-870x400.jpg "Реферат на тему: Электродвигатели")
Введение
Электродвигатели переменного тока — это электрические машины, которые преобразуют электрическую энергию в механическую. Они также являются наиболее совершенным и распространенным типом привода для машин и механизмов, которые преобразуют электрическую энергию в механическую.
Электродвигатели основаны на
процессе электромагнитной индукции, который происходит при движении
токопроводящей среды в магнитном поле.
В качестве токопроводящей
среды обычно используется обмотка, состоящая из достаточно большого количества
проводников, которые соответствующим образом соединены друг с другом. Магнитное
поле в двигателе генерируется либо постоянными магнитами, либо обмотками
возбуждения, которые протекают токами.
Электродвигатели состоят из
защитного корпуса, содержащего неподвижный полый цилиндрический статор,
состоящий из отдельных изолированных пластин из электрической (магнитной)
стали. Обмотки для возбуждения, изготовленные из медной проволоки, расположены
в пазах на внутренней стороне статора.
Внутри статора находится подвижный
ротор, вращающийся на валу, который также состоит из стальных пластин, которые
также изолированы друг от друга термостойким лаком. Медные обмотки расположены
в пазах ротора. Обмотка статора подключена к источнику переменного тока.
Асинхронные двигатели делятся
на синхронные и асинхронные в зависимости от соотношения скорости и частоты.
Асинхронные двигатели имеют
номинальный режим работы, соответствующий непрерывному, короткому,
повторяющемуся короткому или прерывистому режиму работы. Электродвигатели также
имеют номиналы.
При изготовлении и подборе
электродвигателей большое значение имеют условия эксплуатации и климатические условия,
в зависимости от типа используемых электродвигателей, которые имеют
конструктивные особенности, делающие их пригодными для эксплуатации в различных
условиях.
При выборе электродвигателя
необходимо учитывать его КПД и потери электроэнергии в проводниках, питающих
двигатель.
Двигатели переменного тока
необходимы для удовлетворения требований промышленного производства. Они
используются в большинстве электрических приводов. Синхронные электродвигатели
используются, например, в качестве двигателей в крупных установках, таких как
поршневые компрессоры, воздушные каналы, гидравлические насосы и т.д.
Асинхронные двигатели
используются также в промышленности, например, для привода универсальных
крановых систем, а также различных грузовых лебедок и другого оборудования,
необходимого в производстве.
Все эти вопросы требуют
дальнейшего осмысления и изучения.
Поэтому цель диссертации
должна быть сформулирована.
Тема диссертации —
асинхронные электродвигатели переменного тока.
Для достижения этой цели необходимо решить следующие задачи:
- Анализ основной информации об асинхронных электродвигателях переменного тока и их назначении;
- изучение ключевых показателей;
- описание того, как это работает;
- Спецификация ценовой характеристики.
Цель и задачи диссертации определили выбор ее структуры. Статья состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы, использованной при написании статьи.
Наконец, подытоживаются
важнейшие результаты дипломной работы.
1 Параметры задания и выбор варианта задания
Вариант задания выбирается по двузначному шифру, присвоенному студенту преподавателем; для студентов заочной формы обучения – по двум последним цифрам шифра зачетной книжки.
Параметры нагрузки на каждой ступени, синхронная частота вращения АД и требуемое снижение частоты вращения ротора в процентах от номинальной приведены в таблице 1.1, а длительность ступеней – в таблице 1.2.
При расчете принять, что в период паузы (t5
) двигатель работает в режиме холостого хода без отключения от сети.
Напряжение питающей (цеховой) сети принять в зависимости от мощности двигателя:
от 22 до 75 кВт – 380 В,
от 45 до 110 кВт – 660 В,
от 45 до 75 кВт – 380 либо 660 В (выбрать по желанию).
Снижение напряжения в питающей сети для проверки выбранного АД на перегрузочную способность принять 10 % от номинального для всех вариантов.
Число ступеней пускового реостата для всех вариантов z = 2.
