се вижда, във веригата на базата на
транзистора тип р-п-р, включен по схема с общ
емитер, е въведепо съпротивление /?см. което може
да се изчисли по съотношенисто
£7К Г -р
къдего Uh е напрежение го на захранващия източ-
нпк;
с/j е — напрежението между базата и еми-
тера;
87
До - постоянна съставяща на базовия ток.
За полупроводниковый триод са възможнп режим
на регулируемо съпротивление (усилвател на мощ-
пост) и ключов режим.
Фиг. 34. Схема на
включване на транзи-
стор с подаване на на
прежение на базата
/?см — съпротивление на
сместване; /?т — товарно
съпротмвчснне
Фиг. 35. Управляем нтпл с
чегирислойпа с/р\л. рп —
тиристор
а — под право напрежение без
управлявши сигнал; с — под пра-
во напрежение с управлвват сш-
нал; & — под ибрз1но напрежение
Усилването па мощността се основана на факта,
че дупките на емитера под действие™ на външното
поле безпрепятствено преминават през високоомния
колекторен преход. При това малки изменения на
базовия ток предизвикват значителни колебания в
напрежението и в мощчостта на товара.
Съществеп недостатък на триода в режим на усил-
ване на мощност е зависимостта на параметрите му
от температурата. Влиянвето на последната •доже-
да бъде ограничено с въвеждането на отрицателни
обратны връзки.
Ключовият режим па работа на триода се осъще-
ствява по принципа ДА или НЕ (/ или 0). Тона озна-
88
чава, че приборы се памира в състояпие на си ma-
il е или отсечка. Насищапето се достига с пода-
иане към батата на отрицателен спрямо емитера по-
тенциал. Отсечката се ностига с изменение на поля-
ритета на уиравляващня електрод (базата).
На ключовия режим съответствува минимална мощ-
пост, която се разсейва в триода. Ако приборы
с отпушен (насптен), спады на напрежение в нег
е нищожен, а ако е запушен, токът, преминаващ през
него, е малък. Другого предимство па ключовия
режим се състон в това, че отпада необходнмостта
от стабнлнзирапе па параметрите па триода. Поло-
женпето на съответствуващите на този режим две
работай точки практически пе завися от температу-
рата.
Ноният полупроводников прибор- тиристор, пред-
ставлява управляем вентил с четирислойна сплициева
структура на проводимостите р-п-р-п (фиг. 35).
По принцип на действие тиристоры' е аналогичен
па тиратрона. Като полупроводников прибор се от-
личава с малка маса, мигновена готовност за работа,
механична якост.
Спады па напрежение на тиристора при прово-
дящо състояпие е по-малък, отколкото па йонния
вентил (0,85 1,5 V вместо 10—20 V), времето за
възстановявапе па управляемостта по отношение на
премнпаващия ток е също така по-малко (8—35 ps
вместо 200—500 ps)
Управляващият ток на тиристора е по-малък. от-
колкото на транзистора (около 50inA, докато бззо-
вият ток па мощен транзистор е до 500 mA), а кое-
фицнентът на усилвапе по мощност — значнтелно
по-голям. Приборы допуска нагряване до 100—150°С.
Сега скалата на неговите номииални токове обхваща
диапазона от 2 до 200 А при напрежения до 600 V.
89
Провеждат се работа по създаваието на тпристори
с ток до 1000 А и за напрежспия до 1000 V [13].
Тирпсторът, памиращ се под право напрежение,
може да бъде запушен или отпущен. За преминава-
не на тиристора в състояиис на висока проводимост
без упрасляващ сигнал е необходимо да се иовиши
напрежението до напрежението на включване. Обаче
този начин за отпушваие на тиристора е нерациона-
лен и на практика не се използува.
Включването па тиристора се извършва с импул-
сп на управляващия ток. 11а упранляващия електрод
се подава положителен но отношение па катода по-
тенциал. След като включването е извършепо, уп-
равляващият ток не оказва влияние па тока във ве-
ригата на анода. Последният се определи само от
захранващото напрежение и товарното съпротивле-
ние. Загубата на управляемост след включването
създава проблем за запушването на вентила. В схе-
мите със захранване от източник за постоянен ток
тази задача се решана чрез разреждането на кому-
тиращп кондензатори (принуда тел на комута-
ция).
