Въртящ момент на асинхронен двигател. Извеждане на формула. Номинален, критичен и пусков момент. Максимален въртящ момент

За всеки асинхронен двигателможе да се определи номиналният режим, т.е. режимът на продължителна работа, при който двигателят не прегрява над зададената температура. Извиква се номиналният момент M, съответстващ на номиналния режим. номинален момент. Съответното номинално приплъзване за асинхронни двигатели със средна мощност е s H0M = 0,02 ... 0,06, т.е. номиналната скорост n и ом е в рамките

n ном = n 0 (1 - s 0) \u003d (0,94 ... 0,98) p 0

Съотношението на максималния въртящ момент към номиналния към m = = Mmax / M nom се нарича капацитет на претоварване на асинхронния двигател. Обикновено k m \u003d 1.8 ... .2.5.

При стартиране, т.е. при потегляне и по време на ускорение, асинхронният двигател се намира в условия, които се различават значително от условията на нормална работа. Въртящият момент, развиван от двигателя, трябва да надвишава момента на съпротивление на товара, в противен случай двигателят няма да може да се ускори. По този начин, от гледна точка на стартиране на двигателя, неговият начален въртящ момент играе важна роля.

Съотношението на началния въртящ момент M p, разработен от двигателя в стационарно състояние, т.е. при n \u003d 0, към номиналния въртящ момент k p \u003d M p / M nom се нарича кратност на стартовия момент.

Максималният момент M max се нарича критичен момент на асинхронната машина. Работата на машината с въртящ момент, надвишаващ номиналния, е възможна само за кратко време, в противен случай експлоатационният живот на машината се намалява поради нейното прегряване.

В резултат на взаимодействието на въртящ се магнитен поток с токовете, индуцирани от него в проводниците на намотката на ротора, възникват сили, които действат върху тези проводници в тангенциална посока. Нека намерим стойността на момента, създаден от тези сили върху вала на машината.

Електромагнитната мощност, предавана към ротора от въртящото се магнитно поле, е равна на:

където М ъъ - електромагнитен моментдействащи върху ротора.

Според еквивалентната схема на една фаза на машината:

От тези изрази намираме:

Като се има предвид текущият ток на ротора, EMF, индуктивно съпротивлениеполучаваме:

Въвеждаме константа и пренебрегвайки момента на триене, представяме израза за момента на вала във формата:

Ако магнитният поток Ф се изрази във вебери, токът I 2 - в ампери, тогава въртящият момент ще бъде в нютон метри (Nm).

Въртящият момент на машината зависи от натоварването f, I 2 и , но може да се представи като функция на една променлива. Като такава променлива за асинхронен двигател е най-удобно да изберете приплъзването с.

Според предварително изучените формули:

Ако приемем, че честотата на мрежата е непроменена, въвеждаме

36. Методи за регулиране на скоростта на ада на въртене с късо съединение. ротор

37. Стартирайте и контролирайте скоростта на въртене на кръвното налягане с f.r.

Регулирането чрез промяна на приплъзването се извършва чрез промяна на съпротивлението R p на регулиращия реостат в роторната верига.

Въвеждането на реостат в роторната верига променя зависимостта на въртящия момент M от приплъзването s, без да влияе на големината на максималния въртящ момент. Три характеристики M(s): естествена (нереостатна) характеристика 1 съответства на късо съединена намотка на ротора (съпротивление на реостата = 0), реостатни (изкуствени) характеристики 2 и 3 съответстват на въведените едно и две степени на реостата.

Въвеждането на реостат в роторната верига има положителен ефект върху пусковия ток, намалявайки го около 2 пъти в сравнение с късо съединение IM.

Недостатъците на този метод: 1) ниска ефективност поради загуби в реостата R p ; 2) намаляване на твърдостта на механичните характеристики; 3) скоростта може да се регулира само надолу.

Пускане на асинхронен двигател с фазов ротор.Пускането на асинхронни двигатели се различава значително от условията на нормална работа. Въртящият момент на двигателя при стартиране трябва да надвишава въртящия момент на съпротивлението на натоварването, началният въртящ момент играе роля. Втората важна стартова характеристика е стартовият ток. Коефициент на пусков ток за двигатели с ротор с катерицадостига 5-7, което може да е неприемливо за мотора или за мрежата и може да има разлика в плавността на старта. Пускането на двигател с фазов ротор се осъществява чрез 3-фазен реостат, всяка фаза на който е свързана чрез четки и пръстени към една от фазите на ротора. В началото на старта реостатът е напълно вкаран, до края на старта се отстранява и трите фази на ротора са накъсо. Броят на стъпките на реостата се приема повече от две и процесът на превключване при стартиране обикновено е автоматизиран. Въвеждането на активни съпротивления във веригата на фазовия ротор увеличава въртящия момент и прави старта плавен и ограничава стартовия ток. Този метод на стартиране има редица предимства, но е приложим само за двигатели с фазов ротор.

39.40. Устройство, принцип на работа на двигателя постоянен ток. Методи на възбуждане. ЕМП на намотката на котвата и електромагнитен въртящ момент Устройство и принцип на работа на постояннотоковия двигател Постояннотоковият двигател се състои от неподвижна част - статор и въртяща се част - котва, разделени от въздушна междина. Основните допълнителни полюси са прикрепени към вътрешната повърхност на статора. Основните полюси с възбудителни намотки служат за създаване на основния магнитен поток F в машината, а допълнителните за намаляване на искренето.

Арматурата се състои от вал, сърцевина, намотка и колектор. Колекторът съдържа изолирани една от друга медни пластини, които са свързани към секциите на намотката на котвата. Фиксираните четки са насложени върху колектора; свързване на намотката на котвата с външна електрическа верига. В резултат на взаимодействието на тока на котвата Iya и магнитния поток F се създава въртящ момент, M = CmFIa, където Cm е константата на момента, която зависи от проектните данни на машината. Въртящият момент M на двигателя се балансира от съпротивителния момент M на работната машина. Когато арматурата се върти с честота n, нейната намотка пресича магнитния поток Ф и в нея, съгласно закона за електромагнитната индукция, се индуцира контра-ЕМП E \u003d CeFp, където Ce е конструктивна константа.

Напрежението при котвата ezhimax U е равно на сумата от ЕМП и спада на напрежението в съпротивлението на котвената верига U=E +RyaIya=CeFn, откъдето токът на котвата Ia=(U-CeFn)/Rya, и скорост n=(U-RyaIya)/CeF/

В зависимост от начина на захранване на възбудителната намотка генераторите за постоянен ток биват:

a B C D)

Ориз. 50. Възбуждане на генератора: a - независимо, b - паралелно, c - последователно, d - смесено.

