1 Магнитные свойства материалов



страница8/8
Дата09.08.2018
Размер0.81 Mb.
#43495
ТипЛекция
1   2   3   4   5   6   7   8

Рисунок

Частота вращения с увеличением напряжения резко падает. Такая характеристика называется мягкой.


В двигателях со смешанным возбудителем обе обмотки соединены так, чтобы их м.д.с. и потоки Ф и Фш складывались, такое соединение называется согласным.



.

.

Такие двигатели также используются для маховиков (ножницы, пресса и др.)

Потери в двигателях и их к.п.д:

- потери в стали Рст- зависят от частоты перемагничивания и

магнитной индукции В, где Рn – число полюсов;

- потери механические Рмех (в подшипниках, щетках);

- электрические (в обмотках и щетках)

- электрические,

Рщ=DUщIя- потери в щетках.

- потери добавочные (реакция якоря, искажение магнитного потока).

К.п.д. и составляет 70-93%.

При уменьшении момента нагрузки до нуля, двигатель с последовательным возбуждением может «пойти в разнос».

Двигателю со смешанным возбудителем не угрожает «разнос». Параллельная обмотка обеспечивает перевод двигателя электропоезда в режим рекуперативного торможения при движении поезда по инерции, под уклон, энергия возвращается в сеть.

1 УНИВЕРСАЛЬНЫЙ КОЛЛЕКТОРНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ

Универсальные двигатели рассчитаны для работы от постоянного и переменного тока при частоте 50Гц, могут иметь скорость вращения больше 3000 оборотов в минуту.

Универсальные двигатели- это двухполюсные двигатели последовательного возбуждения с обмоткой возбуждения для постоянного напряжения 120В. и для переменного 127В (рисунок 5).

В таком двигателе ток возбуждения и ток якоря – один и тот же: iв= iя


При одновременном изменении потока и тока направление момента не изменяется, поэтому этот двигатель может работать и на переменном токе. Однако условия его работы при этом значительно хуже, чем на постоянном токе. В следствии индуктивности обмоток двигателя уменьшается его коэффициент мощности и вращающий момент.


При изменении потока полюсов с частотой сети в коммутируемых секциях якоря наводиться трансформаторная ЭДС Ет=4.44fwcФmax способствующая искрению под щетками. Это существенный и не устранимый полностью недостаток коллекторного двигателя переменного тока. Стремятся уменьшить величину Ет , уменьшая число витков wc секции.
M

+

-



~

~

Рисунок 5



Благодаря возможности плавного регулирования, такие двигатели применяются как тяговые двигатели на железных дорогах, имеющие частоту напряжения 50(25 и 16 Гц).

Трехфазные синхронные машины

В отличии от асинхронных машин скорость вращения ротора синхронных машин равна скорости вращения поля статора и сохраняется постоянно не зависимо от нагрузки.

Трехфазная обмотка статора, подключается к сети переменного поля, а обмотка ротора к источнику постоянного тока, т.е. ротор представляет собой вращающийся электромагнит (рис. 6).

3

~



+

-

2



1

Рисунок 6

По такому принципу построены синхронные генераторы и двигатели, которые используються на транспорте, в летательных аппаратах, и т.д. В качестве первичных двигателей используют паровые, гидравлические турбины, дизели или газовые турбины.



Синхронный двигатель применяют в приводах большой мощности (несколько детятков мегаватт). Они приводят в движение насосы, компрессоры, вентиляторы и другие механизмы работающие с неизменной скоростью.

Синхронный двигатель малой мощности используют в устройствах где требуеться строгое постоянство скорости: электрочасы, самопишущие приборы устройства программирования и т. д.

В синхронных двигателях основное магнитное поле создается постоянным током обмотки ротора, поэтому они могут работать, не забирая реактивную мощность из сети переменного тока.

Ток ротора синхронного двигателя обычно регулируют так, чтобы переменный ток обмотки статора опережал по фазе напряжение на зажимах машины. При этом синхронный двигатель улучшает коэффициент мощности.

На крупных подстанциях электрических систем устанавливают синхронные машины, вращающиеся в холостую, и отдающие в сеть реактивную мощность. Эти машины называют синхронными компенсаторами.



Синхронные двигатели малой мощности

Синхронные микродвигатели отличаются от обычных синхронных двигателей тем, что их роторы не имеют обмоток возбуждения питаемых постоянным током. При этом исключается два недостатка синхронных машин- наличие скользящих контактов, и необходимость в источнике постоянного напряжения. В микродвигателе электромагнитный вращающий момент возникает в следствии специальной формы ротора изготовленного из магнитотвердых материалов, обладающих коэрциативной силой порядка нескольких сотен ампер на сантиметр.



Однофазный асинхронный двигатель

M

~U



I

II

Z



C2

C1



B2

B1

Рисунок 7




SA1
Однофазные асинхронные двигатели небольшой мощности (рисунок 7) содержат две обмотки, основную рабочей фазы I – c выводами С1 и С2, и вспомогательную обмотку пусковой фазы II, с выводами В1 и В2 . Оси обмоток статора смещены в пространстве относительно друг друга на угол Q=90 эл.град. Z выполняют выполняет функцию резистора, индуктивной катушки или конденсатора. Оно обеспечивает вращение магнитного поля. Подключение только одной рабочей фазы к сети переменного тока, возбуждает только пульсирующие магнитное поле, не способное вызвать вращение ротора.