Запушването на вентила е възможпо също така с
въздеиствието върху него с обратно напрежение,
което се и използува в схемите, захранвани от из-
точник за променлив ток (сс те ствена к о м у г а-
ц и я).
Поредното включване на тиристора се осъществя-
ва с подаване на управляващ токов сигнал (10—50
п’А) при напрежение 1—1,5 V във веригата управ-
ляващ електрод-—катод. Тирпсторът, както и полу-
проводниковият изправител, се оказват периодически
под въздеиствието на право и обратно напрежение.
Последнего не трябва да падвишава £/0ср.Доп- В про-
90
тивен сличай възниква необратим пробив и приборът
става непригоден за експлоатация.
От yi ловието за бързодействие на входа на ти-
ристора се подавят токови
воъгълна форма. Източни-
ци на сигнали са задава-
щи сеператорп.
Като задаващи генера-
торы се използуваг ши-
роко мултнвибратори, кое-
то се обяспява с тяхната
простота и с възможност-
та да е получат иепо-
с ред с твен о у пр ан л я иащ и
импулси с необходимата
стръмиост. На фиг. 36 е
приведена схемата па маг-
нитная мултивибратор па
Ройер.
Мултивибратор ьт ММ
импулси (сигнали) с пра-
Фик 36. Схема на MaiHineii
мул1ивибраюр
се състои от два транзистора 77 и 72, включены
ио схема с общ емитер, и трансформатора Тр2 с
пет намотки. Четири намотки са първични и една—
вторична. Възможно е също така прилагането на
няколко вторичпи намотки. Захранването па мулти-
вибратора се извършва от източник ла постояно
напрежение UK. Като източник на сигнали се из-
ползуват вторичните намотки на трансформатора Тр1.
Да разгледаме принципа на действие на мултиви-
братора. Нека е. д. н. на източниците на сигнали е'с
и е"с имат посоки, показаны на фиг. 36, от горе на-
долу, при което потенциалът па базата на транзис-
тора Т1 по отношение на потенциала на емитера
става отрицателен. Трапзисторът Т1 се отпушва. В
91
същото това време транзисторът Т2 се намира в
режим на отсечка, тъй като на базата на този триод
се нодава положителен по отношение на емитера
потенциал.
В контура: плюса на захранващия нзточпик еми-
тера на транзистора 77— колектора — първичната
намотка на трансформатора Тр2—-минуса на захран-
ващия източник възниква ток, който създава в ма-
гнитопровода магнитен поток. С изменение™ на маг-
нитпия поток в намотките па трансформатора Тр2
се индуктират е. д. н., означена на фиг. 36 с пре-
къснати стрелки.
Под влияние на е. д. н. е2 на вторичната намотка
на мултивибратора през товарного съпротивление,
което не е показано на фиг. 3, преминава ток /2.
Както се вижда, е. д. н. на първичните намотки на
мултивибратора, включена във веригите на базите
e'az и ейе имат посоки, при конто па базата на тран-
зистора Т1 се поддържа отрицателен потенциал, а
на базата на транзистора Т2 положителен. По та-
къв начин тези намотки изпълняват функпията на
положителна обратна връзка.
С изменение на знака на е. д. н. на изгочниците
на сигнали, а именно — когато потенциа.тьт на база-
та на транзистора Т2 по отношение на потенциала
на емитера стане отрицателен, а потенциалът на ба-
зата на транзистора Т1 по отношение на потенциа-
ла на емитера —- положителен, се осъществява пре-
включване на триодите. При втория полупериод на
входного напрежение на мултивибратора се отпушва
транзисторът Т2, а транзисторът Т1 се запушва.
При следващия полупериод триодите сменят ролите
си и т. н. По такъв начин триодите на мултивибра-
тора и намотките, включени в колекторните вериги
92
на триодите, работят по полупериоди. Честотата на
превключваие на триодите се определи от честотата
на входного напрежение.