При независимо възбуждане OB се захранва от външен източник. Използва се в случаите, когато е необходимо да се регулира тока на възбуждане I в и напрежението U на клемите на машината в широк диапазон. Токът на котвата е равен на тока на натоварване I I \u003d I n (фиг. 50, а)

Генераторите със самовъзбуждане имат ОВ, захранвани от самия генератор.

Когато OB е включен паралелно с намотката на котвата, имаме генератор с паралелно възбуждане(Фиг. 50, b), в който I I \u003d I n + I c. За мощни машини с нормално изпълнение I in обикновено е 1-3%, а за малки машини - до няколко десетки% от тока на котвата. За генератор с последователно възбуждане (фиг. 50, c) ORP е свързан последователно с котвата, т.е.

I i \u003d I n \u003d I c.

Генераторите със смесено възбуждане имат две възбуждащи намотки, OB е свързан паралелно с котвата, а другият ORP е последователно (фиг. 50, d). Основният обикновено е ОБ. ORP магнетизира машината с увеличаване на тока на натоварване, което компенсира спада на напрежението U в намотката на котвата и демагнетизиращия ефект от реакцията на котвата.

Напрежението U 1, приложено към фазата на намотката на статора, се балансира от основната EMF E 1, EMF на утечка и спада на напрежението върху активното съпротивление на намотката на статора:

В намотка на ротор, подобно уравнение ще изглежда така:

Но тъй като намотката на ротора е затворена, напрежението U 2 \u003d 0 и ако вземем предвид също, че E 2s \u003d SE 2 и x 2s \u003d Sx 2, тогава уравнението може да бъде пренаписано като:

Уравнението за токовете на асинхронен двигател повтаря подобно уравнение за трансформатор:

28 Момент на асинхронен двигател

Въртящият момент в асинхронния двигател се създава от взаимодействието на тока на ротора с магнитното поле на машината. Въртящият момент може да бъде изразен математически чрез електромагнитната мощност на машината:

където w 1 =2pn 1 /60 - ъглова честота на въртене на полето. на свой ред н 1 =f 1 60/R, тогава

Заместител във формулата М 1 изразяване РЕм=Pд2/Си, разделяйки на 9,81, получаваме:

Уравнение на въртящия момент на асинхронния двигател

От това следва, че въртящият момент на двигателя е пропорционален на електрическите загуби в ротора. Заместете в последната формула текущата стойност аз 2 ’ :

получаваме уравнението за въртящия момент на асинхронен двигател:

където U 1 - фазово напрежение на намотката на статора.

29 .Механична характеристика на двигателясе нарича зависимостта на скоростта на ротора от въртящия момент на вала n = f (M2). Тъй като въртящият момент на празен ход е малък при натоварване, тогава M2 ≈ M и механична характеристикасе представя чрез зависимостта n = f (M). Ако вземем предвид връзката s = (n1 - n) / n1, тогава механичната характеристика може да се получи чрез представяне на нейната графична зависимост в координатите n и M (фиг. 1).

Ориз. 1. Механична характеристика на асинхронен двигател

Естествена механична характеристика на асинхронен двигателсъответства на основната (паспортна) верига на нейното включване и номиналните параметри на захранващото напрежение. Изкуствени характеристикисе получават, ако се включат някакви допълнителни елементи: резистори, реактори, кондензатори. Когато двигателят се захранва с неноминално напрежение, характеристиките също се различават от естествените механични характеристики.

Механичните характеристики са много удобни и полезен инструментпри анализ на статични и динамични режими на електрозадвижването.

30 Механична характеристика и двигателна саморегулация. Графиката, свързваща механичните величини - скорост и въртящ момент - се нарича механична характеристика на асинхронен двигател (фиг. 7) n = ƒ(M). Саморегулирането на асинхронен двигател е както следва. Оставете двигателя да работи стабилно в някакъв режим, развивайки скорост n1 и въртящ момент M1. При равномерно въртене този момент е равен на спирачния момент M t1, т.е. М1=М T 1, n1= конст. Увеличаването на спирачния момент до M2 ще доведе до намаляване на скоростта на машината, тъй като спирачният момент ще стане по-голям от въртящия момент. С намаляване на скоростта приплъзването се увеличава, което от своя страна води до увеличаване на ЕМП и тока в ротора. Това увеличава въртящия момент на двигателя. Този процес завършва, когато въртящият момент M2, развит от двигателя, стане равен на M T 2. В този случай скоростта на въртене е зададена по-ниска от n1. Свойството за автоматично равновесие между спиране и въртящ момент се нарича саморегулация.

На лабораторен стенд двигателят се зарежда с електрическа спирачка, състояща се от електромагнит, в пролуката на който се върти диск, засаден на вала на двигателя. Чрез промяна на напрежението, захранващо електромагнитната намотка с дръжката на автотрансформатора, е възможно да се промени спирачната сила, чийто момент е: M TORM \u003d F r (N m)

където F е силата (силата), действаща върху обиколката на макарата, (N);

r - радиус на ролката, равен на 0,18 м. Полезна мощност на вала на двигателя:

където н- скорост на въртене на двигателя, об/мин.

където ƒ - честота на мрежата (равна на 50 Hz),

Р- брой двойки полюси на намотката на статора (равен на 2).

n 1 - синхронна скорост на въртене магнитно поле.

Оборотите на двигателя се определят с помощта на тахометър. Приплъзването се изчислява по формулата:

31 Експлоатационни характеристикиНаречен енергийни зависимости, консумирана от двигателя, консумиран ток I, фактор на мощността, скорост на двигателя, ефективност и въртящ момент M от полезната мощност на двигателя, дадена на вала. Експлоатационните характеристики определят основните работни характеристики на асинхронния двигател. Работните характеристики на асинхронен двигател със средна мощност са показани на фиг. 8.8. Тяхното поведение се обяснява по следния начин. При леки товари токът на двигателя I (ток на празен ход) може да бъде между 20% и 70% от номиналния ток. С увеличаване на натоварването токът в роторната верига се увеличава, което води до почти пропорционално увеличение на тока азвъв веригата на статора.