Таблица 1.1 – Параметры нагрузки
| Последняя цифра варианта | Мощность на ступенях нагрузки, кВт | Синхронная частота вращения, об/мин | ∆n % | |||
| Р1 | Р2 | Р3 | Р4 | |||
| 0 | 3 | 5 | 9 | 4 | 750 | 5,8 |
| 1 | 7 | 13 | 9 | 18 | 750 | 5,5 |
| 2 | 15 | 10 | 35 | 22 | 750 | 4,6 |
| 3 | 13 | 6 | 10 | 5 | 1000 | 4,8 |
| 4 | 18 | 22 | 9 | 12 | 1000 | 4,0 |
| 5 | 22 | 30 | 40 | 25 | 1000 | 4,5 |
| 6 | 8 | 15 | 5 | 18 | 1000 | 4,2 |
| 7 | 25 | 12 | 15 | 10 | 1500 | 5,0 |
| 8 | 25 | 35 | 45 | 12 | 1500 | 5,7 |
| 9 | 45 | 27 | 40 | 50 | 1500 | 6,0 |
Таблица 1.2 – Длительность ступеней нагрузки
| Длительность ступеней нагрузки, мин | Предпоследняя цифра варианта (шифра) | |||||||||
| 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | |
| t1 | 10 | 13 | 12 | 13 | 9 | 6 | 16 | 10 | 11 | 7 |
| t2 | 5 | 7 | 9 | 8 | 15 | 8 | 6 | 12 | 7 | 14 |
| t3 | 15 | 9 | 14 | 9 | 8 | 18 | 13 | 15 | 18 | 10 |
| t4 | 8 | 13 | 8 | 11 | 12 | 10 | 9 | 6 | 9 | 13 |
| t5 | 7 | 8 | 7 | 4 | 6 | 8 | 6 | 7 | 5 | 6 |
Из приведенных таблиц 1.1 и 1.2 в соответствии с вариантом 08 следует:
мощности на ступенях нагрузки, кВт,
Р1
=22, Р2
=30, Р3
=40, Р4
=25,
длительность каждой ступени нагрузки, мин,
t1
=13, t2
=7, t3
=9, t4
=13, t5
=8.
Синхронная частота вращения АД–1000об/мин. Требуемое снижение частоты вращения на реостатной характеристике Δn=4,5%.
6 Расчет механических характеристик
Механическими характеристиками АД называют зависимости М=f(s) и n=f(M).
Аналитические выражения данных характеристик достаточно сложны, требуют знания многих параметров АД и для практических целей используются редко. Более удобной является так называемая формула Клосса, вполне удовлетворительно описывающая реальную характеристику в пределах изменения скольжения от 0 до критического Sк
.
Рисунок 1- Диаграмма потерь и кривые нагрева
Рисунок 2- Механическая характеристика M=f(s)
Рисунок 3- Механическая характеристика n=f(Me
)
Для расчета естественной механической характеристики находим:
номинальную частоту вращения, об/мин,
где n1
– синхронная частота вращения, об/мин,
Sн
– номинальное скольжение по каталогу, о.е.
номинальный момент, Н·м,
где Рн
– номинальная мощность,
критическое скольжение, соответствующее максимальному моменту,
где Sн
– номинальное скольжение,
Км
– кратность номинального момента.
максимальный момент, Н·м,
Задавшись величиной S от 0 до 1,2, можно рассчитать зависимость М=f(s), которую затем легко перевести в координаты n=f(M) по формуле:
Расчет механической характеристики производим по упрощенной формуле Клосса, Н·м,
где Км
– коэффициент перегрузочной способности,
S
– текущее значение скольжения,
Sк
– критическое скольжение,
Мн
– номинальный момент на валу двигателя, Н·м.
При отсутствии резисторов в цепи ротора имеем естественные характеристики.
Результаты расчета приведены в таблице 1.3, характеристики показаны на рисунках 2, 3, 4.