На изхода на мултивибратора се формира промен-
ливо напрежение с правоъгълиа форма. По такьв на-
чин мултивибраторът преобразуна синусоидалпо на-
преженпе в правоъгълно и освен това усилва мощ-
ността на управляващите сигнали.
Условието за получаване на изходпо напрежение
с достатъчна стръмност се удовлетворява чрез из-
ползуването на феритен магнитопровод, конто нма
правоъгълен хистерезисен цикъл.
Магнитният поток в магнитопровода при пре-
включване на триодите се измени от едната крайня
стойност до другата за време от 0,3 до 12 ps, т. е.
почти мигнозено.
С м а на к о н i е п i я т о р е в д в и га т е л с
и j л у п р о в о д п н к о в регул а тор па еквива-
л е н т н и я к а п а ц и т е т. Схема га на кондензатор-
ния двагатет. основана на използуванего на полу-
лров . дникови прлбори, е показана на фиг. 37.
В силовата част на схемата влизат статорните фа-
зи на изходпия трнфазен двигател, кондензатора, ли-
нейная дросел и тиристорите. Последпите са вклю-
чена насрещно-паралелно, а последователната верига,
образувана от намотката на дросела и тиристорите,
е включена паралелно на конде гзатора.
Капацитетът на кондензатора не се измени, т. е.
изпълнява се условието
С const.
Фазата Д—х е к о н д е н з а т о р н а.
Двете други статорни фази са свързани последо-
вателно (фаза В—у и С—z) и образ сват главната
фаза, която се включва към напрежението на мре-
жата U.
93
Балансът на напреженията, действуващи във ве-
ригата на кондензаториата фаза, се описва с урав-
нение (28а).
Токът на кондензаториата фаза е равен на 1еоме-
Фиг. 37. Схема на включване на кондензаторен двига1ел с pei\
лкруем еквивалентен капацитет с полупроводников]! Приборн
ТТ — юков трансформатор; ИС—•източнпк на сигнал; Ф7И— фазоаавъртанг
moci; ТС— Iрансформатор за съгласуване; Л1Л1— магнитен мудтивибрагор;
77, Т2—тиристоры; С — капацитет на кондензаториата фаза; L — индуктив-
ност на лннейнпя дросел; ТЗ— аахранващ трансформатор (чрез направители)
на мулт «вибратора и на снсчемата за регулиране на еквивалентния капаци-
тет на кондензаториата фаза
тричната сума о г токовете на кондензатора и на
дросела:
Л- 4.ф—'к+4.>
където 1К е токът на кондензатора; /, — токът на
дросела.
94
Когато се пренебрегла!- загубите в кондензатора
и в дросела като песъществепи, тогава той ще се
определи от геометричпата разлнка па тези токове:
4 /к-4.
при което според условного за дефазиране между
токовете на главната и кондензаториата фази на ъгъл,
равен или близък до 90° (вж. вскторната диаграма
па фиг. 22), трябва да бъде изпьлнено неравенство™
4>4-
Токът на конде«затора с постоянен капацитет ос-
тава практически постоянен:
/к -'-const.
Следователно необходимого изменение на тока на
кондензаториата фаза с изменение на натоварването
на двигателя може да се достигне чрез съответно
регулиране на тока па дросела. Вьзникващото при
това изменение па разликата на токовете (/,< — /;) е
аналогично на регулиране па еквивалентния капаци-
тет на кондензаториата фаза.
Очевидно с, че с нарастването на натоварването
токът на дросела трябва да намалява и обратно,
да се увеличава, когато натоварването се намалява.
Тогава по характера на измененного на тока конден-
заторната фаза не ще се различава от главната
фаза.
На оптимален режим па регулиране съответствх-
ва равен: тво па токовете
/4.ф=4.ф
при производно натоварване.
