двухполюсного приводного асинхронного электродвигателя с ко-роткозамкнутым ротором и генератора, являющегося шестиполюс-ной асинхронной машиной с фазным ротором. Двигатель и генератор имеют общий корпус, а роторы обеих машин имеют общий вал. Обмотки статоров электродвигателя и генератора включают-

Рис. 31. Асинхронный преобразователь частоты И-75: I - подшипниковый щит со стороны двигателя, 2 - обмотка статора приводного двигателя, 3 - корпус статора двигателя, 4 - сердечник статора двигателя, 5 - корпус, соединяющий двигатель с генератором, 6 - корпус статора генератора, 7 - сердечник статора генератора, В - обмотка статора генератора, 9 - подшипниковый щит со стороны генератора, 10 - кожух контактных колец генератора, И - контактное кольцо генератора, 12 - обмотка {фазная) ротора генератора, 13 - сердечник ротора генератора, 14 - коробка выводов, 15 - сердечник ротора двигателя, 16 - обмотка (короткозамкнутая) ротора двигателя

ся в трехфазную сеть 50 Гц таким образом, что создаваемые ими магнитные поля вращаются в разные стороны. Ротор генератора, приводимый в движение двухполюсным электродвигателем, вращается с частотой около 3000 об/мин, а магнитное поле, созданное статором генератора, - в противоположную сторону с частотой 1000 об/мин. При этом в трехфазной шестиполюсной обмотке фазного ротора генератора индуктируется трехфазный ток частоты »200 Гц, который через контактные кольца и наложенные на них тетки отводится к нагрузке. Часть энергии, преобразуемой генератором преобразователя частоты, поступает к нему в виде механической энергии от приводного электродвигателя (примерно 3/4), а остальная часть - непосредственно от сети 50 Гц через обмотку статора.

Следует отметить, что у некоторых асинхронных преобразователей частоты генератор имеет «обращенное» исполнение, т. е. ток частоты 50 Гц подводится к роторной обмотке (через щетки и контактные кольца), а со статорной обмотки снимается ток

частоты 200 Гц. При таком исполнении преобразователя трехфазные обмотки статора двигателя и ротора генератора подключаются к сети 50 Гц таким образом, что направления вращения создаваемых ими магнитных полей совпадают Обращенное исполнение генераторов применяют обычно в преобразователях, питающих сеть повышенной частоты (200 Гц) напряжением 36 и 42 В, поскольку такая конструкция позволяет уменьшить ток, проходящий через контактные кольца и щетки.

I Однофазные асинхронные электродвигатели мощностью от десятков ватт до нескольких киловатт нашли достаточно широкое применение в различного рода бытовых приборах, приводах вентиляторов бытового и производственного назначения, а также небольших станков. Их преимущество - возможность использования в таких местах и помещениях, где нет трехфазной сети, но подведена двухпроводная однофазная сеть.

В Одна из разновидностей однофазных асинхронных электродвигателей - Цшигатель с короткозамкнутым витком на полюсе (рис. 32) - применяет-ся в устройствах, где требуется сравнительно малая мощность (десятки Ватт) и не нужны большие пусковые и перегрузочные вращающие моменты,

больших настольных вентиляторов, магнитофонов, проигрывателей и т. п.

У Статор двигателя представляет собой подковообразный электромагнит, сердечник 1 которого набран из штампованных листов электротехнической стали, а обмотка 2 выполнена в виде катушки из изолированного провода. Короткозамкнутый ротор 3 имеет пазы, в которые вставлены неизолированные медные стержни 4, припаянные по торцам к медным короткозамыкающим кольцам. В полюсных наконечниках статора выштампованы отверстия, куда вставлены короткозамкнутые витки 5 из медной проволоки, охватывающие примерно треть полюсной дуги.

При включении двигателя часть магнитного потока полюса, охваченная короткозамкнутым витком, индуктирует в нем электрический ток. Благодаря этому возникает сдвиг по фазе на некоторый угол между той частью магнитного потока, которая проходит сквозь короткозамкнутый виток, и остальной частью магнитного потока полюсного наконечника. Этого достаточно, чтобы ротор начал вращаться. Для увеличения вращающего момента между наконечниками полюсов вставляют тонкие стальные пластины 6, ко-

Рис. 32. Однофазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым витком на полюсе

например в приводах не-

торые называются магнитными шунтами. Однофазная обмотка статора рассматриваемого двигателя представляет собой намотанную на изолирующую гильзу катушку. Устройство такой обмотки предельно простое и особых разъяснений не требует.

Значительная часть однофазных асинхронных электродвигате- лей изготовляется на базе серийных трехфазных двигателей. Например, однофазные двигатели серии ABE изготовляются на базе трехфазных встраиваемых двигателей АВ и т. д. В конструкции механической части и магнитопроводов таких двигателей нет каких-либо существенных отличий по сравнению с асинхронными двигателями трехфазного тока. Главное отличие - в конструкции, выполнении и подключении статорной обмотки. Для пуска однофазных асинхронных двигателей часто используют специальную пусковую обмотку, находящуюся на статоре вместе с основной рабочей обмоткой, но смещенной на некоторый угол по отношению к ней. Пусковая обмотка зачастую подключается к сети через конденсатор, а после пуска и разгона двигателя отключается. В ряде конструкций обе обмотки являются рабочими и на все время работы двигателя остаются включенными: одна - непосредственно в сеть, вторая - через конденсатор. У многих однофазных асинхронных двигателей в цепь обмотки, включаемой в сеть через конденсатор, на время пуска подключается дополнительный (пусковой) конденсатор.

§ 9. Синхронные машины

В настоящее время в качестве генераторов трехфазного тока чаще всего используют синхронные машины. Синхронные генераторы изготовляют мощностью от сотен тысяч и даже миллиона киловатт -для крупных паротурбинных и гидравлических электростанций - до нескольких киловатт - для переносных и передвижных электроагрегатов с двигателями внутреннего сгорания.

Достаточно широкое применение получили также и синхронные электродвигатели, хотя при мощности до нескольких сотен киловатт они обычно сложнее, тяжелее и дороже асинхронных. Основная причина довольно частого использования синхронных двигателей - их способность отдавать в сеть реактивную мощность. Синхронные электродвигатели применяют в приводах, не требующих регулирования частоты вращения, частых пусков, реверсов, например для привода компрессоров, насосов и т. п.

Устройство синхронной машины существенно зависит от ее назначения и способа возбуждения. На рис. 33 для примера показано устройство дизель-генератора. Основными составными частями машины являются статор и ротор. Статор по конструкции весьма похож на статор трехфазной асинхронной машины, т. е. имеет литой или сварной корпус /, куда вставлен набранный из тонких штампованных листов электротехнической стали сердечник 2 с расположенными по внутренней поверхности продольными пазами 3, в которых уложена трехфазная обмотка 4 из изолированно-