Фиг.8.8 Въртящ момент на двигателя () също е почти пропорционална на натоварването, но при високи натоварвания линейността на графиката се нарушава донякъде чрез намаляване на оборотите на двигателя. Работната характеристика изразява връзката между мощността, развивана от двигателя, и фазовото изместване между тока на статора и напрежението. Асинхронен двигател, подобно на трансформатор, консумира ток I от мрежата, който е значително извън фазата на приложеното напрежение. Например в неактивен режим. С увеличаване на натоварването на вала на двигателя активните компоненти на токовете на ротора и статора се увеличават, увеличавайки се . Максималната стойност се достига при .

При по-нататъшно увеличение стойността леко ще намалее. Това се дължи на увеличаване на приплъзването s, което води до увеличаване на реактивното съпротивление на намотката на ротора и, следователно, фазовото изместване . ОТнараства и се увеличава, т.е. ще намалее.

Поведение работна характеристикасе обяснява по следния начин. Стойността на ефективността се определя от съотношението на полезната мощност към мощността, консумирана от мрежата.

Стойността се нарича загуба на мощност. В допълнение към загубите в стоманата на статора и ротора за повторно намагнитване и вихрови токове, които заедно с механичните загуби могат да се считат за постоянни, има загуби в мед в асинхронен двигател. , тези. в намотките на статора и ротора, които са пропорционални на квадрата на протичащия ток и следователно зависят от товара. По време на празен ход, както в трансформатор, загубите в стоманата преобладават, тъй като и е равен на тока на празен ход, който е малък. При малки натоварвания на вала загубите в медта все още остават малки и следователно ефективността, определена от формулата (8.5)

в началото рязко нараства. Когато фиксираните загуби станат равни на загубите, зависими от товара , ефективност достига максималната си стойност. При по-нататъшно увеличаване на натоварването променливите загуби на мощност се увеличават значително, в резултат на което ефективността забележимо намалява. Естеството на пристрастяването ) може да се обясни от връзката . Ако ефективността беше постоянна, тогава ще има линейна връзка между и. Но тъй като ефективността зависи от и тази зависимост първоначално се увеличава рязко и с по-нататъшно увеличаване на натоварването се променя леко, след това кривата ) първо се увеличава бавно, а след това рязко.

32 По всяко електрическа веригасумата от мощностите на всички източници на електрическа енергия трябва да бъде равна на сумата от мощностите на всички приемници и спомагателни елементи. След предварително получаване на изразите за мощност, е възможно да се напише в обща форма уравнението на баланса на мощността за всяка електрическа верига:

Σ д → аз → + Σ U ← аз → = Σ д ← аз → + Σ U → аз → + Σ аз 2 r.

Уравнение (1.35) може да бъде написано както за реалните посоки на ЕМП, напрежения и токове, така и за случая, когато някои от тях са произволно избрани положителни посоки. В първия случай всички членове в него ще бъдат положителни и съответните елементи на веригата всъщност ще бъдат източници или приемници на електрическа енергия. Ако, от друга страна, някои термини са написани по отношение на произволно избрани положителни посоки, съответните елементи трябва да се разглеждат като предвидени източници и приемници. В резултат на изчисление или анализ някои от тях могат да се окажат отрицателни. Това ще означава, че някои от предполагаемите източници всъщност са поглътител, а някои от предполагаемите поглътители е източник.

33 Стартиране на асинхронен двигателсе придружава от преходен процес на машината, свързан с прехода на ротора от състояние на покой към състояние на равномерно въртене, при което въртящият момент на двигателя балансира момента на силите на съпротивление върху вала на машината. При стартиране на асинхронен двигател има повишена консумация на електрическа енергия от захранващата мрежа, която се изразходва не само за преодоляване на спирачния момент, приложен към вала и покриване на загубите в самия асинхронен двигател, но и за предаване на определена кинетична енергия към движещите се части на производствената единица. Следователно при стартиране асинхронният двигател трябва да развие повишен въртящ момент. За асинхронен двигател с фазов роторначалният начален въртящ момент, съответстващ на приплъзването sp = 1, зависи от активните съпротивления на регулируемите резистори, въведени в роторната верига.

Ориз. Фиг. 1. Стартиране на трифазен асинхронен двигател с фазов ротор: a - графики на зависимостта на въртящия момент на двигателя с фазов ротор от приплъзване при различни активни съпротивления на резистори в роторната верига, b - диаграма на включване на резистори и ускорителни затварящи контакти в роторната верига. Така че, при затворени ускорителни контакти U1, U2, т.е. при стартиране на асинхронен двигател с късо съединени контактни пръстени, първоначалният стартов въртящ момент Mp1 = (0,5 -1,0) Mnom и началният стартов ток Ip = (4,5 - 7) Inom и още. Малък начален въртящ момент асинхронен електродвигателс навит ротор може да не е достатъчно, за да задвижи производствената единица и след това да я ускори, а значителен стартов ток ще причини повишено нагряване намотки на двигателя, което ограничава честотата на включването му, а в мрежи с ниска мощност води до временен спад на напрежението, който е нежелан за работата на други приемници. Тези обстоятелства могат да бъдат причината, която изключва използването на асинхронни двигатели с фазов ротор с голям пусков ток за задвижване на работни механизми. Въвеждането на регулируеми резистори, наречени пускови резистори, във веригата на ротора на двигателя не само намалява първоначалния пусков ток, но в същото време увеличава началния пусков момент, който може да достигне максималния въртящ момент Mmax (фиг. 1, а, крива 3 ), ако критичното приплъзване на двигателя с фазов ротор е sc \u003d (R2 "+ Rd") / (X1 + X2") \u003d 1, където Rd" е активното съпротивление на резистора, разположен във фазата на намотката на ротора на двигателя, намалена до фазата на намотката на статора. По-нататъшното увеличаване на активното съпротивление на стартовия резистор е непрактично, тъй като води до отслабване на началния стартов момент и излизане на точката на максимален въртящ момент в областта на приплъзване s> 1, което изключва възможността за ускорение на ротора. Необходимото активно съпротивление на резисторите за стартиране на двигател с фазов ротор се определя въз основа на изискванията за стартиране, което може да бъде лесно, когато Mp = (0,1 - 0,4) Mnom, нормално, ако Mp - (0,5 - 0,75) Mnom, и тежък при Mp ≥ Mnom. За да се поддържа достатъчно голям въртящ момент от двигателя с фазов ротор по време на ускорението на производствената единица, за да се намали продължителността на преходния процес и да се намали нагряването на двигателя, е необходимо постепенно да се намали активното съпротивление на стартовите резистори. Допустимата промяна на въртящия момент по време на ускорение M(t) се определя от електрически и механични условия, които ограничават границата на върховия момент M > 0,85 Mmax, въртящия момент на превключване M2 > > Ms (фиг. 2), както и ускорението.