От изложено™ следва, че по идея регулиранията
на еквивалентния капацитет на кондензаториата фа-
за па схемите, приведени на фиг. 26 п 37, са анало-
95
Фиг. 38. Графики, поясня-
ващи процеса на регули-
ране на тока на дросела
с тиристори
а — сииусоидални криви на
напрежението на кондензато-
ра и тока на дросела; б — за-
висимости на правоъгълните
улравляващи напрежнтелни
нмпулси, подавани на входа на
тиристорате при фазово де-
фазнране 0=Z7k; Ub =90°; в—
сыцото при 99°<0<18О°; г —
сьшото при 0— 6"= 180°
гични. Обаче те се различават принцшшо едва от
друга по начина на въздействие върху тока на дро-
села. Докато в схемата на фиг. 26 променлнвият
гок на дросела с насищане зависи от режима на
подмагпитване на магнито-
провода, в разглежданата
схема ефективната стойност
на тока на дросела е функ-
ция па дефазирането на упра-
вляващите правоъгълни сиг-
нали, подавани към тирис-
торите, по отношение на
напрежението на кондензато-
ра Uk.
Както и по-рано, се пред-
оплата, че няма загуби в кон-
дензатора и в дросела. При
това допускане токът па
дросела ще изостава от при-
ложено™ към пего наире-
жение по фаза на 90'. Си-
нусоидалните криви па на-
прежението на кондензатора
и на тока на дросела са
показали на фиг. 38. По те-
зи криви, построена в опре-
делен мащаб, не е трудно
да се определи стойността
на напрежението нк на кон-
дензатора или на тока lL на
дросела за произволен мо-
мент от времето.
Да означим фазовата разлика на управляващите
импулси спрямо напрежението на кондензатора с 9
96
и да разгледаме зависимостта на тока на дросела
от този ъгъл за следния случай:
а) 0 90е;
б) 90°<е^180°;
в) 0 = 180°=6".
11а входа па тиристорите 77 и Т2 последовател-
но се подават управляващи импулси с напрежение
иу1 и съответпо иу2. Токът на дросела, управляван
с помощта на тиристори, гце бъде несиносупдален.
11о периодично измепяща се във времето несиносу-
ндална функция, както е известно от електрогехии-
ката, може да бъде вреде гавена със сума от със-
тавящи синусоиди, от конто опредслящо значение
има първият (основой) хармоник. Него ние ще има-
ме пред вид при но-пататъшното изложение.
В първня случай управляващите напрежител-
ни импулси трябва да изостават на 90° спрямо на-
прежението ик, което се илюстрира с кривите, при-
ведени на фиг. 38«,б.
Както се вижда, при преминаването на напреже-
нието ик проз' положителния максимум на входа на
тиристора Т1 се подава управлявагцо напрежение
иу1 и този тиристор се отпушва. В намотката на
дросела преминава ток iL през целия положителен
полупериод.
Когато напрежението ик, изменники се, достигни
най-голямата отрицателпа стойност, на входа на ти-
ристора 7'2 се подава управляващ импулс с напреже-
ние иу2 и този тиристор се отпушва. В същия момент
се спира подаването на импулс с напрежение иу1.
Тиристорът Т1, конто е под действието на обратно-
то напрежение, се запушва. През намотката на дро-
села през време на целия отрицателен полупериод
преминава ток //.
След това, когато напрежението ик отново достиг-
7 Трифаэен асинхронен двигател
97
не положитслна стопное г па амнли i уда га, се ornvin-
на тирпсторът 77, тирпсторът 12 се запушва и г. и.
Но такъв начни при пзоставапе па 90° па управ-
ляващите правоъгълип сигнали по отношение на па-
прежението ик проз намотката на дросела преминава
ток проз целия период, а амплитудата па тока
на дросела достига макепмална стойност.
Индуктивного съпротивление на дросела (по отно-
шение на първия хармоник)
иг
(където /£(1) е ефсктивпата стопное г на основпия хар-
моник на тока в дросела) има минимална стойност.
От казаното следва, че па дефазиране 0 --90° съот-
ветствува пай-малка стойност на тока в конденза-
торната фаза.
Във в то р ия случай ъгъл 0 може например да
приеме стойност 0', както е показано на фиг. 38а.
В момента на подаване на напреженов импулс uyi
на входа иа тиристора Т1 (вж. фиг. 37) този тирис-
тор се отпушва и през намотката на дросела започ-
ва да преминава ток [L в положителна посока.
