Частота вращения электродвигателя

Сообщение №58655 от Василий101 13 мая 2009 г. 09:35
Тема: Частота вращения электродвигателя

Слышал, что трехфазный асинхронный электродвигатель с тремя обмотками (3000 об/мин) при определенных условиях может вращаться в однофазном подключении с удвоенной частотой вращения (6000 об/мин), т.е. используя высшие гармоники вращающегося магнитного поля.

Какие это условия?


Отклики на это сообщение:

> Слышал, что трехфазный асинхронный электродвигатель с тремя обмотками (3000 об/мин) при определенных условиях может вращаться в однофазном подключении с удвоенной частотой вращения (6000 об/мин), т.е. используя высшие гармоники вращающегося магнитного поля.

> Какие это условия?
Чтобы получить более высокую частоту гармоники, против основной - удвоенную, то необходимо искажение синуса сети и селективный фильтр на 100 Гц! Вообще то - решение не очень экономичное и дорогое, лучше ПЧ. А двигатель то какой мощности?


> > Слышал, что трехфазный асинхронный электродвигатель при определенных условиях может вращаться в однофазном подключении с удвоенной частотой вращения.

> Чтобы получить более высокую частоту гармоники, против основной - удвоенную, то необходимо искажение синуса сети и селективный фильтр на 100 Гц! Вообще то - решение не очень экономичное и дорогое, лучше ПЧ. А двигатель то какой мощности?

Мой вопрос чисто теоретический, поэтому мощность любая. Большие потери - меньший к.п.д., также понятен. Повышение частоты до 100 Гц - это использование основной частоты. Мало ли какую частоту экспериментатор подал на электродвигатель - последний будет вращаться с оборотами равными произведению частоты на 60 сек об/мин.

Мне интересно выделить условия, которые используют высшие гармоники, не обращая внимания на основную.

Предположу, например,
раскрутим якорь до двойной частоты внешним двигателем и включим питание. Это я фантазирую. Что при этом станется со скоростью вращения электродвигателя при выполнении:
подключен двигатель на одну фазу - напряжение (220 В, 380 В) не помню.

То, что условия искомые мной существуют, я не имею оснований сомневаться из социальных соображений. Говорил преподаватель.
:)


> Мне интересно выделить условия, которые используют высшие гармоники, не обращая внимания на основную.
Подбирай последовательно с двигателем ёмкость, которая в сочетании с индуктивностью статора даст резонанс на 100 Гц!
> Предположу, например,
> раскрутим якорь до двойной частоты внешним двигателем и включим питание. Это я фантазирую. Что при этом станется со скоростью вращения электродвигателя при выполнении:
> подключен двигатель на одну фазу - напряжение (220 В, 380 В) не помню.
Если раскрутить ротор дв-ля выше синхронной частоты 50 Гц, то этот эл-ль превратится в геннератор, работающий на сеть! А когда бросишь раскручивать, его обороты снизятся до паспортных и то, если небольшая нагрузка, а иначе - произойдёт "опрокидывание" двигателя.


> То, что условия искомые мной существуют, я не имею оснований сомневаться из социальных соображений. Говорил преподаватель.
> :)


> > Мне интересно выделить условия, которые используют высшие гармоники, не обращая внимания на основную.
> Подбирай последовательно с двигателем ёмкость, которая в сочетании с индуктивностью статора даст резонанс на 100 Гц!

Это интересно.

> > Предположу, например,
> > раскрутим якорь до двойной частоты внешним двигателем и включим питание. Это я фантазирую. Что при этом станется со скоростью вращения электродвигателя при выполнении:
> > подключен двигатель на одну фазу - напряжение (220 В, 380 В) не помню.
> Если раскрутить ротор дв-ля выше синхронной частоты 50 Гц, то этот эл-ль превратится в геннератор, работающий на сеть! А когда бросишь раскручивать, его обороты снизятся до паспортных и - то, если небольшая нагрузка, а иначе - произойдёт "опрокидывание" двигателя.

