рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

ЕЛЕКТРИЧНІ МАШИНИ

ЕЛЕКТРИЧНІ МАШИНИ - раздел Транспорт, До виконання самостійної роботи з дисципліни елементи і пристрої автоматики та систем управління   2.1 Вихідні Визначення Електричними Машинами ...

 

2.1 ВИХІДНІ ВИЗНАЧЕННЯ

Електричними машинами називають пристрої, принцип дії яких ґрунтується на поєднанні електромагнітних процесів і механічного руху.

У генераторах механічна енергія перетворюється на електричну енергію, що віддається в електроенергетичну систему або певному споживачеві.

В електродвигунах електрична енергія, що надходить з електромережі, перетворюється на механічну енергію, яка віддається будь-якому механізмові або пристрою, що приводиться в рух (металообробний станок, підйомний кран, транспортний засіб, насос, вентилятор, компресор та ін.).

Залежно від роду струму (постійний або змінний), який споживається з живильної мережі, електродвигуни поділяють на двигуни постійного струму і двигуни змінного струму. Другі є поширенішими, як і взагалі електроенергетичні системи змінного струму.

Машини змінного струму можуть бути однофазними або багатофазними залежно від використання системи змінного струму. При виробництві електроенергії виняткова роль належить трифазним генераторам, у промисловому електроприводі основними є трифазні електродвигуни.

 

2.2 ТРИФАЗНІ АСИНХРОННІ ДВИГУНИ (ТАД)

ТАД призначені для: перетворювання електричної енергії у механічну енергію обертального руху – є найбільш поширеними у електричних приводах, різноманітних приладах та агрегатах.

Будова ТАД: нерухомий статор має 3, 6, 9, … обмотки, симетрично розташовані по колу статора, тобто число обмоток кратне трьом. Усередині двигуна (на підшипниках) знаходиться ротор – обертальний циліндр. Обмотки ротора є провідниками – алюмінієва заливка, які знаходяться на поверхні шихтованого ротора. Кінці цих провідників короткозамкнені. З ротором, частіше з одного боку, рідше з обох, з’єднаний вихідний вал, що обертається.

Принцип дії полягає в тому, що три і більше фази статора створюють обертальне магнітне поле з кутовою швидкістю n0=(60*f)/p,

де p – число пар полюсів поля статора; n0 – синхронна частота.

При трифазній обмотці маємо один загальний вектор і два полюси N та S, при цьому p=1 і відповідно n0=3000 об/хв.

Якщо на роторі розташовано шість обмоток, то за один період змінного струму вектор магнітного поля повернеться на 180о, буде два вектори з р=2. Тоді

n0=(60*f)/2=1500 об/хв.

Магнітне поле статора створює у провідниках ротора струм На ці провідники діє сила та з’являється обертальний момент – електромагнітний обертальний момент. Двигун створює обертальний момент

М=МЄМ-ΔМ, де ΔМ – втрати на тертя і т.д.

У результаті ротор починає обертатися з деякою меншою частотою ніж, n0. Встановлене значення n двигуна залежить від різності моментів: М-Мon.

Мon – момент опору, тобто протидії агрегату.

Відставання ротора від n0 називається ковзанням S=(n0-nдв)/n0. У нормальному режимі SHOM=0,02–0,08 (2–8%).

Механічна характеристика – залежність обертів від моменту опору, тобто навантаження має такий вигляд.

Рисунок 6 – Механічна характеристика ТАД

 

Ця дуже нелінійна характеристика має такі особливості: пусковий момент (ПМ), найбільш критичний момент (КМ), тобто ПМ<КМ.

У ідеальному холостому ході частота обертання двигуна збігалась би з синхронною частотою n0. При навантаженні двигуна він переходить в номінальний режим, а при подальшому зростанні навантаження настає критичний стан – асинхронний двигун перекидається до зупинки.

Ділянка характеристики від n0 до nHOM і трохи далі являє собою пряму лінію, є жорсткою характеристикою – wt дуже велика перевага асинхронного двигуна. Це особливо проявляється при частотному регулюванні двигуна.

Формула характеристики асинхронного двигуна виражається формулою Клоузе:

M=2Mmax/[(Skp/S)+(S/Skp)].

