Попов В.С., Николаев С.А. Общая электротехника с основами электроники (1972) (1095872), страница 43
Текст из файла (страница 43)
характеристикам генератора постоянного тока независимого возбуждения (рис. 4-22). Однако процентное изменение напряжения И/ = — 100% и„ у синхронного генератора достигает величины (20 — 40) % У„. Дело в том, что поток реакции якоря Ф„, показанный замыкающимся поперек полюса (рис. 10-29), как в машине постоянного тока, у синхронной машиныприотстающемтоке,т.е. присозф '1, в замыкается частично вдоль полюсов Рис.
10-33. Диаграмма работы синхронного дингатели с иереиоабужденнем. Рис. 10-32. Схема пуска синхронного даигатели. встречно потоку Ф,. Поэтому происходит сильное уменьшение результирующего потока Ф = Ф, — Ф„и уменьшение э. д. с. Е„а значит, и У. Синхронная машина может работать и в режиме двигателя для привода механизмов, не создающих резких пере- . грузок, например, насосов и воздуходувок, с успехом заменяя асинхронные двигатели при мощностях в сотни н тысячи киловатт.
При способности к перегрузке М„/М„= = 1,8 -'- 2,5 синхронный двигатель обладает ценным свойством работать ри сои ф, равном единице. На рис. 10-32 показана схема пуска синхронного двигателя. Кроме обмотки возбуждения 1, в полюсных наконечниках ротора за- лажена короткоэамкнутая обмотка ~, как у асинхронного двигателя. Перед пуском обмотка возбуждення 1 замыкается переключателем 2 на сопротивление 3.
Статор Б подключается рубильником б к питающей сети н вращающееся магнитное поле статора, наводя токи в короткозамкнутой обмотке ротора 4, разгоняет ротор, как у асинхронного двигателя до частоты вращения и, ж л,. Для того чтобы ротор начал вращаться с частотой и„ т.
е. синхронно, нужно установить в обмотке 1 постоянный ток. С этой целью перекидывают ножи переключателя 2 вниз, на зажимы воз- . будителя 7 н ротор автоматически входит в синхроннзм, после чего двигатель можно нагружать. Диаграмма работы двигателя показана на рис. 10-33. Вращающийся поток ротора Ф, наводит в обмотке статора протнво-э.
д. с, Е,. Если пренебречь активным сопротивлением обмотки, считая 1,з, 1,х„ то напряжение сети У, = — (Е, + 1,х,) ж — Е, (рнс. 10-33, а). Прн холостом ходе мощность Р„= ')~'3 У,1,„сов ~у„очень мала и равна потерям холостого хода двигателя. Ток холостого хода 1„активный н тоже мал, а соз ~р, при соответствующем возбуждения может быть равен единице. При росте нагрузки на валу ток увеличивается до значения 1„оставаясь активным. Если увеличивать ток возбуждения 1, (рнс. 10-33, б), то поток Ф, растет н э.
д. с. увеличивается до значения Е~ + ЛЕ. Тогда в обмотке статора появляется дополнительный ток 1Р = ЬЕ1х1. Этот ток целиком реактивный, так как сопротивление обмотки статора ег = г, + х, ж х,. Ток 1 отстает от ЬЕ на угол ~р = 90' (рнс. 10-33, б) й опережает напряжение У, на 90', а суммарный ток двигателя 1„опережает напряжение У, на угол ~р,. Очень часто устанавливают режим с ив х р о н н о го ком п е н с а то р а, когда двигатель работает без нагрузки на валу, но с опережающим током 1„,„(рнс. )0-33, б). Если такая машина включена в сеть с нцдуктнвной нагрузкой, то она, работая как конденсатор, создает в сети уело. вия, близкие к тем, когда получается резонанс токов (см. 5 6-11). Синхронный компенсатор имеет преимущество перед статическим конденсатором в том, что величину опережающего тока можно менять, изменяя ток возбуждения.
