Содержание  Главная (библиотека)
Предыдущий § Следущий

3-27. Поворотные трансформаторы

Асинхронная машина при заторможенном роторе может быть использована в качестве преобразователя т₁

фазного тока в m₂-фазный ток: например, трехфазного тока в пяти- или семифазный ток. Для этого ее обмотки статора и ротора должны быть выполнены соответственно на т₁ и т₂ фаз. Машина будет работать как трансформатор, в котором энергия со статора на ротор будет передаваться вращающимся полем. Такие преобразователи применяются крайне редко и только для специальных целей.

На практике нашли себе применение поворотные трансформаторы, выполняемые так же, как асинхронные машины, и имеющие устройство, позволяющее поворачивать их ротор. Рассмотрим сначала машину, которая со стороны статора получает питание от сети трехфазного тока. Если к зажимам ее статора подводится постоянное напряжение, то при повороте ротора на зажимах его обмотки будем получать напряжение, изменяющееся только по фазе. Такие поворотные трансформаторы называются фазорегуляторами и применяются, например, для регулирования фазы сеточного напряжения ртутного выпрямителя или тиратрона и в измерительной технике, причем в последнем случае главным образом для поверки ваттметров и счетчиков (рис. 3-108).

На рис. 3-109 показана принципиальная схема поверки счетчика переменного тока с применением поворотного трансформатора. Здесь цепи тока и напряжения поверяемого счетчика Wh и контрольного ваттметра W питаются от общей сети, но через два различных трансформатора, причем цепи напряжения приключены к зажимам ротора поворотного трансформатора. Поворот ротора будет вызывать

Рис. 3-108. Поворотный трансформатор для поверочных устройств.

Рис. 3-109. Принципиальная схема поверки счетчика при помощи поворотного трансформатора (ПТ).

изменение фазы напряжения на зажимах счетчика и ваттметра; значение же напряжения при этом не будет изменяться. Приведенная схема позволяет получать любой сдвиг фаз между напряжением параллельных цепей счетчика и ваттметра и током их последовательных цепей.

Рис. 3-110. Схема соединений обмоток синус-косинусного поворотного трансформатора.

и линейные поворотные трансформаторы.

На рис. 3-110 представлена принципиальная схема двухполюсного поворотного трансформатора с двумя взаимно-перпендикулярными обмотками на статоре и на роторе. Назовем оси обмоток статора S и К соответственно продольной (d) и поперечной (q) осями поворотного трансформатора. Его обмотка статора S включается на переменное напряжение U_s. При этом возникает продольное пульсирующее поле, которое будет наводить в обмотках ротора А и В э. д. с. Их значения зависят от угла поворота ротора а, который будем отсчитывать от положения ротора, когда ось его обмотки А совпадает с поперечной осью q.

Очевидно, что при строго синусоидальном распределении поля в зазоре вдоль окружности ротора и при отсутствии нагрузки с вторичной стороны напряжение на обмотке А при повороте ротора будет изменяться пропорционально sinα, a напряжение на обмотке В - пропорционально cosα. Таким образом, при использовании той или другой обмотки ротора получим синусный или косинусный, а при использовании обеих обмоток ротора — синус-косинусный поворотный трансформатор.

К поворотным трансформаторам предъявляются весьма высокие требования в отношении точности соблюдения указанных зависимостей вторичных напряжений от угла α. Эти требования могут быть удовлетворены только при применении специальных обмоток, обеспечивающих близкие к синусоидальным кривые их н. с, при слабом насыщении стальных участков магнитной цепи поворотного трансформатора и при самом тщательном

изготовлении его деталей. Кроме того, большое значение имеет правильный выбор чисел пазов статора и ро-гора и применение скоса пазов ротора или статора.

Напряжения на зажимах вторичных обмоток и при их нагрузке будут пропорциональны sinα и cosα, если эти обмотки и приключенные к ним внешние сопротивления одинаковы. При таком выполнении схемы получается так называемое симметрирование поворотного трансформатора на вторичной стороне. В этом случае поперечные н. с. обеих обмоток ротора, действующие всегда в противоположные стороны, равны между собой при любом а. Здесь, следовательно, не будет возникать поперечный поток, который в обмотке А создавал бы э.д. с, пропорциональную cos²α, а в обмотке В — э. д. с, пропорциональную sin²α. Кроме того, при указанном симметрировании вторичных цепей ротора сумма продольных н. с. его обеих обмоток не будет зависеть от угла α, поэтому и ток в обмотке S статора при U_s = const будет сохранять свое значение, что приводит к постоянному значению продольного потока, не зависящему от угла α. Обмотка К на статоре замыкается обычно накоротко или на сопротивление, равное сопротивлению источника однофазного тока, если мощность его невелика. В этом случае получается симметрирование поворотного трансформатора на первичной стороне, которое также препятствует возникновению поперечного потока, например при некотором различии внешних сопротивлений вторичных цепей.

Схема линейного поворотного трансформатора приведена на рис. 3-111. При такой схеме, где также применяется симметрирование на вторичной стороне, удается получить линейную зависимость напряжения на зажимах последовательно соединенных

Рис. 3-111. Схема соединений обмоток линейного поворотного трансформатора.

обмоток К и А от угла поворота ротора а с точностью до 0,1% примерно в пределах изменения α от —37 до +37°.

Содержание  Главная (библиотека)
Предыдущий § Следущий