Таблица 1.3 – Механические характеристики выбранного АД
Исследуемые параметры машины S | 0 | SН =0,035 | 0,1 | SK =0.168 | 0,2 | SР.К =0,376 | 0,4 | 0,8 | 0,1 | 0,12 |
Частота вращения ротораn об/мин | 1000 | 965 | 900 | 832 | 800 | 624 | 600 | 200 | 0 | 0 |
| Моменты М , Н·м: | ||||||||||
| естественная характеристика | 0 | 233,81 | 653,00 | 641.58 | 730,9 | 514,914 | 529,3 | 298,1 | 242,1 | 203,5 |
| реостатная характеристика | 0 | 121,35 | 368,93 | 485.94 | 615,7 | 645,247 | 740,78 | 571,2 | 488,8 | 423,3 |
Введение добавочного сопротивления в цепь ротора приводит к увеличению критического скольжения, величина максимального момента при этом не изменяется. Иными словами, механическая характеристика смещается вниз, а М=f(s) – вправо. Тем самым при постоянном моменте сопротивления Мс
частота вращения несколько снижается.
При реостатной характеристике частота вращения ротора, при заданном Δn=4,5%, об/мин,
скольжение, соответствующее данной частоте вращения,
тогда необходимое добавочное сопротивление, Ом,
Критическое скольжение на реостатной характеристике,
Ключевые показатели
При выборе электродвигателя
переменного тока такие функции, как
Их эффективность,
определяемая как отношение полезной мощности, которую они используют, к общей
мощности, подаваемой на данный прибор.
Коэффициент мощности линии
электропередачи, называемый коэффициентом мощности или значением
«косинусного фи». Этот коэффициент равен отношению активной мощности
электрической цепи к общей подаваемой в нее мощности. Величина косинусного
заряда зависит от устройства и принципа действия электрооборудования,
электрических сетей и систем.
При оценке электродвигателей
используются также их рабочие характеристики, т.е. зависимость параметров
двигателя от мощности вала. Так и есть: Скорость, крутящий момент,
характеристика коэффициента мощности, КПД.
Также существуют следующие особенности, которые характеризуют этот тип продукции.
Номинальный режим работы — это режим работы, на который рассчитан двигатель.
Номинальные параметры
электрической машины, характеризующие номинальный режим работы машины,
относятся к работе машины на высоте до 1000 м над уровнем моря и при температуре
газообразной охлаждающей среды до 40 градусов Цельсия и охлаждающей воды до
30 градусов.
Номинальные режимы работы
электрических машин, включающие длинный, короткий, повторный и прерывистый
режимы.
Номинальная мощность —
эффективная механическая мощность на валу, выраженная в Вт, кВт, МВт, указана
на заводской табличке двигателя.
Номинальное напряжение — соответствует номинальному режиму работы электродвигателя.
Номинальное напряжение
возбуждения двигателя.
Номинальный ток электродвигателя — это ток, соответствующий номинальному режиму работы.
Номинальный ток возбуждения двигателя — это ток возбуждения, соответствующий номинальному режиму работы.
Номинальная скорость
электрической машины.
Изменение номинальной
скорости электродвигателя.
К параметрам, необходимым для
характеристики электродвигателей, относятся также: рабочая температура
отдельных частей двигателя, коэффициент инерции, начальный пусковой ток,
начальный пусковой момент, минимальный крутящий момент, максимальный крутящий
момент, максимально допустимое превышение температуры частей двигателя, высота
оси вращения электродвигателя.
Технико-экономические
показатели — размер, вес и стоимость электродвигателя — зависят от его основных
размеров — внутреннего диаметра сердечника арматуры и его длины. Основные
размеры, в свою очередь, зависят от мощности двигателя, частоты вращения и
основных электромагнитных нагрузок в номинальном режиме работы — эжекции в
воздушном зазоре и линейной нагрузки.
Весь набор параметров
позволяет охарактеризовать данный вид продукции.
Реферат: схемы управления электродвигателями
ВВЕДЕНИЕ
Электрические машины широко применяют на электрических станциях, в промышленности, на транспорте, в авиации, в системах автоматического управления и регулирования, в быту. Они преобразуют механическую энергию в электрическую (генераторы) и, наоборот, электрическую энергию в механическую.