Спасибо за описание своего видения явлений.

Еще раз.
Должны существовать условия, обеспечивающие двойную частоту вращения ротора трехфазного электродвигателя, если электродвигатель подключен не на три, а не одну (может и на две) фазу.

Кто хорошо знает поведение уравнений поля при таких подключениях?

Я имею в виду вот это:
- при трех фазах поле вращается с известной частотой (при одной обмотке на каждую фазу - 3000 об/мин);
- при двух фазах - ?;
- при одной фазе - ?.
В двух последних случаях поле не может вращаться с той же частотой. А с какой вращается, и вращается ли вообще? В уравнениях электротехники лежит ответ. Кто хорошо ориентируется в них


> Слышал, что трехфазный асинхронный электродвигатель с тремя обмотками (3000 об/мин) при определенных условиях может вращаться в однофазном подключении с удвоенной частотой вращения (6000 об/мин), т.е. используя высшие гармоники вращающегося магнитного поля.

> Какие это условия?

Условия простые- открыть учебник и прочитать, как работает трехфазный асинхронный электродвигатель. Из-за скольжения (отставания) частота вращения короткозамкнутого ротора всегда меньше частоты вращающегося магнитного поля. В этом и состоит физическая суть работы такого двигателя!
Это всё.


> > Слышал, что трехфазный асинхронный электродвигатель с тремя обмотками (3000 об/мин) при определенных условиях может вращаться в однофазном подключении с удвоенной частотой вращения (6000 об/мин), т.е. используя высшие гармоники вращающегося магнитного поля.

> > Какие это условия?

> Условия простые- открыть учебник и прочитать, как работает трехфазный асинхронный электродвигатель. Из-за скольжения (отставания) частота вращения короткозамкнутого ротора всегда меньше частоты вращающегося магнитного поля. В этом и состоит физическая суть работы такого двигателя!
> Это всё.

По Есенину!
"Письмо, как письмо - беспричинно,
Я в жизнь бы таких не писал".

Вы написали банальность известную и не запрашиваемую.

Если можете поглубже копнуть - про частоты полей и количество их гармоник, то с удовольствием бы интересовался.

Мне нужен ответ профессионала-электротехника на теоретическом уровне.


> > > Мне интересно выделить условия, которые используют высшие гармоники, не обращая внимания на основную.
> > Подбирай последовательно с двигателем ёмкость, которая в сочетании с индуктивностью статора даст резонанс на 100 Гц!

> Это интересно.

> > > Предположу, например,
> > > раскрутим якорь до двойной частоты внешним двигателем и включим питание. Это я фантазирую. Что при этом станется со скоростью вращения электродвигателя при выполнении:
> > > подключен двигатель на одну фазу - напряжение (220 В, 380 В) не помню.
> > Если раскрутить ротор дв-ля выше синхронной частоты 50 Гц, то этот эл-ль превратится в геннератор, работающий на сеть! А когда бросишь раскручивать, его обороты снизятся до паспортных и - то, если небольшая нагрузка, а иначе - произойдёт "опрокидывание" двигателя.

> Спасибо за описание своего видения явлений.

> Еще раз.
> Должны существовать условия, обеспечивающие двойную частоту вращения ротора трехфазного электродвигателя, если электродвигатель подключен не на три, а не одну (может и на две) фазу.

> Кто хорошо знает поведение уравнений поля при таких подключениях?

> Я имею в виду вот это:
> - при трех фазах поле вращается с известной частотой (при одной обмотке на каждую фазу - 3000 об/мин);
> - при двух фазах - ?;
> - при одной фазе - ?.
> В двух последних случаях поле не может вращаться с той же частотой. А с какой вращается, и вращается ли вообще? В уравнениях электротехники лежит ответ. Кто хорошо ориентируется в них
Когда система питания 3-х фазного дв-ля симметрична, то поле имеет равномерное вращение (зубцовостью пренебрежём), при всяких других - вращается поле, наподобии эллиптического и подробных исследований по данному вопросу вряд ли найти больше, чем в спецмашинах. Частота же вращения поля - старая!


