При неравных сопротивлениях фаз ротора токи их также не равны между собой. Они образуют несимметричную систему, которую мы можем заменить двумя симметричными системами, имеющими взаимно обратное чередование фаз. Возможность такой замены подтверждается следующими рассуждениями.

Каждая фаза ротора создает пульсирующую н.с. Ее мы можем заменить двумя н.с., вращающимися в разные стороны с одинаковыми частотами (§ 3-4,а). Таким образом, при числе фаз ротора m₂ мы получим m₂ н.с., вращающихся в одну сторону, и m₂ н.с., вращающихся в другую сторону. Суммируя отдельно те и другие, получим только две н.с., вращающиеся в разные стороны Такие же н.с. создадут токи прямой и обратной последовательностей, которыми мы заменили действительные токи фаз ротора.

В машине возникнут два вращающихся поля. Одно из них (основное) будет создаваться токами прямой последовательности ротора I_р1 и соответствующими им токами статора I_с1. Оно будет наводить в обмотке статора э.д.с. E_c1, почти равную при малых скольжениях приложенному к статору напряжению U₁. Второе поле будет вызвано токами обратной последовательности ротора I_р2 и токами I_с2, наведенными им в обмотке статора.

При скольжении s ротора относительно первого (основного) поля его н.с. от токов прямой последовательности вращается относительно ротора в сторону его вращения с частотой sn₁ соответственно частоте f₂ = sf₁. Токи ротора обратной последовательности, имеющие ту же частоту f₂, создадут н.с., вращающуюся относительно ротора с той же частотой sn₁, но в сторону, противоположную его вращению. Эти токи мы должны рассматривать как первичные. Соответствующее им поле вращается относительно статора с частотой

.          (3-190)

Оно будет наводить в обмотке статора токи, имеющие частоту

.          (3-191)

Эти токи будут замыкаться через сеть и налагаться на токи основной частоты f₁.

При малом значении s частота f₃ близка к частоте f₁; например, при s = 0,01 и при f₁ = 50 Гц получим f₃= (1 - 2 0,01) 50 = 49 Гц.

При наложении токов частот f₁ и f₃ (так же как при наложении колебаний с мало различающимися частотами) получается резко выраженная картина биений, что приводит к колебаниям стрелки амперметра в цепи статора с частотой (f₁ - f₃). Такие колебания стрелки амперметра обычно указывают на неисправности цепи ротора. Если измерить их частоту, то можно, зная f₁, найти f₃ и, следовательно, определить по (3-191) скольжение двигателя s. При скольжении s, близком к 0,5, колебания стрелки амперметра в цепи статора также будут заметны, но частота их будет равна f₃.

Рассмотрим вращающие моменты, которые создаются в машине при неравных сопротивлениях фаз ротора. Вначале рассмотрим момент, созданный обратным полем ротора. Для этого обратимся к рис. 3-75, где представлены статор и ротор машины, причем здесь условно (пунктиром и стрелками) показано поле северной полярности, вращающееся против вращения ротора с частотой sn₁.  

Рис. 3-75. К определению направления момента М₂ от обратного поля.

По правилу правой руки найдем направление тока, наведенного этим полем в обмотке статора, а по правилу левой руки — направление электромагнитного момента М₂, действующего на статор. На ротор действует такой же момент М₂, но в обратную сторону.

На рис. 3-75, а и б видим, что при s > 0,5 момент M₂ действует на ротор в направлении его вращения, а при s < 0.5 — в обратном направлении. При s = 0,5 обратное поле ротора относительно статора неподвижно и никаких токов в статорной обмотке не создает; при этом M₂ = 0.

Момент М₁, получающийся от взаимодействия основного поля и токов ротора прямой последовательности I_р1 при малом активном сопротивлении его цепей может быть, как показывает анализ, также отрицательным при s  0,5 из-за большого сдвига по фазе токов относительно э.д.с.

Вверх

Глава 4