Любая электрическая машина может использоваться как генератор, так и двигатель. Это её свойство называется обратимостью. Она может быть также использована для преобразования одного рода тока в другой (частоты, числа фаз переменного тока, напряжения) в энергию другого вида тока. Такие машины называются преобразователями.
Электрические машины в зависимости от рода тока электрической установки, в которой они должны работать, делятся на машины постоянного тока и машины переменного тока. Машины переменного тока могут быть как однофазными, так и многофазными. Наиболее широкое применение получили асинхронные двигатели и синхронные двигатели и генераторы.
Принцип действия электрических машин основан на использовании законов электромагнитной индукции и электромагнитных сил.
Возможно вы искали – Реферат: Таможенная декларация
Электрические двигатели, используемые в промышленности, быту выпускают сериями, которые представляют собой ряд электрических машин возрастающей мощности, имеющих однотипную конструкцию и удовлетворяющих общему комплексу требований. Широко применяются серии специального назначения.
Общие сведения об электрических двигателях
. Классификация электрических двигателей
Электрический двигатель — машина, предназначенная для преобразования электрической энергии в механическую.
Электрические двигатели классифицируют:
Похожий материал – Реферат: Таможенные аспекты в логистике при транспортировке
По принципу действия электрические двигатели различают:
Переменного тока (асинхронные, синхронные)
Постоянного тока (с независимым, параллельным, последовательным и смешанным возбуждением).
По форме исполнения электрические двигатели делят на 9 групп. Наиболее распространенны следующие типы:
На лапах с подшипниковыми щитами, горизонтальным валом (рис.1)
Очень интересно – Реферат: Тара и тарные операции в торговле
[pic]Рис.1
На лапах с подшипниковыми щитами, фланцем на подшипниковом щите, вертикальным валом (рис.2)
[pic]Рис.2
Без лап с подшипниковыми щитами, фланцем на одном подшипниковом щите
(рис.3)
Вам будет интересно – Реферат: Телеграфные кабели
[pic]Рис.3
По степени защиты от соприкосновения с токоведущими частями и попадания во внутрь посторонних тел, пыли, влаги выполняют различные модификации:
– Открытые электрические машины выполнены без специальных приспособлений для предохранения от случайного соприкосновения с вращающимися и токоведущими частями, она также не имеет специальных приспособлений для предотвращения попадания внутрь машины посторонних предметов. Их устанавливают только в машинных залах.
– Закрытые электрические машины снабжены специальными приспособлениями при помощи, которых корпус машины отделяется от окружающей среды, но не настолько плотно, чтобы считать её герметической.
Предназначается для использования в пыльных помещениях и на открытом воздухе.
Похожий материал – Реферат: Тележка мостового крана
– Защищенная электрическая машина снабжена специальными приспособлениями для предохранения от случайного прикосновения к её вращающимся и токоведущим частям, а также для предотвращения попадания внутрь машины посторонних предметов. Предназначается для установки в закрытых помещениях.
– Каплезащищенная электрическая машина снабжена приспособлениями для предохранения её внутренних частей от попадания капель влаги, падающих отвесно.
– Брызгозащищенные электрические машины снабжены приспособлениями для предохранения от попадания внутрь её брызг, падающих под углом до 45 градусов к вертикали с любой стороны.
– Водозащищённые электрические двигатели выполнены таким образом, что при обливании их вода не проникает внутрь машины.
§
– Герметическая электрическая машина выполнена таким образом, что все отверстия её закрыты настолько плотно, что при определенном наружном давлении исключается всякое сообщение между внутренним пространством машины и окружающей средой.