Прн малых мощностях, не превышающих нескольких сот ватт, синхронные двигатели конструируются без обмотки возбуждения, называются р еа кт и в н ым и си нхронными двигателями и применяются для привода механизмов, требующих постоянной частоты вращения 1звуковое кино„ телемеханики). 46-1а. Универсальный иоллекторный двигатель На рис, 10-34 показана схема включения универсального коллекторного двигателя. Если присоединить этот двигатель к сети постоянного тока зажимами + и —, то он будет работать как обычный двигатель последовательного возбуждения, о характеристиках и свойствах которого было сказано в 3 4-17. Известно, что прн одновременном изменении направления тока в якоре и в обмотке возбуждения направление вращения якоря я не изменяется.
Следовательно, сериесный ° двигатель будет вращаться, если его под- ключить и к сети переменного тока. с, Однако в массивных частях магнитной цепи машины постоянного тока прн питании ее переменным током возникнут больоа шие тепловые потери, а обмотка возбуждеРис. 10-34. схе. ния для переменного тока будет обладать ма универсаль- большим индуктивным сопротивлением.
ного двигателя Поэтому универсальные двигатели выпол- няются со станиной и полюсами, шихтованными из листовой электротехнической стали, как и якорь. Дополнительных полюсов они не имеют. Для уменьшения индуктивного сопротивления при работе на переменном токе под напряжение включается только часть обмотки возбуждения. Показатели двигателя при работе иа переменном токе несколько хуже, чем на постоянном. 40-46. Лабораторная работа.
Трехфазный асинхронный электродвигатель Пелью лабораторной работы является изучение рабочих характеристик асинхронного двигателя. Перед выяолиением работы необходима ознакомиться с содержанием $10-5, 10-10, 10-13.. Описание работы Схема включения короткозамкнугого асинхронного алектродвига. геля показана на рис, 10-23. При пуске с переключением обмоток статора со звезды на треугольник можно наблюдать уменьшение пускового 270 тока. Для пуска электродвигателя нужно, поставив ножи переклю* чателя 2 в такое положение, при котором статор соединен в звезду, замкнуть трехполюсный рубкльник 1. Когда электродвигатель пршнел во вращение, переключают статор на треугольник.
Пуск электродвигателя производится вхолостую прн номинальном напряжении (Ут = Ув). Записав показания приборов при холостом ходе, можно нагружать электроднигатель до тех пор, пока ток не досгигнег 1„. Нагрузка на валу обычно создается механическим тормозом.
Записывают пять-шесть значений тока 1, мощности Р„напрюкения Уы частоты вращения ротора лз и силы нз тормозе Р. По полученным данным производят вычисления. Момент М, мощность Р, н к. п. д. г) можно вычислить по формулам, приведенным в 4 4-19. Для пуска электродвигателя с фазным ротором реостат присоединяют по схеме на рнс.
10-24, а статор соединяется звездой илн треугольником в зависимости от йапряжения сети. План работы 1. Ознакомиться с электродвигателем и пусковым приспособлением, записать основные технические данные электродвигателя и электронзмернтельных приборов. 2. Собрать схему (рис. 10-23) и показать ее руководителю, Включить короткозамкнутый двигатель прн помощи переключателя 2. 3.
Снять и построить рабочие характеристики двигателя: 1„ Р„ М, з, соз ~р, г) в зависимости от Р,. 4. Пустйть асинхронный двигатель с фазным ротором (рнс. 10-24). Изменить направление вращения ротора. 5. Сделать заключение о выполненной работе. Гнева одиннадцатая Электропривод и аппаратура управления 44-4. Система влектроприаеда Э л е к т р о п р и в о д о м (электрическям приводом) называется часть машинного устройства, состоящая из электродвигателя аппаратуры управления и передаточного механизма от электродвигателя к рабочей машине.
Электропрнвод с примененяем автоматизации дает возможность увеличить производительность силовой установки с одновременным повышением качества выпускаемой продукпин и улуч. шепнем условий труда рабочих. Правильный выбор мощности двигателя, приводящего в движение машину-орудие (станок, насос, вентилятор, кран и т. д.), имеет очень важное значение, Прн йедостаточной номинальной мощности двигатель в результате перегрузки недопустимо перегревается, что приводнз к разрушению изоляпни обмоток; завышенная мощность двигателя удорожает установку, снижает к.