> > > > Мне интересно выделить условия, которые используют высшие гармоники, не обращая внимания на основную.
> > Должны существовать условия, обеспечивающие двойную частоту вращения ротора трехфазного электродвигателя, если электродвигатель подключен не на три, а не одну (может и на две) фазу.

> > Кто хорошо знает поведение уравнений поля при таких подключениях?

> > Я имею в виду вот это:
> > - при трех фазах поле вращается с известной частотой (при одной обмотке на каждую фазу - 3000 об/мин);
> > - при двух фазах - ?;
> > - при одной фазе - ?.
> > В двух последних случаях поле не может вращаться с той же частотой. А с какой вращается, и вращается ли вообще? В уравнениях электротехники лежит ответ. Кто хорошо ориентируется в них
> Когда система питания 3-х фазного дв-ля симметрична, то поле имеет равномерное вращение (зубцовостью пренебрежём), при всяких других - вращается поле, наподобии эллиптического и подробных исследований по данному вопросу вряд ли найти больше, чем в спецмашинах. Частота же вращения поля - старая!

Что происходит с высшими гармониками?


> > > > > Мне интересно выделить условия, которые используют высшие гармоники, не обращая внимания на основную.
> > > Должны существовать условия, обеспечивающие двойную частоту вращения ротора трехфазного электродвигателя, если электродвигатель подключен не на три, а не одну (может и на две) фазу.

> > > Кто хорошо знает поведение уравнений поля при таких подключениях?

> > > Я имею в виду вот это:
> > > - при трех фазах поле вращается с известной частотой (при одной обмотке на каждую фазу - 3000 об/мин);
> > > - при двух фазах - ?;
> > > - при одной фазе - ?.
> > > В двух последних случаях поле не может вращаться с той же частотой. А с какой вращается, и вращается ли вообще? В уравнениях электротехники лежит ответ. Кто хорошо ориентируется в них
> > Когда система питания 3-х фазного дв-ля симметрична, то поле имеет равномерное вращение (зубцовостью пренебрежём), при всяких других - вращается поле, наподобии эллиптического и подробных исследований по данному вопросу вряд ли найти больше, чем в спецмашинах. Частота же вращения поля - старая!

> Что происходит с высшими гармониками?
Смотря какие высшие, например, если приводить на 2-й гармонике, то это ещё допустимо и без согласования с разработчиком АД, т.е. до 6000 мин^-1. Вообще то, высшие гармоники имеют более высокие потери в конструкции АД и их энергодоля весьма мала, всвязи с этим искажают каким-либо образом синусоиду, чтобы сместить энергетику в сторону необходимой гармоники, а потом выделяют её фильтром или ставят преобразователь!


> > Что происходит с высшими гармониками?
> Смотря какие высшие, например, если приводить на 2-й гармонике, то это ещё допустимо и без согласования с разработчиком АД, т.е. до 6000 мин^-1. Вообще то, высшие гармоники имеют более высокие потери в конструкции АД и их энергодоля весьма мала, всвязи с этим искажают каким-либо образом синусоиду, чтобы сместить энергетику в сторону необходимой гармоники, а потом выделяют её фильтром или ставят преобразователь!

Это уже теплее. :)

Именно 2-я гармоника интересует;
потери вовсе не имеют значения для теоретического разбора возможности вращения с удвоенной скоростью, поэтому не зацикливаемся на десятистепенных явлениях;
Фильтры и преобразователи запрещены условиями поставленной задачи.

Если Вы разбираетесь в гармониках, то хорошо бы разобрать поведение (амплитуда, частота) такого поля.
А затем ответить на вопрос: как может влиять 2-я гармоника на якорь, раскрученный до 6000 об/мин и как может влиять 1-я гармоника на тот же якорь.