Ориз. 2. Пускови характеристики на трифазен асинхронен двигател с фазов ротор. Превключването на стартовите резистори се осигурява чрез последователно включване на контакторите за ускоряване Y1, Y2, съответно, във времеви точки t1, t2, отчитани от момента на стартиране на двигателя, когато по време на ускорението въртящият момент M става равен на момента на превключване M2. Поради това, по време на цялото стартиране, всички пикови въртящи моменти са еднакви и всички превключващи моменти са равни един на друг. Тъй като въртящият момент и токът на асинхронен двигател с фазов ротор са взаимно свързани, възможно е да се зададе ограничението на пиковия ток I1 = (1,5 - 2,5) Inom и комутационният ток I2 по време на ускорението на ротора, което трябва да осигури момент на превключване M2 > Mc. Изключването на асинхронни двигатели с фазов ротор от захранващата мрежа винаги се извършва при късо съединение на роторната верига, за да се избегнат пренапрежения във фазите на намотката на статора, които могат да надвишат номиналното напрежение на тези фази 3-4 пъти ако веригата на ротора е отворена в момента на изключване на двигателя.

34 Регулиране на честотата.Този метод за регулиране на скоростта позволява използването на най-надеждните и евтини асинхронни двигатели с ротор с катерица. Въпреки това, за да промените честотата на захранващото напрежение, е необходим източник на електрически ток с променлива честота. Като последните се използват или синхронни генератори с променлива скорост, или честотни преобразуватели - електрически или статични, направени върху управлявани полупроводникови вентили (тиристори). В момента честотните преобразуватели имат доста сложна схема и относително висока цена. Бързото развитие на силовите полупроводникови технологии обаче ни позволява да се надяваме на по-нататъшно подобряване на честотните преобразуватели, което отваря перспективи за широко приложениерегулиране на честотата. Подробно описание на законите за регулиране на честотата и анализ на работата на асинхронен двигател при захранване от честотен преобразувател са дадени в § 4.13 и 4.14. Регулиране чрез промяна на броя на полюсите.Тази регулация ви позволява да получите стъпкова промяна в скоростта. На фиг. 4.35 показано най-простата схема(за една фаза), което ви позволява да промените броя на полюсите на намотката на статора два пъти. За да направите това, всяка фаза на намотката на статора е разделена на две части, които се превключват от серийно свързване към паралелно. От фигурата се вижда, че когато намотки 1-2 и 3-4 са включени в два успоредни клона, броят на полюсите се намалява наполовина и следователно честотата на въртене на магнитното поле се удвоява.При превключване броят на последователно свързаните навивки във всяка фаза се намалява наполовина, но тъй като скоростта на въртене се удвоява, ЕМП, индуцирана във фазата, остава непроменена. Следователно двигателят и при двете скорости може да бъде свързан към мрежата с еднакво напрежение. За да не се превключва в намотката на ротора, последната се изпълнява късо съединение. Ако трябва да имате три или четири скорости, тогава на статора се поставя друга намотка, чрез превключване на която можете да получите допълнителни две честоти. Асинхронните двигатели с промяна на полюса се наричат многоскоростна. Регулиране чрез включване на реостат в роторната верига. Когато във веригата на ротора са включени допълнителни активни съпротивления Р ext1, Р ext2, Р add3 и други променя формата на зависимостта M = f(s)и механични характеристики н 2 = f(M)двигател (фиг. 4.37, а). В същото време, някакъв момент на натоварване М n мач фиш с 1 , с 2 , с 3 , ..., по-големи от фишовете с e , когато двигателят работи на естествена характеристика (когато Р ext = 0). Следователно скоростта на двигателя в постоянен режим намалява от н дпреди П 1 П 2 , П 3 ,... (фиг. 4.37, b). Този метод на управление може да се използва само за двигатели с контактни пръстени. Тя ви позволява плавно да променяте скоростта в широк диапазон. Недостатъците му са: а) големи загуби на енергия в управляващия реостат; б) прекалено "меки" механични характеристики на двигателя с високо съпротивление в роторната верига. В някои случаи последното е неприемливо, тъй като малка промяна в въртящия момент на товара съответства на значителна промяна в скоростта.

35 Асинхронен генератор- това е асинхронна електрическа машина (ел. двигател), работеща в генераторен режим. С помощта на задвижващ двигател (в нашия случай вятърна турбина) роторът на асинхронен електрически генератор се върти в същата посока като магнитното поле. В този случай приплъзването на ротора става отрицателно, на вала на асинхронната машина се появява спирачен момент и генераторът прехвърля енергия към мрежата. За възбуда електродвижеща силанеговата изходна верига използва остатъчното намагнитване на ротора. За това се използват кондензатори. Асинхронните генератори не са податливи на късо съединение. Асинхронният генератор е по-прост от синхронния (напр. автомобилен генератор): ако последният има индуктори, поставени върху ротора, тогава роторът на асинхронния генератор изглежда като конвенционален маховик. Такъв генератор е по-добре защитен от мръсотия и влага, по-устойчив на късо съединениеи претоварвания, а изходното напрежение на асинхронния генератор е с по-ниска степен на нелинейно изкривяване. Това ви позволява да използвате асинхронни генератори не само за захранване на индустриални устройства, които не са критични за формата на входното напрежение, но и за свързване на електронно оборудване. Това е асинхронен електрически генератор, който е идеален източник на ток за устройства с активен (омичен) товар: електрически нагреватели, заваръчни преобразуватели, лампи с нажежаема жичка, електронни устройства, компютърна и радиотехника. Предимства на асинхронен генератор. Тези предимства включват нисък чист коефициент (коефициент на хармоника), който характеризира количественото наличие на по-високи хармоници в изходното напрежение на генератора. По-високите хармоници причиняват неравномерно въртене и безполезно нагряване на електродвигателите. Синхронните генератори могат да имат коефициент на изчистване до 15%, а коефициентът на изчистване на асинхронен генератор не надвишава 2%. По този начин асинхронният електрически генератор произвежда практически само полезна енергия. Друго предимство на асинхронния генератор е, че в него напълно липсват въртящи се намотки и електронни части, които са чувствителни към външни влияния и доста често са податливи на повреди. Ето защо асинхронен генератормалко износване и може да служи много дълго време. На изхода на нашите генератори има незабавно 220/380V AC, което може да се използва директно към домакински уреди (например нагреватели), за зареждане на батерии, за свързване към дъскорезница, както и за паралелна работа с традиционна мрежа. В този случай ще заплатите разликата, консумирана от мрежата и генерирана от вятърната мелница. защото Тъй като напрежението преминава незабавно към индустриалните параметри, тогава няма да имате нужда от различни преобразуватели (инвертори), когато вятърният генератор е директно свързан към вашия товар. Например, можете да се свържете директно към дъскорезницата и при наличие на вятър да работите така, сякаш просто сте свързани към 380V мрежа. Както знаете, за да се намали времето за спиране при спиране на производствени машини и механизми, често се използват механични спирачки. Намаляването на времето за спиране, особено при кратък цикъл на работа, води до значително повишаване на производителността на машините и механизмите. Недостатъците на механичните спирачки са бързото износване на триещите се повърхности, сложността и необходимостта от периодично регулиране на спирачната сила, необходимостта от допълнително пространство за поставяне на спирачката и връзката й с механизма. Всички горепосочени недостатъци се елиминират, ако за посочените цели вместо механична спирачка се използват свойствата на електродвигателите да работят в спирачни режими, т.е. да работят по същество като генератор и да развиват не въртящ момент, а спирачен въртящ момент. В много подемно-транспортни машини (кранове, асансьори, ескалатори и др.), където е възможно движение под въздействието на гравитацията, чрез спирачния момент на електродвигателя се осигурява постоянна, постоянна скорост на спускане на товари. DC двигателите могат да работят в три спирачни режима:

В режим на опозиция;

В генераторен режим с извеждане на енергия към мрежата;

В режим динамично спиране.

Във всеки от режимите на спиране електрическият мотор работи като генератор, преобразувайки например кинетичната енергия на движещи се части или потенциалната енергия на падащ товар в електрическа енергия.

36 Когато двигателят се реверсира по време на движение чрез превключване на превключвателя, първо се извършва спиране от дадена скорост до нула, а след това ускорение в другата посока. Такова спиране може да се използва и за спиране по време на т.нар опозиция. По време на това обръщане или спиране асинхронен двигател с катерица черпи значителни токове. Следователно, въз основа на условията на отопление за тези двигатели, броят на обръщанията на час не е повече от десетки. За да се ограничат токовете и да се увеличат въртящите моменти, съпротивлението се въвежда във веригата на фазовия ротор на асинхронен двигател. Нека разгледаме три основни начина за електрическо спиране на асинхронни двигатели. Спиране чрез противопоставяне, както е посочено, извършва се, когато двигателят е включен в движение. В този случай магнитното поле се върти в обратна посока спрямо посоката на въртене на двигателя, а въртящият момент на двигателя е спирачен - той действа срещу посоката на въртене. Генераторно спиране се извършва при превключване на многоскоростен двигател в движение от по-висока скорост към по-ниска, т.е. при превключване на машината от по-малък брой полюси към по-голям. В първия момент на превключване скоростта на двигателя се оказва много по-голяма от скоростта на неговото поле, т.е. приплъзването се оказва отрицателно и машината преминава в генераторен режим. Спирането възниква с трансформирането на кинетичната енергия на въртящите се части в електрическа енергия, което минус загубите в машината се предава на мрежата. Генераторното спиране може да бъде и при повдигане при спускане на тежък товар, ускоряване на двигателя до скорост, надвишаваща синхронната; тогава машината започва да отдава на мрежата енергията, предадена й от падащия товар. Генераторното спиране е възможно само при свръхсинхронна скорост. Ако двигателят трябва да бъде спрян в края на спирането, тогава в края на спирането трябва да се премине към механично спиране или към друг вид електрическо спиране (динамично, контрапревключване). Фиксирането на позицията в края, ако е необходимо, се извършва само с помощта на механична спирачка. При динамично спиране намотката на статора на двигателя е изключена от трифазна мрежаи е включен в мрежата на постоянен или еднофазен променлив ток. В този случай са възможни различни начини за свързване на фазите на намотката на статора. Намотката на статора, захранвана от постоянен ток, създава стационарно магнитно поле. Точно както при нормална работа на двигателя неговото въртящо се поле дърпа ротора със себе си, неподвижното поле по време на динамично спиране кара ротора да спре бързо. Кинетична енергиявъртящи се части се преобразува в топлина, освободена във веригата на ротора поради токове, индуцирани в нея от неподвижното поле на статора. Плавността на спирането се осигурява чрез регулиране на напрежението на клемите на статора.Спирачният момент на двигателя с фазов ротор може да се регулира и от реостат в роторната верига. Недостатъкът на динамичното спиране е необходимостта от източник на постоянен ток с ниско напрежение.

37 Синхронна машина- това е електрическа машина с променлив ток, чиято скорост на ротора е равна на честотата на въртене на магнитното поле във въздушната междина. Основните части на синхронната машина са котвата и индукторът. Най-често срещаният дизайн е този, при който арматурата е разположена върху статора, а върху ротора има индуктор, отделен от него с въздушна междина. Една арматура е една или повече AC намотки. При двигателите токовете, подавани към арматурата, създават въртящо се магнитно поле, което се свързва с полето на индуктора и по този начин енергията се преобразува. Полето на котвата влияе върху полето на индуктора и затова се нарича също реакционно поле на котва. В генераторите се създава реакционното поле на котвата променливи токовеиндуциран в намотката на котвата от индуктора. Индукторът се състои от полюси - постояннотокови електромагнити или постоянни магнити (в микромашини). Индукторите за синхронна машина се предлагат в два различни дизайна: изпъкнал полюс или неизпъкнал полюс. Машината с изпъкнал полюс се отличава с факта, че полюсите са ясно изразени и имат дизайн, подобен на полюсите на машина с постоянен ток. При имплицитна полюсна конструкция възбуждащата намотка се вписва в жлебовете на сърцевината на индуктора, много подобно на намотката на роторите на асинхронни машини с фазов ротор, с единствената разлика, че между полюсите остава пространство, което не е пълни с проводници (т.нар голям зъб). Конструкциите с невидими полюси се използват във високоскоростни машини за намаляване на механичното натоварване върху полюсите. За да се намали магнитното съпротивление, т.е. да се подобри преминаването на магнитния поток, се използват феромагнитни сърцевини на ротора и статора. По принцип те представляват ламинирана електротехническа стоманена конструкция (т.е. сглобена от отделни листове). Електрическата стомана има редица интересни свойства. По-специално, той има високо съдържание на силиций, за да увеличи електрическото си съпротивление и по този начин да намали вихровите токове.