При преминаването на напрежението uk през ну-
левата стойност токът i'L достига най-голямата си
стойност и по-нататък започва да иамалява.
Поради това, че управляващите сигнали, подавани
на входовете на тиристорите, са дефазирани на 180°,
след половин период на напрежението uk се включва
тиристорът Т2 и по намотката на дросела премина-
ва ток в обратна посока (отрицателна посока).
След това след половин период на напрежението uk
се включва тиристорът Т1 и посоката на тока се
ойръща и т. н,
98
Очевидно е, че с увеличаване на ъгъл 0 от 90 до
180° амплитудата па първия хармоник на тока в дро-
села ще се иамалява, а токът на кондензаторната
фаза ще нараства. Следователно с увеличение на на-
товарването на вала на машината е необходимо да
се увеличава ъгъл fl в граничите от 90 до 180°.
Н а граничив я случай, при конто ъгъл 6 има
стойност fl"—180°, сьответствува векторната диагра-
ма, конто е показана на фиг. 38 г. Управляващият
импулс па напрежението и'у се подава иа входа на
тиристора П, когато напрежението uh, изменники
своя знак, започва да се увеличава в отрицателна
посока. Тиристорът се оказва под обрагното напре-
жение и не се отпушва.
След половин период ще се иодаде управляващ
напрсженов импулс z/J/2 па входа па тиристора 72.
Този тиристор също щс се окаже под въздействие-
то на обратно напрежение и пяма да се отпушва.
На условието fl fl" =180° сьответствува равенст-
во™
IА = . ф 7с,
тъй като веригата па дросела остава отворена.
11 така за ограничаване на тока на дросела с уве-
личаване на натоварването на двигателя е необходи-
мо да се увеличава ъгъл б от 90° до стойност, съ-
ответствуваща на натоварването.
Схемата за регулиране, осигуряваща споменатия
характер на изменение па ъгъл б, трябва да включва
в себе си следните елементи:
1) фазозавъртащ мост ФМ за изменение на фазата
на изходното синусоидално напрежение спрямо на-
прежението UK',
2) магнитен мултивибратор 7И/И, преобразуващ си-
нусоидалпото напрежение в правоъгълно (за управле-
99
ние на тиристорите) и усилващ мощността на управ-
ляващите сигналя;
3) съгласуващ трансформатор ТС на параметрите
на изходната верига на фазозавъртащия мост с па-
раметрите на входа на мултивибратора;
4) измерителен елемент TIE, измерващ тока на
главната фаза на двигателя и осъществяващ въздейст-
вие върху схемата в нужната посока за изменение
на тока на главната фаза;
5) устройство за осигуряване на началната стой-
ност на ъгъл 0 (при минималка стойност на тока в
главната фаза).
Фазозавъртащия мост (фиг. 37 и 39) се състои от
трансформатор, кондензатор с капацитет С2 = const,
изправител и регулируемо активно съпротивление
r2=var.
Двете изходни намотки на трансформатора пред-
ставляват две рамена на моста. Другите две рамена
се образуват от кондензатора и активного съпротив-
ление. Последнего представлява полупроводников
триод тип п~р—п, включен в диагонала на изпра-
вителния мост.
Напрежението С7В, възникващо на изхода на фазо-
завъртащия мост, се подава на входа на съгласува-
щия трансформатор.
Да разгледаме принципа на действие на фазоза-
въртащия мост, като предположим за опростяване,
че няма натоварване, т. е. мостът работи в режим
на празен ход (фиг. 39)
Напреженията на вторичните намотки на фазоза-
въртащия мост са равни и съвпадат по фаза:
Токът 72, като преминава по затворения контур,
образуван от рамената на моста, предизвиква спа-
де ве на напрежения:
100
в кондензатора
^Л?2~ АА’с2
(квдето хС2 е съпротивлението на кондензатора на
ФМ), изоставащ от тока по фаза на 90°;
— ив активното сопро-
тивление
ai— 2 >
съвнадащ по фаза с тока.