По способу охлаждения электрические машины классифицируют: – Естественно охлаждаемая электрическая машина не имеет приспособлений для усиления охлаждения. Этот тип охлаждения обычно применяется в машинах открытого типа. – Вентилируемая машина снабжена специальными приспособлениями для усиления охлаждения. – Электрическая машина с самовентиляцией оснащена вентилирующими приспособлениями на её вращающейся части. – Электрическая машина с независимой вентиляцией имеет вентиляционные устройства, не связанные с вращающейся частью машины. – Электрическая машина с проточной вентиляцией охлаждается воздухом внешней среды. – Продуваемая электрическая машина снабжена вентиляционными устройствами, прогоняющими воздух через внутренние части машины. – Обдуваемая электрическая машина снабжена для охлаждения вентиляционными устройствами, обдувающими наружные части машины. По номинальным режимам работы выделяют три основных режима работы. – Продолжительный режим – электрический двигатель работает при постоянной нагрузке R,н. При этом за время работы температура всех частей двигателя достигает установившегося значения t,уст. (График 1)
[pic]
Кратковременный режим — периоды неизменной номинальной нагрузки чередуются с периодами отключения двигателя. За время работы под нагрузкой двигатель не успевает нагреться до установившейся температуры, а за время остановки охладиться до температуры окружающей среды. Различают двигатели с длительностью включения 10, 30, 60 и 90 минут. (График 2)
[pic] – Повторно-кратковременный режим — кратковременные периоды t,p неизменной номинальной нагрузки чередуются с периодами t,n отключения электрического двигателя. За время работы электрический двигатель не успевает нагреться до установившейся температуры, а за время паузы не успевает охладиться до температуры окружающей среды. (График 3)
Возможно вы искали – Реферат: Таможенная декларация
[pic]
Повторно-кратковременный режим характеризуется относительной продолжительностью включения
[pic] где t,p — время работы при номинальной нагрузке t,n — время отключения электрического двигателя
Предусмотрены следующие номинальные повторно- кратковременные режимы: 15, 25, 40 и 60%.
. Устройство электрических двигателей
Похожий материал – Реферат: Таможенные аспекты в логистике при транспортировке
. Двигатели постоянного тока
Электрические машины постоянного тока, как и какие-либо другие электрические машины – это электромеханические преобразователи энергии. Машины постоянного тока способны работать и как в режиме электрического двигателя, так и в режиме генератора постоянного тока. Двигатели постоянного тока используются гораздо чаще, чем генераторы постоянного тока. Это объясняется важными преимуществами этих двигателей. Возможностью плавно, простыми способами и в широких пределах регулировать частоту вращения. Значительным пусковым моментом и одновременно незначительным пусковым током. Способностью к перегрузкам.
Приведенные позитивные качества двигателей постоянного тока обуславливает широкое их применение в системах автоматического управления, автомобильном, железнодорожном, морском транспорте, городском транспорте и т. д.
Кроме позитивных качеств у таких двигателей есть также негативные качества. Самым главным недостатком является присутствие в конструкции ненадежного узла – «щетко-коллекторного» механизма, искрение которого под нагрузкой делает невозможной эксплуатацию этих двигателей во взрывоопасных помещениях. Этот главный недостаток уменьшает область применения электрических двигателей постоянного тока. Сложная технология изготовления, необходимость особенного ухода за машиной также весомые недостатки.
Производство и широкое применение мощных силовых транзисторов и тиристоров для изготовления специальных источников электрической энергии с переменной частотой и напряжением, предназначенных для питания и частотного управления скоростью вращения асинхронного двигателя, приводит к вытеснению ними двигателей постоянного тока из областей их традиционного применения.
Очень интересно – Реферат: Тара и тарные операции в торговле
В последнее время созданы и успешно применяются двигатели постоянного тока, в которых механический коллектор заменен бесконтактным коммутатором на полупроводниковых элементах.
. Строение машин постоянного тока
Конструктивно машина постоянного тока состоит из неподвижного статора и подвижного ротора, разделенных между собой воздушным зазором. (Рис.4)
Статор состоит из станины, к которой прикреплены сердечники основных и дополнительных полюсов. На этих сердечниках размещены катушки обмотки возбуждения и обмотки дополнительных полюсов. Станина, а также сердечники основных и дополнительных полюсов являются частью магнитопровода. Обмотка возбуждения образует магнитодвижущую силу (МДС) возбуждения и соответственно основной магнитный поток. Обмотка дополнительных полюсов образует МДС для компенсации реакции якоря и облегчает условия коммутации (устраняет искрение на скользящих контактах «щетка-коллектор»).
