DED (3.01.2005 - 18:52) писал:
?Поэтому не обольщяйся очень сильно Мельниченкой. Пожалуйста прочитай внимательно хотя бы последний патент,который ты выкопал:
"Резонансный асинхронный двигатель, отличающийся тем, что с целью устранения индуктивного сопротивления в обмотках статора и увеличения мощности асинхронного двигателя, электрическая цепь обмотки статора работает в режиме резонанса напряжений, и содержит последовательно соединенные конденсаторы, обмотку статора и дополнительную индуктивность - для увеличения добротности и компенсации изменения индуктивности обмоток статора при работе асинхронного двигателя с нагрузкой."
А теперь представь себе последовательно соединённые конденсатор, здоровенную катушку и ещё одну катушку поменьше, которая будет символизировать сложное выражение "асинхронный двигатель". Для того чтобы увеличить добротность такой последовательной цепи тебе придётся намотать здоровенную катушку с нулевым активным сопротивлением и с индуктивностью хотя бы в 10 раз большей, чем у двигателя на холостом ходу?
Просто «внимательно» прочитать не получится, так как Эзопов язык Мельниченко знает как свой родной, и «буквальное» составление схемы по описанию ничего не даст.
В качестве примера давайте рассмотрим указанное выше описание, и я попытаюсь показать, что это описание не верно в дословном толковании, и, в то же время, верно с точки зрения принципа работы описываемого устройства.
Первое впечатление ? все элементы включаются последовательно: источник, дополнительная индуктивность (дроссель), конденсатор, двигатель?
DED, с индуктивностью дросселя, бОльшей в 10 раз индуктивности двигателя, Вы погорячились. В 10 раз бОльшая индуктивность ? это в десять раз большее реактивное сопротивление. Так как это сопротивление включено последовательно с сопротивлением двигателя, то получится делитель на 11. То есть, напряжение на двигателе будет в 11 раз меньше напряжения источника. Про конденсатор я уже молчу, до него дело ещё и не дошло. И это на холостом ходу. А что же будет с нагруженным двигателем, когда его сопротивление станет ещё меньше?
Давайте схему немного перерисуем. Двигатель и дроссель остаются включенными последовательно между собой и источником, а конденсатор поставим параллельно двигателю?
Я знаю, что это не соответствует описанию, но давайте не будем торопиться с выводами, а посмотрим, что будет.
Так как индуктивности дросселя и двигателя остались включенными последовательно, то нельзя допускать увеличения индуктивности дросселя более индуктивности двигателя. Почему, я уже сказал выше.
Мало того, чем меньше будет индуктивность дросселя, тем большее напряжение можно получить на двигателе за счёт резонанса. Потому что добротность всей схемы будет определяться добротностью дросселя, а резонансные свойства ? дросселем и конденсатором.
Расчёт схемы ведём на максимальной нагрузке, когда полное сопротивление двигателя минимально.
Если мы хотим получить на двигателе превышение напряжения в два раза, то реактивное сопротивление дросселя нужно взять в два раза меньше полного сопротивления двигателя на максимальной мощности. Имея величину сопротивления рассчитываем индуктивность дросселя. Она получится достаточно малой, что бы этот дроссель можно было бы без проблем выполнить с малым активным сопротивлением и большой добротностью. К тому же, мы пока приняли увеличение напряжения на двигателе в 2 раза, по этому и добротность дросселя должна быть, просто, не менее 2.
Далее вычисляем ёмкость конденсатора.
Эквивалентная схема контура получается такой, что этот конденсатор оказывается подключен параллельно индуктивности двигателя и параллельно индуктивности дросселя (через малое омическое сопротивление источника), по этому, его реактивное сопротивление должно соответствовать реактивному сопротивлению двух, включенных параллельно, индуктивностей. Так как при параллельном соединении сопротивлений общее сопротивление будет меньше наименьшего, то оно будет чуть меньше сопротивления дросселя.
Зная сопротивление, вычисляем ёмкость.
В результате, все параметры контура целиком определяются параметрами дросселя и конденсатора. И включены они будут последовательно ? резонанс напряжений. А двигатель будет подключен, просто, параллельно конденсатору, и запитываться от него. А так как его полное сопротивление, даже на максимальной нагрузке, будет в 2 раза больше реактивного сопротивления как конденсатора так и дросселя, то он будет служить обыкновенной нагрузкой.