Балансът на напреже-
нията във вторичната ве-
Фиг. 40. Векторни диагра-
ми на фазозавъртащия
мост
а — при г»—х^ (0—90°); б —
при г2=2хс (9О°<0<18О°)
в — при г2~ 10 х (0лз18О°)
с2
Фиг. 39 Припципна схема
на фазозавъртащ мост
г» ,хСг — активного» реактив-
ното (капацнтивною) съпрогн-
вленЯе на раменете на моста
рига на трансформатора се описва с уравнението
l~J2 = Ui-\-U<2,~Ua2-\-LJc2,
т. е. напрежението U2 на изхода на трансформатора
101
е винаги равно на геометричната сума на спадовете
на напрежение в активного съпротивление г2 11 в съ-
противлението хС2 на кондензатора. Тезн спадове на
напрежение са свързани с напрежението UB със съ-
отношенията
йа2=и2+ив\
йС2=й2-йв,
от конто не е трудно да се определи напрежението
на изхода на моста по стойност и по фаза.
Ако се спази равенството на съпротивленията
г2=хС2,
то
и векторната диаграма на фазозавъртащия мост до-
бива вида, показан на фиг. 40 а. При равенство на
съпротивленията векторът па напрежението на изхода
на фазозавъртащия мост е дефазиран спрямо векто-
ра на напрежението UK на кондензатора па 90° в
посока на пзоставане.
С увеличение на активното съпротивление спадо-
вете па напрежение в съпротивленията на фазоза-
въртащия мост се преразпределят и векторът на
напрежението на изхода на моста се завърта по по-
сока на часовниковата стрелка. Така на съотношение
между съпротивленията
г2 — 2лС2
огговаря векторната диаграма, показана па фиг. 40 6.
Ъгълът между векторите L7h и Ua вадвишава 90°,
а при съотношение
102
>2~ Ю ЛС2
той се доблчжава до ISO' (фиг. 40 в).
Ог изложено™ следва, че увеличение™ па актив-
ною с ьпротивлепие па фазозавъртащия мост от г2 =
=хС2 до някаква стойност предизвнква увели-
чение на дефазирането от t/u) 90° до ((7К; (7вф
<=«180°. Приблизителпо може да се счита (като се
пренебрегне дефазирането в съгласуващия трансфор-
матор н в магнитния мултивибратор), че и право-
ъгълното напрежение на изхода на мултивибратора
ще се измени но същия начин по фаза спрямо на-
прежението йк с изменение па активното съпротив-
ленпе на ФМ, т. е. от 0 = 90° до 90°<0<180°.
11 така намаляването на тока на дросела с нараст-
ването па тока на главната фаза се достига с уве-
личавапе на дефазирането 0 чрез увелпчаване на ак-
тивною съпротивление г2 на фазозавъртащия мост в
границите от г2=лС2 до г2?-(20 -=-30)лС2.
Съпротнвлението г2 е съпротивлепието на колек-
торната верига на триода и е функция на базовия
ток. То се увеличава с намалепие на базовия ток.
Следователно при минимално натоварване (режим
на празен ход на двигателя) е необходимо да се
създаде начален базов ток, удовлетворяващ усло-
вието за равенство на съпротивленията r2=xC2. С на-
товарването базовият ток на транзистора трябва да
се иамалява толкова повече, колкою е по-голямо
натоварването.
За създаване на началния базов ток на триода
служи трансформаторът ТП, една от вторичните на-
мотки на конто чрез изправителя И'2 е евързана към
потеициометъра. Напрежението па изхода на потен-
циомстъра не завися от режима на работа на дви-
гателя и при дадено фиксирано положение на под-
вижнпя контакт остава постоянно:
103
Urrl-= const.
Напрежението на нзхода на другим нотенциометър,
включен чрез изправнтеля ИЗ във вторпчната верига
на токовая трансформатор, е напрежение за обратна
връзка и е иропорционално на тока в главна га фаза:
=^4. ф •
където k е коефициент на пропорционалност.
Напреженията 11 ^ал действуват във вер.чгата
база — емитер на триода, при което те са противопо-
ложна едно спрямо друго. Тяхиата алгебрична сума
определи напрежението, действуващо в тази верига:
Ute = U<i2 kITj/.