Сердечники основных полюсов или их наконечники, изготавливают шихтованными (из стальных штампованных листов), а дополнительные массивными или также шихтованными. Это делается с целью уменьшения потерь мощности от вихревых токов, которые наводятся в основных полюсах из-за пульсаций магнитного потока во время вращения якоря.
Вам будет интересно – Реферат: Телеграфные кабели
Полюса крепятся к станине с помощью болтов. Катушки основных и дополнительных полюсов изготавливают из изолированного медного провода круглого или прямоугольного сечения. Кроме приведенных выше обмоток, в наконечниках основных полюсов, машин постоянного тока со сложными условиями коммутации (прокатные двигатели, специального назначения и др.), размещают компенсационную обмотку, которая подключается последовательно с обмоткой якоря так, чтобы магнитный поток от неё был направленным навстречу потоку от тока якоря и полностью компенсировал бы его реакцию.
Якорь крепится на валу, состоит из сердечника (который является частью магнитопровода машины), обмотки и коллектора. Сердечник якоря, который перемагничивается с частотой f , собирают из листов электротехнической стали. В пазы сердечника вкладывают секции обмотки якоря. В каждом пазу уложено две части разных секций обмоток, одна поверх другой. Концы обмоток припаивают к соответствующим пластинам коллектора. Секции могут быть одновитковыми и многовитковыми. Якорь соединен со статором с помощью подшипниковых щитов, а на якоре закрепляются подшипники. Выводы от обмоток возбуждения и якорной группы размещают в клемной коробке. Вся машина крепится к фундаменту с помощью лап. Для охлаждения машины предусмотрены вентиляционные каналы.
Особым конструкционным компонентом электрических машин постоянного тока является коллектор. В основном коллектор изготавливают виде цилиндра, который собран из пластин из твердой меди. Между пластинами размещены изоляционные прокладки из миканита. Над коллектором устанавливают щетки, которые размещаются в щеткодержателях, укрепленных на подшипниковом щите с помощью траверсы. Щетки прижимаются к коллектору с помощью пружин, прижим которых можно регулировать.
[pic]
[pic]
Похожий материал – Реферат: Тележка мостового крана
Рис.4 Устройство электрического двигателя постоянного тока:
1 – щеткодержатель
2 – щетки
3 – коллектор
§
5 – станина
6 – обмотка якоря
7 – сердечник дополнительного полюса
8, 9 – катушка и сердечник главного полюса
. Принцип действия электрического двигателя постоянного тока
Возможно вы искали – Реферат: Таможенная декларация
Если обмотку возбуждения подключить к источнику электрической энергии, то по обмотке возбуждения будет протекать электрический ток. Под действием этого тока будет образовываться основное магнитное поле электрической машины. С помощью основных полюсов, в частности наконечников этих полюсов, формируется равномерное распределение индукции по дуге цилиндрической поверхности ротора. Обмотка возбуждения вместе с магнитопроводами статора и ротора называется индуктором, т.е. той частью машины, которая образует основное магнитное поле.
В результате взаимодействия магнитного поля обмоток якоря и магнитного поля полюсов создается вращающий момент и якорь машины приходит во вращение. Т.о. электрическая энергия преобразовывается в механическую энергию. Момент развиваемый электрическим двигателем вычисляется по формуле:
M=k(( где, M развиваемый момент электрическим двигателем
. магнитный поток эл.дв., Вб.