При уменьшении нагрузки (мощности на валу двигателя) полное сопротивление двигателя будет увеличиваться. Причём, если на максимальной мощности это сопротивление имеет, практически, активный характер, то на холостом ходу - индуктивный. С плавным переходом из одного в другое.
По этому, при сбросе нагрузки, напряжение на двигателе будет увеличиваться. Ведь, добротность контура дроссель-конденсатор не меняется, и является определяющей в схеме, а шунтирование этого контура становится меньше. Но раз шунтирование меньше, то добротность растёт, по этому и напряжение увеличивается.
Этим же объясняется и стабилизация резонансной частоты контура. Ведь, реактивности дросселя и конденсатора много меньше реактивности двигателя, и остаются постоянными. То есть, реактивность двигателя почти не является самим контуром, а лишь его нагрузкой, по этому и частота не меняется.
А теперь снова прочитаем Мельниченковское описание и тут же проверим, на сколько наша схема соответствует описанию.
"Резонансный асинхронный двигатель, отличающийся тем, что с целью
устранения индуктивного сопротивления в обмотках статора и
увеличения мощности асинхронного двигателя, электрическая цепь обмотки статора
работает в режиме резонанса напряжений??
В нашей схеме параллельно двигателю включен конденсатор, значит, индуктивное сопротивление двигателя будет скомпенсировано емкостным сопротивлением конденсатора. Это устранение индуктивного сопротивления.
Ещё в нашей схеме дроссель и конденсатор включены последовательно с источником, по этому данная схема ? схема с последовательным резонансом, то есть, с резонансом напряжений.
С увеличением мощности то же всё просто, хотя и не так очевидно. В присланной тобою, книге "Основы электротехники для локомотивных бригад" на странице с описанием коэффициента мощности сказано:
«Если потребитель питается от источника неизменным током нагрузки, то повышение COS Ф ведёт к возрастанию активной мощности, используемой потребителем.»
Тот кто пробовал загонять движок в резонанс, не мог обратить внимание на то, что ток через двигатель одинаков, как без резонанса, так и с резонансом, при условии одинаковости напряжения на нём.
Но без резонанса, ток двигателя сдвинут по фазе от напряжения, а в резонансе нет. Значит, используемая мощность считается как произведение напряжения, тока и COS Ф, а в резонансе ? только напряжения и тока. Очевидно, что в резонансе мощность больше.
?? и содержит последовательно соединенные конденсаторы, обмотку статора и дополнительную индуктивность??
Раз резонанс последовательный, то и конденсаторы включаются последовательно. Но эта особенность отмечается по отношению к источнику. Наша схема соответствует данной части описания. А множественное число означает ? по конденсатору на фазу, ведь двигатель, очевидно, трёхфазный?
Обратите внимание, так же, на запятую ? она, как бы, разделяет смысл описания. То есть, какое то включение конденсаторов, и какое то включение последовательно включенных обмотки статора и дросселя. Возможно, это я уже слишком?:-)
??для увеличения добротности и компенсации изменения индуктивности обмоток статора при работе асинхронного двигателя с нагрузкой."
Наша схема построена так, что её добротность определяется дросселем, значит, не трогая двигатель, можем выбрать любую требуемую добротность и, соответственно, увеличить её в 2, 3 раза или в 10 раз? Причём, тут такая зависимость, что увеличение добротности будет происходить с уменьшением индуктивности, ведь, чем меньше индуктивность, тем меньше сопротивление катушки при намотке тем же проводом. Можно, так же, увеличить добротность, выбрав провод потолще, и не трогая индуктивность. Это позволит выбрать конденсатор меньшей ёмкости.
Так как реактивное сопротивление контура из дросселя и конденсатора много меньше реактивного сопротивления двигателя, то и изменение параметров двигателя под нагрузкой слабо влияет на общую добротность и резонансную частоту контура.
Во всём сказанном можно легко убедиться, смоделировав схему, в какой ни будь программе симулятора, и поиграть с номиналами элементов, проверяя, что на что влияет.