Однофазная асинхронная машина

Этот пример показывает операцию одной фазы в асинхронном моторном Запуске Конденсатор и Конденсаторных режимах работы Запуска Запуска.

Х. Оуклл и Луи-А.Дессэйнт (Ecole de technologie superieure, Монреаль)

Описание

Эта модель использует два однофазных асинхронных двигателя соответственно в режимах Capacitor-Start и Capacitor-Start-Run, для того, чтобы сравнить их показатели производительности, такие как крутящий момент, пульсация крутящего момента, коэффициент полезного действия и коэффициент мощности. Эти два двигателя оцениваются 1/4 HP, 110 В, 60 Гц, 1800 rpm.and, которые они питаются 110-вольтовым одним источником питания фазы. У них есть идентичные обмотки статора (основной и вспомогательный) и клетки для белок ротора.

Моторный 1 двигатель действует в режиме запуска конденсатор. Ее вспомогательная обмотка, последовательно с 255 мкФ стартовый конденсатор, отключается, когда ее скорость достигает 75% номинальной скорости. Стартовый конденсатор используется, чтобы обеспечить высокий стартовый крутящий момент.

Моторные 2 действуют в конденсаторном режиме запуска запуска. Этот режим работы использует два конденсатора: запуск и запускает конденсаторы. В стартовый период вспомогательная обмотка также соединяется последовательно с конденсатором на 255 мкФ, но, после того, как скорость разъединения была достигнута, вспомогательная обмотка остается на связи последовательно с запущенным конденсатором на 21,1 мкФ. Это конденсаторное значение оптимизировано, чтобы смягчить пульсации крутящего момента. Двигатель действует эффективно с мощным фактором.

Эти два двигателя сначала не запущены ни при какой загрузке в t=0. Затем в t=2 секунду, когда-то двигатели достигли своего установившегося режима, 1 крутящий момент N.m (номинальный крутящий момент) внезапно применяется на вал.

Симуляция

Запустите симуляцию. Блок Scope отображает следующие сигналы для двигателя запуска конденсатор (желтые trace) и управляемый конденсатором двигатель (пурпурные trace): общий ток (основная обмотка +auxiliary), основная обмотка текущая, вспомогательная обмотка текущее, конденсаторное напряжение, скорость ротора и электромагнитный крутящий момент. Механическая энергия, коэффициент мощности и КПД моторного 1 и моторных 2 вычислены в подсистеме Обработки сигналов и отображены на 3 блоках Отображения.

В стартовый период пока переключатель разъединения остается закрытым (от t=0 до t=0.48 s), все формы волны идентичны. После открытия переключателя различия наблюдаются, как объяснено ниже.

1. Запустите конденсатор:

Наблюдайте пульсации крутящего момента на 120 Гц, которые производят механические колебания на 120 Гц ротора и уменьшают моторный КПД. Пик к пиковой пульсации крутящего момента составляет приблизительно 3 Н или 300% расчетной загрузки, когда двигатель не действует ни при какой загрузке. Заметьте, что стартовый конденсатор остается брошенным его пиковое напряжение, когда вспомогательная обмотка выключена.

2. "Конденсаторный Запуск Запуска":

Заметьте, что пульсации крутящего момента существенно уменьшаются. Значение конденсатора запуска было оптимизировано, чтобы минимизировать пульсации крутящего момента в предельной нагрузке. Величина пульсаций крутящего момента является 2 пиками N.m, чтобы достигнуть максимума (200% расчетного крутящего момента) ни при какой загрузке, в то время как это - только 0,04 пика N.m, чтобы достигнуть максимума (4% расчетного крутящего момента) в предельной нагрузке. Коэффициент мощности и КПД в предельной нагрузке (соответственно 90% и 75%) выше, чем с двигателем запуска конденсатор (соответственно 61% и 74%).