. ток обмотки якоря, А k конструктивная постоянная машины
Похожий материал – Реферат: Таможенные аспекты в логистике при транспортировке
При вращении якоря в проводниках его обмотки индуцируется ЭДС, направление которой противоположно направлению тока, поэтому её называют противо-ЭДС или обратной ЭДС. Эта ЭДС играет роль регулятора потребляемой мощности, т.е. изменение потребляемого тока происходит вследствие изменения противо- ЭДС. Приложенное напряжение уравновешивается противо-ЭДС, падением напряжения в обмотке якоря и щеточных контактах. Следовательно:
U=E IRя Ток в обмотке якоря и частота его вращения определяются по формулам:
I= (U-E)/Rя и, n= (U-IRя)/ (с() где, с постоянная, определяется конструкцией машины. Условием установившегося режима двигателя является равенство вращающего и тормозного момента. Если вращающий момент, развиваемый двигателем Мэ, уравновешен тормозным моментом Мт, то частота вращения якоря остается постоянной. При нарушении равновесия моментов появляется дополнительный момент, создающий положительное или отрицательное ускорение вращения якоря. Если увеличить нагрузку (тормозной момент на валу двигателя Мт) то равновесие моментов нарушится (МэМэ), то частота вращения уменьшается непрерывно до остановки двигателя. Такие случаи могут возникать при больших тормозных моментах на валу и значительных понижениях напряжения в сети. При уменьшении нагрузки на валу двигателя (Мэ>Мт) вращение якоря начнет ускоряться, что вызовет увеличение противо-ЭДС в его обмотке. Ток в обмотке якоря уменьшится и снизится вращающий момент двигателя. Изменение частоты, противо-ЭДС и тока в якоре будет протекать также до восстановления равновесия моментов (Мэ=Мт). Однако в электрических двигателях постоянного тока сравнительно часто создаются условия, при которых равновесие моментов не восстанавливается при любом изменении частоты, так что вращающий момент всегда остается больше тормозного момента на валу двигателя (Мэ>Мт). В таких случаях частота вращения якоря непрерывно увеличивается, теоретически стремясь к бесконечности. Практически при значительном превышении номинальной частоты машина разрушается — разрываются бандажи, скрепляющие лобовые соединения обмотки, проводники обмотки выходят из пазов и т.д. Такой аварийный режим называется разносом двигателя. Направление вращения якоря эл.двигателя постоянного тока зависит от полярности полюсов и от направления тока в проводниках обмотки якоря. Т.о. для реверсирования двигателя, т.е. для изменения направления вращения якоря, нужно либо изменить полярность полюсов, переключив обмотку возбуждения, либо изменить направление тока в обмотке якоря. Обмотка возбуждения обладает значительной индуктивностью и переключение ее нежелательно. Поэтому реверсирование двигателей постоянного тока обычно производится переключением обмотки якоря.
. Магнитное поле электрических машин постоянного тока
Магнитное поле электрических машин постоянного тока состоит из двух частей: основного магнитного поля и магнитного поля якоря. Ток Iв, который протекает по обмотке возбуждения с числом витков (в, образует магнитодвижущую силу (МДС) обмотки В.
Очень интересно – Реферат: Тара и тарные операции в торговле
Fв=Iв(в Под действием магнитодвижущей силы образуется магнитный поток Фо основного магнитного поля, который замыкается через основные полюса, магнитопровод статора и ротора и дважды пересекает воздушный зазор. Магнитный поток Фо основного поля вычисляют по закону Ома для магнитной цепи:
[pic]
где, Rб – воздушные зазоры, Rп – основные полюса, Rс – сопротивление статора, Rр – сопротивление ротора. Fп – магнитодвижущая сила обмотки одного полюса, которая связана с МДС возбуждения зависимостью:
Fв=2Fп Чтобы уменьшить пульсацию, необходимо распределить индукцию основного магнитного поля в воздушном зазоре как можно равномернее. Это достигается путем выбора формы наконечника основного полюса. Магнитное поле якоря возбуждает проводники с током обмотки якоря, распределение которых вдоль дуги поверхности ротора равномерное. Влияние магнитного поля якоря на основное магнитное поле машины называется реакцией якоря. Реакция якоря имеет негативное влияние на работу машины постоянного тока: искажается равномерное распределение магнитной индукции вдоль дуги зазора вследствие насыщения магнитопровода уменьшается основной магнитный поток Чтобы уменьшить негативное влияние реакции якоря, применяют: — компенсационную обмотку. Компенсационная обмотка включается последовательно с обмоткой якоря, пропуская по ней ток якоря. Магнитный поток якоря и компенсационной обмотки возбуждаются одним и тем же током и направлены встречно. Таким образом происходит компенсация негативного влияния реакции якоря.