п. д. н соз ф. Выше говорилось о перегрузочной способности днигателя, характеризуемой отношением М„/М„, 2П указывающим на физическкй предел мощности, которую двигатель способен развйвать кратковременно. Во избежание внезапной остановки двигателя тормозной момент иа валу цпектродвигателя со стороны цроизводсгвенного механизма не должен превышать величину М„. Величина Мч/Мч в среднем для асинхронных двигателей общепромышленного применения 1,8 — 2,5, для крановых асинхронных двигателей 2,3 — З,З, для синхронных двягателей 1,8 — 2,5.
Допустимак перегрузка двигателей постоянного тока определяется безыскровой работой коллектора, так как у ннх при перегрузке ухудшается коммутация и возможно появление кругового огня на коллекторе. С учетом этого у них Мч/Ма -2,5, а для кйаиовых двигателей З,Π— 4,0. У электродвигателей следует различать мощности: номинальную, продолжительную, мгновенную перегрузочную и кратковременную перегрузочную., Но м н н ал ь н у ю п родоп ж и тел ь и у ю м о щ н ость, указываемую на щитке, двигатель может развивать произвольно долгое время, ие перегреваясь сверх нормы, ограниченной допустимой температурой изоляции обмоток двигателя.
Мгновенная перегрузочная мощность опре. деляется конструкцией и электромагнитными свойствами двигателя. Кратковременную перегрузочную мощи о с т ь двигатель может развивать при определенной продолжительности включения (ПВ), не перегреваясь свыше допустимых для его изоляции температур. На щитке таких двигателей указываются кратковременная мощность и время, в течение которого оиа допустима. 11-2. Нагрев л охлаждение алентрлнекнлк мвзлин Материалы, применяемые в элекгромашиностроении для изоляции, в зависимости от иагревосгойкости делятся иа семь классов. !. К л а с с У. Непропвтанные и не погруженные в жидкий влектроизоляциониый материал хлопчатобумажнме ткани и пряжа, бумага н волокнистые материалы иэ целлюлозы и шелка.
Предельно допустимая температура 90' С. 2. К л а с с А. Материалы класса т', ио пропитанные или погру-; женные в жидкий злектроизоляциоиный материал. Предельно дону ~ стимая температура 105'С. 3. К л а с с Е. Некоторые синтетические органические пленки., Предельно допустимая температура 120'С. 4. К л а с с В. Наделяя из слюды, асбеста, стекловолокна н дру-''; гих неорганических материалов, склеенных илн пропитанных органи- ' ческими вяжущими веществами (смолами нли лаками). Предельно допустимая температура 130'С.
5. К л а с с г. Неорганические материалы из слюды, стеклово-;, локна и асбеста в сочетании с синтетическими склеивающими или ) пропнтывающнми составами. Предельно допустимая температура 155'С. 1 6. К л а с с Н. Материалы класса г, но в сочетании с кремний- 4 органическими связующими и пропитывающими веществами. Предельно допустимая температура 180'С. 7.
Кл а с с С. Слюда, фарфор, стекло, кварц без примеиеиияй вяжущих веществ или с неорганическими связующими составами. Предельно допустимая температура 180'С и выше. 272 '3 При температуре окружающей среды +35'С стальные сердечники и другие части, соприкасающиеся с обмотками, при изолянии обмоток классов А и В не должны кисть соответственно превышения температуры (см. ниже) более 65 и 85'С. Контактные кольна прн тех же условиях должны иметь температуру не выше 70 и 90', а коллекторы 65 и 85'С. Температура подшипников скольжения не должна превышать 80'С, а подшипников качения 95'С. Конечная температура двигателя Ф слагается нз превышении его температуры т над температурой окружающей среды н температуры окружающей среды оэ = 35'С, т. е.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