При подключении питания в обмотках устанавливаются токи сдвинутые по фазе на некоторый угол a.

Когда скорость приближается к постоянной, пусковую кнопку Кн отпускают; и двигатель переходит с двухфазного в однофазный режим работы.

Изменение направления вращения ротора двигателя достигается изменением направления тока в одной из фаз статора при пуске.



Параметры двигателя:

, - коэффициент мощности и частота вращения

ротора;


, - мощность на валу и к.п.д. двигателя;

- скольжение измеренное стробоскопическим методом.

Трехфазный синхронный двигатель

В отличии от асинхронного двигателя обмотка ротора имеет выводы U1 и U2, и питается постоянным током от постоянного источника тока

(рисунок 8).

На роторе имеется еще короткозамкнутая обмотка, которая при работе двигателя с переменной нагрузкой на валу, способствует быстрому затуханию колебаний скорости ротора



- частота вращения.

- угловая скорость.

Частота вращения ротора двигателя в пределах допустимой нагрузки и кратковременной перегрузки всегда остается постоянной, равной частоте вращения магнитного поля статора. Поэтому синхронные двигатели имеют абсолютно жесткую механическую характеристику n=f(M) .

A

B



C

+

-

U

R



Д
Рисунок 8

1 Пуск и регулировка частоты вращения асинхронных двигателей

Осуществляется за счет:

- более глубокие пазы

- переключение с треугольника на звезду на время пуска (напряжение

Uф понижается в раз, а ток пуска в 3 раза);

2 Изменение направления вращения

Достигается:

- изменением порядка следования фаз.

- частота вращения ротора при х.х. мало чем отличается от частоты вращения магнитного поля статора и скольжение при этом составляет доли процентов. При нагрузке скольжение увеличивается и достигает при номинальной мощности Sн=(3-8%) за Dt – несколько десятков секунд. Определяют , а затем скольжение



;

, Mf(S )- определяется кривой (рис.9);

M

Mn



Mmax

Sk

Sn

Mн

Sн

Рисунок 9

- кратность пускового тока (4-7) и выше;

- пускового момента (0,8-2).

- ограничение пускового тока для двигателей средней и большой мощности, обеспечивается снижением напряжения на его зажимах, если не требуется значительный пусковой момент.

Электродвигатель с короткозамкнутым ротором характеризуется следующими номинальными величинами:




Р – мощность на валу;

Uн– линейное напряжение;

Iн– линейный ток;

l\D– тип соединения фаз;

fн - частота переменного тока;

n2n– частота вращения ротора;

cosjн– коэффициент мощности;

h – к.п.д;

; .


M

SА2


SА1

C1

C2



C3

C4

+



+

+

+



A

B

C



~220В

VD

VD



R

R

Рисунок 10



Конденсаторы С13 – пусковые , С24 – рабочие.

Переключатели:



-SA1 – изменение направления вращения;

-SA2 – пуск.

Изменяя ступенчато емкости конденсаторов, измеряем токи в точках А, В, С добиваясь их равенства.



VD1,VD2 с Uобр=300-400В.

Iпр–зависит от мощности двигателя.

До 1 кВт – Д245,246,247



Iпр=10А

M

~220В



С1

С2

SA1
Снижение мощности на валу Р в раза.

Рисунок 11



Регулирование частоты вращения асинхронного двигателя:

- изменением частоты и напряжения питающей сети;

- изменением количества пар полюсов .


А

В

С
Пуск асинхронного двигателя с фазным ротором (рисунок 12) осуществляется за счет 1

rp

5

А

С



В

4

2



3
введение сопротивления rp в цепи ротора что позволяет уменьшить пусковой ток ротора и статора. По мере разбега ротора сопротивление rp уменьшают до «0».


1-реостат,

3-щетки,


4-рубильник

Каталог: images -> PDF documents -> Electronni sistemu
images -> Н. И. Сулейманов Комплект контрольно-оценочных средств для оценки результатов освоения профессионального модуля разработан на основе Федерального государственного образовательного стандарта среднего профессионального
images -> По направлению подготовки
images -> Добавить гаджеты. Добавление гаджетов
images -> Техническое задание № apnip/C. 2/CS/Ind/01 Международный консультант по улучшенной производительности орошаемого земледелия
images -> Комплект контрольно-оценочных средств по профессиональному модулю пм. 01 Техническое обслуживание и ремонт автотранспорта
Electronni sistemu -> Учебное пособие предназначено для изучения студентами неэлектротехнических специальностей вузов раздела «Основы электроники»


Поделитесь с Вашими друзьями:
1   2   3   4   5   6   7   8




База данных защищена авторским правом ©vossta.ru 2022
обратиться к администрации

    Главная страница