Радин В. И. и др. Электрические машины: Асинхронные машины: Учеб. для электромех. спец. вузов / Радин В. И., Брускин Д. Э., Зорохович А. Е.; Под ред. И. П. Копылова — М.: Высш. шк., 1988.—328 с: ил.

Книга является очередной в намеченном к выпуску четырехтомнике. В ней подробно изложена современная теория асинхронных электрических машин, рассмотрены конструкции асинхронных машин, рабочий процесс в асинхронном двигателе, регулирование частоты вращения и др.

Введение

Асинхронные машины – наиболее распространенные электрические машины. Особенно широко они используются в качестве электродвигателей и являются основными преобразователями электрической энергии в механическую. В настоящее время асинхронные двигатели потребляют около половины всей вырабатываемой в мире электроэнергии и широко применяются в качестве электропривода большинства механизмов. Это объясняется простотой конструкции, надежностью и высоким значением КПД этих электрических машин.

Наибольшее распространение получили асинхронные двигатели напряжением до 1000 В. При этом машины мощностью от 0,75 до 100 кВт потребляют более 90% от общего потребления электроэнергии асинхронными двигателями.

Открытие асинхронных машин относится к 80-м годам прошлого столетия. Их создание связывают с именами итальянского ученого Г. Феррариса, югославского ученого Н. Тесла и русского ученого М. О. Доливо-Добровольского. Г. Феррарис и Н. Тесла независимо друг от друга в 1888 г. предложили способ получения вращающегося магнитного поля при двухфазном токе и создали первые асинхронные машины.

Наибольшую роль в создании асинхронных двигателей сыграл М. О. Доливо-Добровольский. В 1889 г. он впервые использовал трехфазный ток для получения вращающегося магнитного поля, применил на статоре распределенную трехфазную обмотку и обмотку ротора в виде беличьей клетки. Он также предложил трехфазную обмотку ротора, выведенную на контактные кольца, и использовал для пуска двигателя реостат, подключенный к обмотке ротора через контактные кольца.

Почти за 100 лет существования асинхронных двигателей в них совершенствовались применяемые материалы, конструкция отдельных узлов и деталей, технология их изготовления, однако принципиальные конструкторские решения, предложенные М. О. Доливо – Добровольским, в основном остались неизменными.

Опыт разработки и внедрения крупных серий асинхронных двигателей показал необходимость совместной работы расчетчиков, конструкторов и технологов, начиная с момента разработки технического задания на серию. В настоящее время немыслимо проектирование серий каких-либо изделий без глубокой технологической проработки.

Создание высокоэкономичных, высоконадежных асинхронных двигателей единых серий – сложная научно-техническая задача, имеющая большое народнохозяйственное значение.

 

 Содержание

 Предисловие 3

Введение 5

Глава 1. Общие сведения об асинхронных машинах 8

1.1. Принцип действия асинхронной машины 8

1.2. Устройство асинхронных машин 11

Вопросы для самоконтроля 15

Глава 2. Обмотки асинхронных машин и создание вращающегося магнитного поля 16

2.1. Общие принципы выполнения многофазных обмоток 16

2.2. Магнитодвижущие силы многофазных обмоток 18

2.3. Магнитное поле электрической машины 23

2.4. ЭДС, индуцируемые в обмотках 30

2.5. Схемы обмоток электрических машин переменного тока 33

Вопросы для самоконтроля 44

Глава 3. Рабочий процесс в асинхронном двигателе 45

3.1. Работа асинхронной машины при заторможенном роторе 45

3.2. Работа асинхронной машины при вращающемся роторе 50

3.3. Схема замещения асинхронной машины 54

3.4. Круговая диаграмма асинхронной машины 58

Вопросы для самоконтроля 70

Глава 4. Характеристики асинхронного двигателя 71

4.1. Механическая характеристика 71

4.2. Влияние на механическую характеристику высших гармоник магнитного поля 30

4.3. Влияние на механическую характеристику высших гармоник тока

при питании обмотки статора несинусоидальным напряжением 91

4.4. Устойчивость работы асинхронного двигателя 97

4.5. Рабочие характеристики асинхронного двигателя 100

4.6. КПД и коэффициент мощности асинхронного двигателя 102

4.7. Работа асинхронного двигателя при неноминальных условиях 109

Вопросы для самоконтроля. 120

Глава 5. Пуск асинхронных двигателей 121

5.1. Пуск асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором 121

5.2. Пуск асинхронных двигателей с фазным ротором 123

5.3. Короткозамкнутые асинхронные двигатели с повышенным пусковым моментом  127

5.4. Динамика пуска 135

Вопросы для самоконтроля 139

Глава 6. Регулирование частоты вращения асинхронных двигателей и работа их в тормозных режимах 140

6.1. Частотное регулирование 140

6.2. Особенности работы и устройства частотно-регулируемых двигателей 151

6.3. Многоскоростные двигатели 161

6.4. Регулирование частоты вращения путей включения в цепь ротора реостата и изменения величины питающего напряжения 170

6.5. Работа асинхронной машины в тормозных режимах 172

Вопросы для самоконтроля 178

Глава 7. Однофазные и двухфазные асинхронные машины 179

7.1. Однофазные асинхронные двигатели 179

7.2. Двухфазные исполнительные двигатели 185

7.3. Асинхронный тахогенератор 189

Вопросы для самоконтроля 192

Глава 8. Асинхронный автономный генератор и асинхронная машина двойного питания 193

8.1. Асинхронный автономный генератор 193

8.2. Асинхронная машина двойного питания 200

8.3. Асинхронные каскады 203

Вопросы для самоконтроля 208

Глава 9. Специальные асинхронные машины 209

9.1. Асинхронный преобразователь частоты 209

9.2. Фазорегуляторы и индукционные регуляторы напряжения 211

9.3. Вращающиеся трансформаторы 213

9.4. Сельсины 216

9.5. Линейный и дуговой асинхронные двигатели 221

Вопросы для самоконтроля 224

Глава 10. Принципы оптимального проектирования серий асинхронных двигателей 225

10.1. Постановка задачи 225

10.2. Установление критериев оптимальности 229

10.3. Варьируемые переменные и ограничений 233

10.4. Исходные данные для проектирования серии 236

10.5. Установление наружного диаметра и длины сердечника статора 253

10.6. Система автоматизированного проектирования асинхронных двигателей 259

Вопросы для самоконтроля 268

Глава 11. Надежность асинхронных двигателей 269

11.1. Причины и характер отказов электродвигателей 269

11.2. Показатели надежности 271

11.3. Математические модели надежности обмотки статора 274

11.4. Надежность подшипниковых узлов 286

11.5. Мера приятия по повышению надежности двигателей 288

Вопросы для самоконтроля 291

Глава 12. Асинхронные двигатели серии АИ 292

12.1. Структура серии АИ 292

12.2. Модификации двигателей 297

12.3. Конструкция двигателей 304

Вопросы для самоконтроля 323

Заключение 324

Литература 325

Предметный указатель 326

...