Действието на магнитно поле върху намотка с ток позволява да се използва за определяне модул за магнитна индукция.Завъртането на намотка в магнитно поле показва, че върху нея действат поне две сили. Резултатът от тези сили ще бъде приложен в точки A и B (фиг. 6.8). Въртящ момент, действаща върху намотката, ще бъде равна на произведението на една от тези сили F̅по радиуса на завоя r.Тази точка не е необходимо да се изчислява. Може да се измери с помощта на спирална пружина или друго чувствително устройство за измерване на механичен въртящ момент, свързан към бобината.

Експериментите показват, че намотка с ток в магнитно поле винаги се върти така, че посоката на нейната нормална нсъвпада с посоката на магнитната индукция на изследваното поле B̅.Очевидно в този случай въртящият момент ще бъде нула. Тя ще има максимална стойност, когато ъгълът между магнитната индукция B̅и нормално нще бъде 90°.

Магнитната индукция може да се определи чрез силовото действие на магнитно поле върху ток, протичащ с ток.

Без да променяме силата на тока в проводника, изследваме как зависи стойността максимален въртящ моментвърху параметрите на бобината.

След като поставим бобината на определено разстояние от тоководещия проводник, измерваме максималния въртящ момент Mмаксза определена стойност на тока в намотка аз 1. Нека удвоим тока в намотката. При аз 2 = 2аз 1максималният механичен момент ще бъде равен на M max 2 = 2M max 1. Същото ще се наблюдава при увеличаване на силата на тока с 3, 4, 5 пъти. По този начин, максимална стойност на въртящия момент, който действа върху намотката с ток, ще бъде пропорционален на тока в бобината

Mmax ~аз вит.

Въртящ момент , действащ върху намотка в магнитно поле, е пропорционална на силата на тока в нея.Материал от сайта

Ако сменим тази намотка с друга, с по-голяма или по-малка площ S вит, ще забележим съответно увеличение или намаляване на стойността на максималния въртящ момент. По този начин,

максимален въртящ момент , който действа върху намотка в магнитно поле, е пропорционален на нейната площ:

Mmax ~S вит.

Комбинирайки резултатите от двата етапа на изследване, получаваме

Mmax ~аз вит.S вит.

На тази страница материал по темите:

В намотка на ротор, подобно уравнение ще изглежда така:

Уравнението за токовете на асинхронен двигател повтаря подобно уравнение за трансформатор:

28 Момент на асинхронен двигател

където w 1 =2pn 1 /60 - ъглова честота на въртене на полето. на свой ред н 1 =f 1 60/R, тогава

Заместител във формулата М 1 изразяване РЕм=Pд2/Си, разделяйки на 9,81, получаваме:

Уравнение на въртящия момент на асинхронния двигател

получаваме уравнението за въртящия момент на асинхронен двигател:

където U 1 - фазово напрежение на намотката на статора.

29 .Механична характеристика на двигателясе нарича зависимостта на скоростта на ротора от въртящия момент на вала n = f (M2). Тъй като въртящият момент на празен ход е малък при натоварване, тогава M2 ≈ M и механичната характеристика е представена чрез зависимостта n = f (M). Ако вземем предвид връзката s = (n1 - n) / n1, тогава механичната характеристика може да се получи чрез представяне на нейната графична зависимост в координатите n и M (фиг. 1).

Ориз. 1. Механична характеристика на асинхронен двигател

Механичните характеристики са много удобен и полезен инструмент при анализа на статични и динамични режими на електрозадвижването.

където F е силата (силата), действаща върху обиколката на макарата, (N);

r - радиус на ролката, равен на 0,18 м. Полезна мощност на вала на двигателя:

където н- скорост на въртене на двигателя, об/мин.

където ƒ - честота на мрежата (равна на 50 Hz),

Р- брой двойки полюси на намотката на статора (равен на 2).

n 1 - синхронна скорост на въртящото се магнитно поле.

Оборотите на двигателя се определят с помощта на тахометър. Приплъзването се изчислява по формулата:

31 Експлоатационни характеристиките наричат зависимостите на консумираната от двигателя мощност, консумирания ток I, фактор на мощността, честота на въртене на двигателя, ефективност и въртящ момент M от полезната мощност на двигателя, дадена на вала. Експлоатационните характеристики определят основните работни характеристики на асинхронния двигател. Работните характеристики на асинхронен двигател със средна мощност са показани на фиг. 8.8. Тяхното поведение се обяснява по следния начин. При леки товари токът на двигателя I (ток на празен ход) може да бъде между 20% и 70% от номиналния ток. С увеличаване на натоварването токът в роторната верига се увеличава, което води до почти пропорционално увеличение на тока азвъв веригата на статора.

Поведението на работната характеристика се обяснява по следния начин. Стойността на ефективността се определя от съотношението на полезната мощност към мощността, консумирана от мрежата.

32 Във всяка електрическа верига сумата от мощностите на всички източници на електрическа енергия трябва да бъде равна на сумата от мощностите на всички приемници и спомагателни елементи. След предварително получаване на изразите за мощност, е възможно да се напише в обща форма уравнението на баланса на мощността за всяка електрическа верига:

Σ д → аз → + Σ U ← аз → = Σ д ← аз → + Σ U → аз → + Σ аз 2 r.