Кстати, 6000 мин^-1 является неверной записью, это в 2π раз отличается от реальности.


> Слышал, что трехфазный асинхронный электродвигатель с тремя обмотками (3000 об/мин) при определенных условиях может вращаться в однофазном подключении с удвоенной частотой вращения (6000 об/мин), т.е. используя высшие гармоники вращающегося магнитного поля.

> Какие это условия? В трехфазном электродвигателе три обмотки,каждая имеет начало и конец.Нужно
соединить все три в одну,начало одной с концом другой и подключить на 220 в. Мощность упадет,а скорость вращения будет максимальной.Запускается с толчка.


> > Слышал, что трехфазный асинхронный электродвигатель с тремя обмотками (3000 об/мин) при определенных условиях может вращаться в однофазном подключении с удвоенной частотой вращения (6000 об/мин), т.е. используя высшие гармоники вращающегося магнитного поля.

> > Какие это условия?

> В трехфазном электродвигателе три обмотки,каждая имеет начало и конец.
> Нужно соединить все три в одну,начало одной с концом другой и подключить на 220 в. Мощность упадет,а скорость вращения будет максимальной.Запускается с толчка.

Все, что я слышал, очень (наверно, тождественно) напоминает Вами сказанное.
Спасибо!

Попытался суммировать графики синусоид, разнесенных на 2*π/3, и получил везде ноль?!
Поэтому прошу Вас и других участников форума разъяснить (формулами или графиками) появление удвоенной частоты вращения ротора при последовательном соединении обмоток трехфазного электродвигателя.

Практика от меня далека - 130 км.


> > Слышал, что трехфазный асинхронный электродвигатель с тремя обмотками (3000 об/мин) при определенных условиях может вращаться в однофазном подключении с удвоенной частотой вращения (6000 об/мин), т.е. используя высшие гармоники вращающегося магнитного поля.

> > Какие это условия? В трехфазном электродвигателе три обмотки,каждая имеет начало и конец.Нужно
> соединить все три в одну,начало одной с концом другой и подключить на 220 в. Мощность упадет,а скорость вращения будет максимальной.Запускается с толчка.

PapaKarlo, хочу прибегнуть к Вашей помощи (см. правильный практический ответ на мой вопрос в цитате Николая + выше в этом сообщении).

Можете тряхнуть спец. подготовкой и разъяснить на теоретическом уровне с формулами (график желателен, но не обязателен), как из однофазной гармоники одновременной во всех трех обмотках, расположенных вокруг ротора, получается вращающееся с удвоенной частотой магнитное поле?

За время Вашего ответа на этот вопрос, возможно, тролли отдохнут, т.к. Вы – источник их торчания на форуме.


> > > Слышал, что трехфазный асинхронный электродвигатель с тремя обмотками (3000 об/мин) при определенных условиях может вращаться в однофазном подключении с удвоенной частотой вращения (6000 об/мин), т.е. используя высшие гармоники вращающегося магнитного поля.

> > > Какие это условия? В трехфазном электродвигателе три обмотки,каждая имеет начало и конец.Нужно
> > соединить все три в одну,начало одной с концом другой и подключить на 220 в. Мощность упадет,а скорость вращения будет максимальной.Запускается с толчка.

> PapaKarlo, хочу прибегнуть к Вашей помощи (см. правильный практический ответ на мой вопрос в цитате Николая + выше в этом сообщении).

> Можете тряхнуть спец. подготовкой и разъяснить на теоретическом уровне с формулами (график желателен, но не обязателен), как из однофазной гармоники одновременной во всех трех обмотках, расположенных вокруг ротора, получается вращающееся с удвоенной частотой магнитное поле?

Попробую, но не обещаю - курс электропривода не очень меня интересовал, т.к. я не предполагал работать в этой области, а к моменту его чтения у меня уже были вполне определенные планы будущей деятельности.