При минимален ток в главната фаза базовият ток
е нап-голям, което се вижда от съотношението
max ^4/2 “ ^4.ф mill •
При това положение във верпгата емитер колек-
тор на триода преминава увеличен ток, при който се
осъществява равенство па съпротивленията па фазо-
завъртащия мост (j'2=xC2), което съответствува на
дефазиране 0 = 90°.
Увеличавапето на натоварването (на тока в глав-
ната фаза) води до иамалявапе на напрежението
и съответно на базовия ток на триода. Съпрогивле-
нието на веригата колектор емитер се увеличавл, като
предизвиква увеличение на дефазирането 0. Макси-
мумите на импулснте на тока на дросела и ампли-
тудите на първия хармоник на тока на дросела се
ограпичават. В резултат се получава парастване на
тока в кондензаториата фаза.
При максимален ток в главната фаза се удовте-
гворяват съотношенията
^4>е min — <12 "^-4 .ф max »
101
Г2 -VC2 ;
6 180°,
при конто токъг на кондензаториата фаза
4л Л<_ф А-
Захрапването на магнитная мултивпбратор е от
направителя И1, включен във веригата на едва от
вторичните намотки на трансформатора ТП. Конден-
заторът с капацитет С1,намиращ се под напрежение
служи за фнлтър на висшите хармоници.
16. ТЕХНИЧЕСКА БЕЗОПАСНОСТ ПРИ
ОБСЛУЖВАНЕ НА КОНДЕНЗАТОРН
11зползуването на кондензаторн в силови електри-
чески вериги, в частност при схемите за включване
на кондензаторния двигател, е евързано с необходи-
мостта да се вземат задължителни мерки, осигурява-
щи безопасността на обслужващия персонал.
Основна мярка за осигуряване на безопасността
при обслужвапето са оградите, конто изключват въз-
можността за случайно допиране към откритите то-
ководещи части, намиращи се под напрежение. При
отсъетвие на металнп мрежи оградите може да се
направят във вид на кожуси от стоманена ламарина
(фиг. 41).
Кондензаториата батерня трябва да се закрепи
здраво, за да се избегне падането й ог възможни
вибрации и сътресення. Разположението на конден-
заторната батерня и устройството на оградите трябва
да осигуряват удобен достъп до кондеизаторнте.
105
Смянаи на пред пази гелпте се извьршва само при
затворен прекъевач във веригата ва изключпания ка-
пацитет. Всеки пъг след изключвапе па двигателя
Фш. 41. Електроточплка с конден-
заторен двигател
1 — двигател; 2—кутия с кондензатори;
3 — ръчка в положение пускане (вклю-
чен е пусковият капацитет); 4 — ръчка в
положение работа (включен е само работ,
няят капацитет)
106
следва да се затваря верига га с изключвания капа
цитст с това схемата се подготвя за следващото
пускане.
Необходимо е да се има вред вид, че кон денза горы
с изправна изолация след изключване запазва напре-
жението на изводите си дълго време. В най-неблаго-
приятния случай то може да достигне амплитудата
на променливото напрежение.
Опасността от поражение с електрически ток при
допиране към зарсден копдензатор е толкова но-го-
ляма, колкого е по голям каиацитетът му и папре-
жепнего му.
При извършвчнето па ремоптни работы и изпитва-
ния след всяко изключване на кондензатора се пра-
вы разреждане. Като разрядив съпротивление е най-
просто да се нзползуват няколко електрически лампы,
коиго са съединени последователно.
107
СНИС'ЬК НА Л11TEPAT.VPATA
1. Адаменко А. И. Однофазные конденсаторные двшзпе-
лн. Киев. Изд. АН УССР, 1960.
2. Булаев Н. М. Питание однофазным током трехфазного
асинхронного двигателя с конденсатором. Электричество, 1937,
№ 12.
3. М е р к и н Г. Б. Конденсаторные электродвигатели для
промышленности и транспорта. М. Энергия, 1966.