Ориз. Фиг. 1. Стартиране на трифазен асинхронен двигател с фазов ротор: a - графики на зависимостта на въртящия момент на двигателя с фазов ротор от приплъзване при различни активни съпротивления на резистори в роторната верига, b - диаграма на включване на резистори и ускорителни затварящи контакти в роторната верига. Така че, при затворени ускорителни контакти U1, U2, т.е. при стартиране на асинхронен двигател с късо съединени контактни пръстени, първоначалният стартов въртящ момент Mp1 = (0,5 -1,0) Mnom и началният стартов ток Ip = (4,5 - 7) Inom и още. Малък начален въртящ момент на асинхронен двигател с фазов ротор може да не е достатъчен, за да задвижи производствената единица и след това да я ускори, а значителен пусков ток ще доведе до повишено нагряване на намотките на двигателя, което ограничава честотата на неговото включване, и в мрежи с ниска мощност води до нежелана работа на други приемници, временен спад на напрежението. Тези обстоятелства могат да бъдат причината, която изключва използването на асинхронни двигатели с фазов ротор с голям пусков ток за задвижване на работни механизми. Въвеждането на регулируеми резистори, наречени пускови резистори, във веригата на ротора на двигателя не само намалява първоначалния пусков ток, но в същото време увеличава началния пусков момент, който може да достигне максималния въртящ момент Mmax (фиг. 1, а, крива 3 ), ако критичното приплъзване на двигателя с фазов ротор е sc \u003d (R2 "+ Rd") / (X1 + X2") \u003d 1, където Rd" е активното съпротивление на резистора, разположен във фазата на намотката на ротора на двигателя, намалена до фазата на намотката на статора. По-нататъшното увеличаване на активното съпротивление на стартовия резистор е непрактично, тъй като води до отслабване на началния стартов момент и излизане на точката на максимален въртящ момент в областта на приплъзване s> 1, което изключва възможността за ускорение на ротора. Необходимото активно съпротивление на резисторите за стартиране на двигател с фазов ротор се определя въз основа на изискванията за стартиране, което може да бъде лесно, когато Mp = (0,1 - 0,4) Mnom, нормално, ако Mp - (0,5 - 0,75) Mnom, и тежък при Mp ≥ Mnom. За да се поддържа достатъчно голям въртящ момент от двигателя с фазов ротор по време на ускорението на производствената единица, за да се намали продължителността на преходния процес и да се намали нагряването на двигателя, е необходимо постепенно да се намали активното съпротивление на стартовите резистори. Допустимата промяна на въртящия момент по време на ускорение M(t) се определя от електрическите и механични условия, които ограничават ограничението на върховия момент M > 0,85 Mmax, момента на превключване M2 > > Ms (фиг. 2), както и ускорение.

34 Регулиране на честотата.Този метод за регулиране на скоростта позволява използването на най-надеждните и евтини асинхронни двигатели с ротор с катерица. Въпреки това, за да промените честотата на захранващото напрежение, е необходим източник на електрически ток с променлива честота. Като последните се използват или синхронни генератори с променлива скорост, или честотни преобразуватели - електрически или статични, направени върху управлявани полупроводникови вентили (тиристори). В момента честотните преобразуватели имат доста сложна схема и относително висока цена. Бързото развитие на силовите полупроводникови технологии обаче ни позволява да се надяваме на по-нататъшно усъвършенстване на честотните преобразуватели, което отваря перспективи за широко използване на регулиране на честотата. Подробно описание на законите за регулиране на честотата и анализ на работата на асинхронен двигател при захранване от честотен преобразувател са дадени в § 4.13 и 4.14. Регулиране чрез промяна на броя на полюсите.Тази регулация ви позволява да получите стъпкова промяна в скоростта. На фиг. 4.35 показва най-простата схема (за една фаза), която ви позволява да промените броя на полюсите на намотката на статора два пъти. За да направите това, всяка фаза на намотката на статора е разделена на две части, които се превключват от серийно свързване към паралелно. От фигурата се вижда, че когато намотки 1-2 и 3-4 са включени в два успоредни клона, броят на полюсите се намалява наполовина и следователно честотата на въртене на магнитното поле се удвоява.При превключване броят на последователно свързаните навивки във всяка фаза се намалява наполовина, но тъй като скоростта на въртене се удвоява, ЕМП, индуцирана във фазата, остава непроменена. Следователно двигателят и при двете скорости може да бъде свързан към мрежата с еднакво напрежение. За да не се превключва в намотката на ротора, последната се изпълнява късо съединение. Ако трябва да имате три или четири скорости, тогава на статора се поставя друга намотка, чрез превключване на която можете да получите допълнителни две честоти. Асинхронните двигатели с промяна на полюса се наричат многоскоростна. Регулиране чрез включване на реостат в роторната верига. Когато във веригата на ротора са включени допълнителни активни съпротивления Р ext1, Р ext2, Р add3 и други променя формата на зависимостта M = f(s)и механични характеристики н 2 = f(M)двигател (фиг. 4.37, а). В същото време, някакъв момент на натоварване М n мач фиш с 1 , с 2 , с 3 , ..., по-големи от фишовете с e , когато двигателят работи на естествена характеристика (когато Р ext = 0). Следователно скоростта на двигателя в постоянен режим намалява от н дпреди П 1 П 2 , П 3 ,... (фиг. 4.37, b). Този метод на управление може да се използва само за двигатели с контактни пръстени. Тя ви позволява плавно да променяте скоростта в широк диапазон. Недостатъците му са: а) големи загуби на енергия в управляващия реостат; б) прекалено "меки" механични характеристики на двигателя с високо съпротивление в роторната верига. В някои случаи последното е неприемливо, тъй като малка промяна в въртящия момент на товара съответства на значителна промяна в скоростта.

35 Асинхронен генератор- това е асинхронна електрическа машина (ел. двигател), работеща в генераторен режим. С помощта на задвижващ двигател (в нашия случай вятърна турбина) роторът на асинхронен електрически генератор се върти в същата посока като магнитното поле. В този случай приплъзването на ротора става отрицателно, на вала на асинхронната машина се появява спирачен момент и генераторът прехвърля енергия към мрежата. За възбуждане на електродвижещата сила в изходната му верига се използва остатъчното намагнитване на ротора. За това се използват кондензатори. Асинхронните генератори не са податливи на късо съединение. Асинхронният генератор е по-прост от синхронния (например автомобилен генератор): ако последният има индуктори, поставени върху ротора, тогава роторът на асинхронния генератор изглежда като конвенционален маховик. Такъв генератор е по-добре защитен от мръсотия и влага, по-устойчив на късо съединение и претоварване, а изходното напрежение на асинхронен генератор има по-ниска степен на нелинейно изкривяване. Това ви позволява да използвате асинхронни генератори не само за захранване на индустриални устройства, които не са критични за формата на входното напрежение, но и за свързване на електронно оборудване. Това е асинхронен електрически генератор, който е идеален източник на ток за устройства с активен (омичен) товар: електрически нагреватели, заваръчни преобразуватели, лампи с нажежаема жичка, електронни устройства, компютърна и радиотехника. Предимства на асинхронен генератор . Тези предимства включват нисък чист коефициент (коефициент на хармоника), който характеризира количественото наличие на по-високи хармоници в изходното напрежение на генератора. По-високите хармоници причиняват неравномерно въртене и безполезно нагряване на електродвигателите. Синхронните генератори могат да имат коефициент на изчистване до 15%, а коефициентът на изчистване на асинхронен генератор не надвишава 2%. По този начин асинхронният електрически генератор произвежда практически само полезна енергия. Друго предимство на асинхронния генератор е, че в него напълно липсват въртящи се намотки и електронни части, които са чувствителни към външни влияния и доста често са податливи на повреди. Следователно асинхронният генератор не е подложен на износване и може да служи много дълго време. На изхода на нашите генератори има незабавно 220/380V AC, което може да се използва директно към домакински уреди (например нагреватели), за зареждане на батерии, за свързване към дъскорезница, както и за паралелна работа с традиционна мрежа. В този случай ще заплатите разликата, консумирана от мрежата и генерирана от вятърната мелница. защото Тъй като напрежението преминава незабавно към индустриалните параметри, тогава няма да имате нужда от различни преобразуватели (инвертори), когато вятърният генератор е директно свързан към вашия товар. Например, можете да се свържете директно към дъскорезницата и при наличие на вятър да работите така, сякаш просто сте свързани към 380V мрежа. Както знаете, за да се намали времето за спиране при спиране на производствени машини и механизми, често се използват механични спирачки. Намаляването на времето за спиране, особено при кратък цикъл на работа, води до значително повишаване на производителността на машините и механизмите. Недостатъците на механичните спирачки са бързото износване на триещите се повърхности, сложността и необходимостта от периодично регулиране на спирачната сила, необходимостта от допълнително пространство за поставяне на спирачката и връзката й с механизма. Всички горепосочени недостатъци се елиминират, ако за посочените цели вместо механична спирачка се използват свойствата на електродвигателите да работят в спирачни режими, т.е. да работят по същество като генератор и да развиват не въртящ момент, а спирачен въртящ момент. В много подемно-транспортни машини (кранове, асансьори, ескалатори и др.), където е възможно движение под въздействието на гравитацията, чрез спирачния момент на електродвигателя се осигурява постоянна, постоянна скорост на спускане на товари. DC двигателите могат да работят в три спирачни режима:

В режим на опозиция;

В генераторен режим с извеждане на енергия към мрежата;

В режим на динамично спиране.

36 Когато двигателят се реверсира по време на движение чрез превключване на превключвателя, първо се извършва спиране от дадена скорост до нула, а след това ускорение в другата посока. Такова спиране може да се използва и за спиране по време на т.нар опозиция. По време на това обръщане или спиране асинхронен двигател с катерица черпи значителни токове. Следователно, въз основа на условията на отопление за тези двигатели, броят на обръщанията на час не е повече от десетки. За да се ограничат токовете и да се увеличат въртящите моменти, съпротивлението се въвежда във веригата на фазовия ротор на асинхронен двигател. Нека разгледаме три основни начина за електрическо спиране на асинхронни двигатели. Спиране чрез противопоставяне, както е посочено, извършва се, когато двигателят е включен в движение. В този случай магнитното поле се върти в обратна посока спрямо посоката на въртене на двигателя, а въртящият момент на двигателя е спирачен - той действа срещу посоката на въртене. Генераторно спиране се извършва при превключване на многоскоростен двигател в движение от по-висока скорост към по-ниска, т.е. при превключване на машината от по-малък брой полюси към по-голям. В първия момент на превключване скоростта на двигателя се оказва много по-голяма от скоростта на неговото поле, т.е. приплъзването се оказва отрицателно и машината преминава в генераторен режим. Спирането става с преобразуването на кинетичната енергия на въртящите се части в електрическа енергия, която, минус загубите в машината, се предава на мрежата. Генераторното спиране може да бъде и при повдигане при спускане на тежък товар, ускоряване на двигателя до скорост, надвишаваща синхронната; тогава машината започва да отдава на мрежата енергията, предадена й от падащия товар. Генераторното спиране е възможно само при свръхсинхронна скорост. Ако двигателят трябва да бъде спрян в края на спирането, тогава в края на спирането трябва да се премине към механично спиране или към друг вид електрическо спиране (динамично, контрапревключване). Фиксирането на позицията в края, ако е необходимо, се извършва само с помощта на механична спирачка. При динамично спиране намотката на статора на двигателя е изключена от трифазната мрежа и свързана към DC или еднофазна AC мрежа. В този случай са възможни различни начини за свързване на фазите на намотката на статора. Намотката на статора, захранвана от постоянен ток, създава стационарно магнитно поле. Точно както при нормална работа на двигателя неговото въртящо се поле дърпа ротора със себе си, неподвижното поле по време на динамично спиране кара ротора да спре бързо. Кинетичната енергия на въртящите се части се преобразува в топлина, отделена във веригата на ротора поради токовете, индуцирани в нея от неподвижното статорно поле. Плавността на спирането се осигурява чрез регулиране на напрежението на клемите на статора.Спирачният момент на двигателя с фазов ротор може да се регулира и от реостат в роторната верига. Недостатъкът на динамичното спиране е необходимостта от източник на постоянен ток с ниско напрежение.

37 Синхронна машина- това е електрическа машина с променлив ток, чиято скорост на ротора е равна на честотата на въртене на магнитното поле във въздушната междина. Основните части на синхронната машина са котвата и индукторът. Най-често срещаният дизайн е този, при който арматурата е разположена върху статора, а върху ротора има индуктор, отделен от него с въздушна междина. Една арматура е една или повече AC намотки. При двигателите токовете, подавани към арматурата, създават въртящо се магнитно поле, което се свързва с полето на индуктора и по този начин енергията се преобразува. Полето на котвата влияе върху полето на индуктора и затова се нарича също реакционно поле на котва. В генераторите реакционното поле на котвата се създава от променливи токове, индуцирани в намотката на котвата от индуктора. Индукторът се състои от полюси - постояннотокови електромагнити или постоянни магнити (в микромашини). Индукторите за синхронна машина се предлагат в два различни дизайна: изпъкнал полюс или неизпъкнал полюс. Машината с изпъкнал полюс се отличава с факта, че полюсите са ясно изразени и имат дизайн, подобен на полюсите на машина с постоянен ток. При имплицитна полюсна конструкция възбуждащата намотка се вписва в жлебовете на сърцевината на индуктора, много подобно на намотката на роторите на асинхронни машини с фазов ротор, с единствената разлика, че между полюсите остава пространство, което не е пълни с проводници (т.нар голям зъб). Конструкциите с невидими полюси се използват във високоскоростни машини за намаляване на механичното натоварване върху полюсите. За да се намали магнитното съпротивление, т.е. да се подобри преминаването на магнитния поток, се използват феромагнитни сърцевини на ротора и статора. По принцип те представляват ламинирана електротехническа стоманена конструкция (т.е. сглобена от отделни листове). Електрическата стомана има редица интересни свойства. По-специално, той има високо съдържание на силиций, за да увеличи електрическото си съпротивление и по този начин да намали вихровите токове.