К формулировке попробую придраться: в упомянутом правильном практическом совете (а что, действительно работает?) речь шла о частоте вращения ротора, а не магнитного поля. Возможно, в данном случае эти величины совпадают - еще раз, надо посмотреть, вспомнить, разобраться.

> За время Вашего ответа на этот вопрос, возможно, тролли отдохнут, т.к. Вы – источник их торчания на форуме.

С критикой согласен.


> > PapaKarlo, хочу прибегнуть к Вашей помощи.

> Попробую, но не обещаю - курс электропривода не очень меня интересовал, т.к. я не предполагал работать в этой области, а к моменту его чтения у меня уже были вполне определенные планы будущей деятельности.

Вы во многих непрофильных разделах находите верные ответы, а по профилю тем более.
По услышанному мной - это вторая гармоника, которая и дает вращающееся магнитное поле с удвоенной частотой. Только я мимо ушей пропустил механизм (формулу) сложения. Должно получиться два вращающихся навстречу друг другу таких магнитных поля, так что ротор можно пустить толчком в любую сторону с одинаковым успехом.

> К формулировке попробую придраться: в упомянутом правильном практическом совете (а что, действительно работает?) речь шла о частоте вращения ротора, а не магнитного поля. Возможно, в данном случае эти величины совпадают - еще раз, надо посмотреть, вспомнить, разобраться.

Относительно "придраться": полагаю, что правильнее говорить о вращении магнитного поля (МП), т.к. ротор при известных условиях может и отставать от МП по частоте вращения;
относительно "действительно работает?":
" - Ах, как сладки гусиные лапки!
- А ты их едал?
- Я не едал. Но мой дядя видал, как наш барин едал!"
Но скоро (месяц - как попаду на "пылегон") испытаю. Уверенность есть в правоте этого утверждения.


> Вы во многих непрофильных разделах находите верные ответы, а по профилю тем более.
> По услышанному мной - это вторая гармоника, которая и дает вращающееся магнитное поле с удвоенной частотой. Только я мимо ушей пропустил механизм (формулу) сложения. Должно получиться два вращающихся навстречу друг другу таких магнитных поля, так что ротор можно пустить толчком в любую сторону с одинаковым успехом.

Может быть. Я действительно не знаю, поэтому и не обещаю дать правдоподобный ответ, по крайней мере, быстро. А неправдоподобный ответ давать не хочется.

> Относительно "придраться": полагаю, что правильнее говорить о вращении магнитного поля (МП), т.к. ротор при известных условиях может и отставать от МП по частоте вращения;

Разумеется, может. В асинхронных двигателях, если я правильно помню, это лежит в основе работы.

> относительно "действительно работает?":
> " - Ах, как сладки гусиные лапки!
> - А ты их едал?
> - Я не едал. Но мой дядя видал, как наш барин едал!"

> Но скоро (месяц - как попаду на "пылегон") испытаю. Уверенность есть в правоте этого утверждения.

Расскажете. Ок, минимум месяц на раздумья у меня есть.


> Может быть. Я действительно не знаю, поэтому и не обещаю дать правдоподобный ответ, по крайней мере, быстро. А неправдоподобный ответ давать не хочется.

Полностью на мои высказывания полагаться не надо, т.к. не придавал я значения такому замечательному факту, а снижение мощности электродвигателя при удвоенной частоте и вовсе понизило оценку использования такого в практике. Лучше найти правдоподобный, пусть и не быстро.

> > Но скоро (месяц - как попаду на "пылегон") испытаю. Уверенность есть в правоте этого утверждения.

> Расскажете. Ок, минимум месяц на раздумья у меня есть.

Придется рассказать.

Решение некоего (мне неизвестного) диффуравнения, которое должно дать все гармоники, приводит к выводу возможности двойной частоты при последовательном соединении обмоток и подключении в однофазную сеть.


Физика в анимациях - Купить диск - Тесты по физике - Графики on-line

Реклама:
Rambler's Top100