4. Некрасов О. А. Рудничный конденсаторный электровоз
КЭ-2. М. Углетехиздат. 1952.
5. Петров Г. Н. Электрические машины. Ч. II. Асинхрон-
ные и синхронные машины. М. ГосэнергоЯдат, 1963.
6. Р е н н е В. Т. Электрические конденсаторы. М. Энергия,
1968.
7. Розенфельд В. Е., К р а й ц б е р г М. И., Т н х м е -
пев Б. Н. Рудничный электровоз переменного тока с конденса-
торными двигателями Электричество, 1919, №7.
8. Сергеев П. С. Электрические .машины. М. Госэнерго-
нздат, 1962.
9. А. с. 107711 (СССР). Бесконтактное устройство для авто-
матического управления однофазным асинхронным двигателем/ То-
ропцев Н. Д —Опубл. в Бюл. нзобрет. и товарных знаков,
1957, №7.
10. А. с. 110669 (СССР). Элек фонол для монорельсовых под-
весных дорог' Торопцев Н. Д„ Золоти С. II., Григорьев-Ер-
шов В. А. Опубл в Бюл. нзобрет. и товарных знаков, 1957,
№ 12.
11. Торопцев Н. Д. Трехфазный асинхронный двшшель в
схеме однофазного включения с конденсатором. М. Энергия. 1970.
12. Стульников В. И. Тиристоры в электроустановках.
Киев, Технтка, 1967.
13. Электротехнический справочник. Т. 1/Под общ.
ред. П. Г. Грудинского и др. Изд. 5-е .М. Энергия, 1974.
108
С ЬДЪРЖА! 1ИЕ
Предгонор...................... •........................ 3
]. Трифа.зеи асинхронен двигател. Основцц юхннческн
Дании......................•.......................... 5
2. Работа на трифазеп асинхронен двигател към однофаз-
на мрежа. Начини на пускане..................... .... 14
3. Копдспзаторен двигател ........................... 20
4. Кондензатори..................•..................... 23
5. Електрически схема на кондензаторния двигател ... 27
6. Определяпе на работния и на пусковия капацитет . 30
7. Напрежение на кондензатора.......................... 34
8. Избор па схема за включване......................... 36
9. Графично изобразявяпе па сипусоидалпи велнчини . . 44
10. Зависимост на токовете и на напреженията па конден-
заторппя двигател от натоварвапето...................... 52
11. Векторни диаграмм па кондензаторния двигател . 57
12. Начисление на работния капацитет.................... 67
13. Работа па кондензаторния двигател при условия, конто
се ра.злнчават от поминалпите........................... 72
14. Подобрявапе па екснлоатациоппите качества на конден-
заторппя двигател....................................... 74
15. Приложение па полупроводникОвн прибори в устройст-
вата за управление па кондензаторния двигател ... 82
16. Технически безопаспост при обслужвапе на конденза-
тори.................................................. 105
Снисък па лнтературата............................ . 108
109
1РНФАЗЕН АСИНХРОНЕН ДВП1АТЕЛ В СХЕМА
НА ЕДНОФАЗНО ВКЛЮЧВАНЕ С КОНДВНЗАТО1
Ав юр lhiKo.mil Д. Торопцсв
П ьрв о издание
Пацноналнос! руска
Преподам преф. к. 1. н. итк. Ньнцислав Р. Динои
.. __ 953312 ЛИ
Код 03
31.э5—109—о!
Идцателски № 13051
Научен редактор инж. Беатриче Ии. Гончсна
Художник Нстппр Пет рунов
Художник-редактор Мария Димитрова
Технически редактор Любчо Пванчев
Ко ректор Ан ушка Михайлова
®
Дадена за набор на 30. III. 1981 г.
Подписана за не чат на 15. VII. 1981 г.
Излязла от лечат иа 22. VII. 1981 г.
Формат 70x100/32
Печатни коли 7
Издателски коли 4,54
УИК 4,61.
Тираж 4,000+90
Цена 0,37 лв.
ДържавНо изда1елство .Техника*, бул. Руски № 6, София
Държавна печатница ,,1 Димитров" — гр. Ямбол