Уравнения напряжений обмоток статора и ротора

При подключении трехфазной обмотки АМ к сети с напряжением , в обмотках статора и ротора возникают токи и . При этом обмотка статора создает МДС с амплитудой F₁ и вращающейся с частотой . Токи обмотки ротора создают МДС, первая гармоника которой имеет амплитуду . Как будет показано далее, МДС ротора вращается с той же частотой вращения и в ту же сторону что и , следовательно, эти МДС неподвижны относительно друг друга. Совместным действиям этих МДС создается результирующее поле, которое соответствует основной поток . Он наводит в обмотках статора и ротора ЭДС

Здесь – обмоточный коэффициент; – число витков фазной обмотки статора, – обмоточный коэффициент и число витков фазной обмотки ротора, Ф – основной поток; – частота питающей сети; – частота ЭДС в роторе.

При определении следует иметь ввиду, что ротор и поле перемещаются относительно друг друга с частотой скольжения и . Тогда ЭДС вращающегося ротора можно записать в виде

,

где – ЭДС неподвижного ротора.

Кроме основного потока, обмотки статора и ротора сцепляются с потоками рассеяния, и (рис. 2.2). Они наводят в обмотках статора и ротора ЭДС рассеяния и . При этом индуктивные сопротивления рассеяния статора и вращающегося ротора

;

, где – индуктивное сопротивление неподвижного ротора, .

Если далее учесть наличие активных сопротивлений обмоток статора и ротора, то уравнения напряжения для этих обмоток по аналогии с трансформатором запишутся таким образом:

_,

_.

При неподвижном роторе уравнение напряжения обмотки ротора будет

,

где – полное сопротивление неподвижного ротора.

Это уравнение аналогично уравнению вторичной обмотки трансформатора при коротком замыкании. Следовательно, режим работы АМ при неподвижном роторе аналогичен режиму работы трансформатора при коротком замыкании. С целью ограничения в этом случае токов АМ номинальными значениями к обмотке статора следует подводить понижение напряжение .

Если разомкнуть обмотку ротора, что практически осуществимо в АМ с фазным ротором, то получим режим АМ аналогичный режиму холостого хода трансформатора. Уравнение напряженной обмотки статора в этом случае приобретает вид , где – ток холостого хода.

Ток холостого хода АМ больше тока холостого хода трансформатора и составляет . У трансформатора . Увеличение тока холостого хода АМ связано с наличием воздушного зазора.