– дополнительные полюса. Обмотку дополнительного полюса включают последовательно с обмоткой якоря, поэтому магнитное дополнительных полюсов зависит от тока якоря. Дополнительные полюса размещают так, чтобы магнитное поле якоря и дополнительных полюсов были противоположными друг другу и таким образом компенсировалось влияние реакции якоря.
Вам будет интересно – Реферат: Телеграфные кабели
. Электромагнитный момент машины постоянного тока
Сила Ампера – это взаимодействие, а также сила взаимодействия любого магнитного поля на проводник с током.
На каждый проводник длинной L обмотки якоря с током Iа, который находится в магнитном поле с индукцией В, действует сила Ампера, значение которой равняется:
Fi=BIaL Направление силы Ампера определяется по правилу левой руки. Момент силы Ампера одного проводника, который лежит в пазу ротора диаметром D, равняется:
M=NM1=NBIaL(D/2)
Похожий материал – Реферат: Тележка мостового крана
Преобразуя формулу можно получить:
М=СмФоIя где, Фо — магнитный поток Iя — поток якоря См — конструктивная постоянная двигателя, которая вычисляется по формуле
См=рN/2(a Ток якоря вычисляется:
[pic] Ея – электродвижущая сила якоря Rя – сопротивление обмотки якоря– приложенное напряжение
Ценовая спецификация
До 1996 года цены на
электродвигатели росли огромными темпами, так что в 1995 году динамика цен
составляла 280%, а с 1996 года рост цен значительно замедлился и составил 130%.
Рост цен до 1996 года был в основном обусловлен инфляцией в России, а после того,
как экономическая ситуация более или менее стабилизировалась, рост цен
замедлился.
Позже рост цен замедлился. В январе-марте 1997 г. темпы роста цен
на продукцию машиностроения значительно замедлились. За три месяца этого года
заводы, выпускающие продукцию машиностроения, увеличили цены в среднем на 3
процента. За соответствующий период прошлого года машиностроительная
промышленность увеличила цены на свою продукцию на 11,3%.
В целом, динамика цен
в 1997 году составила 107,4%. В 1998 году тенденция к снижению цен
продолжилась. Так, в первом квартале динамика цен составила 101,3%, во втором —
99,2%, однако в третьем квартале цены вновь начали расти, в основном из-за
экономического кризиса, падения курса рубля и роста инфляции. В октябре 1998
года динамика цен составила 105,9%. Цены продолжали расти, что также было
вызвано августовским кризисом.
В принципе, электродвигатели
изготавливаются на заказ, и окончательная цена определяется при заключении
договора. Более того, цена зависит от различных версий мотора (тропического,
морского и т.д.), поэтому цена увеличивается. Экспортная версия также повышает
цену двигателя.
Заключение
До 1997 года наблюдался спад
производства автомобилей из-за нестабильности российской экономики. Многие
компании собирались закрыться. На сокращение российского производства
электродвигателей также сильно повлияла импортная продукция, особенно дешевые
электродвигатели из Украины, а также из других стран, поскольку для серьезных
инвестиционных проектов предприниматели отдавали предпочтение импортной
продукции, считая, что она более высокого качества.
В результате отечественному
производству в России уделялось мало внимания, и оно сократилось. Но с 1996
года падение производства замедлилось, а с 1997 года произошло увеличение
производства, которое в 1997 году составило 13,9%. Это связано со стабилизацией
российской экономики и тем, что предприятия модернизировали, установили
современное оборудование и смогли выпускать продукцию, не уступающую импортным
аналогам.
В настоящее время российские
производители имеют прекрасную возможность занять рынок электродвигателей, так
как резкая девальвация рубля по отношению к другим валютам значительно
сократила объем импорта, а отечественные потребители предпочитают покупать
более дешевую отечественную продукцию.
Асинхронные электродвигатели
переменного тока имеют большое значение для промышленности, они нетребовательны
к использованию, надежны, имеют более длительный срок службы, просты в
установке и дешевле, чем двигатели постоянного тока. Недостатки электродвигателей
устраняются различными модификациями, такими как двухклеточный ротор и глубокая
щель на одном роторе и другие.
На мой взгляд, в настоящее
время нет полной замены двигателей переменного тока.