Найпростішій пуск асинхронного двигуна – прямий пуск – відбувається за схемою.

 

 

Рисунок 7 – Електрична схема прямого пуску ТАД:

QF – ввідний автоматичний вимикач; SF – автомат кіл керування; SB1 – кнопка «стоп»; SB2 – кнопка «пуск»;

KM1 – магнітний пускач; HL1 – сигнальна лампочка;

М – трифазовий асинхронний двигун

 

2.3 КОНДЕНСАТОРНИЙ АСИНХРОННИЙ ДВИГУН

Цей двигун вмикається в одну фазу.

Ці дві обмотки (РО - робоча; ПО – пускова) розміщені під кутом 90о один до одного. Якщо на них подати синусоїдальну напругу живлення зі зсувом у 90о електричних, то у такому статорі виникає обертання магнітного поля. Далі принцип дії аналогічний до ТАД.

 

 

Рисунок 8 – Електрична схема конденсаторного однофазного асинхронного двигуна

 

2.4 ТРИФАЗНІ СИНХРОННІ ДВИГУНИ

Статорна обмотка є такою ж як, у трифазного асинхронного двигуна і створює обертальне магнітне поле. Ротор являє собою постійний магніт, або сталий магніт (малопотужний двигун), або електромагніт з живленням від постійної напруги.

Тут взаємодіють два магнітних поля, обертальне поле статора захоплює за собою ротор з його постійним магнітним полем. Магнітні поля притягуються протилежними полюсами з магнітним полем статора. При цьому частота обертання точно дорівнює n=(60*f)/p=n0.

 

Рисунок 9 – Електрична схема трифазного

синхронного двигуна

 

Рисунок 10 - Механічна характеристика трифазного синхронного двигуна

2.5 ДВИГУНИ ПОСТІЙНОГО СТРУМУ

Нерухома частина двигунів постійного струму – статор – є постійним магнітом, який створюється обмотками збудження. Рухома частина, яка обертається, – якір, має обмотку, на яку подається постійна напруга живлення від окремого джерела.

Обмотка якоря складна, її зв’язок із зовнішньою мережею живлення здійснюється через ковзни контакти між щітками і поверхнею колекторних пластин. Колекторні пластини виготовляються з міді з полірованою поверхнею, до цих пластин приєднуються особливим чином обмотки якоря. Провідники обмотки якоря розміщені у феромагнітному осерді якоря. Електричні графітні щітки виготовлені у вигляді пресованих брикетів з мідно - графітного порошку. Через них здійснюється подача зовнішнього джерела електричної енергії постійного струму.

Щітково – колекторний пристрій (щітки нерухомі, закріплені на статорі) подає напругу на ті частини обмоток якоря, які знаходяться у даному положенні якоря під полюсами магнітного поля статора. У результаті в цих провідниках виникає пара сил F максимально можливої величини і відповідно максимально обертальний момент – якір обертається. Разом з ним обертається колектор, постійно комутуючий провідники під полюсами. Тобто двигун постійного струму – «рамка» зі струмом у постійному магнітному полі. Як правило, усі обмотки виготовлені з міді через малий активний опір та мінімум втрат.

Обертання якоря з обмотками у магнітному полі статора має і генераторний ефект – створює ЕРС якоря, яка спрямована проти напруги живлення якоря.

У простому вигляді схема двигуна постійного струму така.

Рисунок 11 – Схема двигуна постійного струму

 

Схематично двигун постійного струму на електричних схемах визначається так.

Рисунок 12 – Електрична схема двигуна постійного струму

 

Основні рівняння двигуна постійного струму такі:

UЯЯ*RЯ+LЯ*dІЯ/dl+e;

e=c*wЯ;

c – машинний коефіцієнт.

Обертальний електромагнітний момент якоря

МЕМ=с*Ф*ІЯ.

Струм ІЯ створює власне магнітне поле, яке створює поле збудження. Для її нейтралізації у двигуні постійного струму є обмотки компенсації, які підєднані послідовно до кола якоря.

Класифікація двигуна постійного струму за способами збудження буває трьох типів:

 

Рисунок 13 – Схеми збудження двигунів

Їх механічні характеристики наступні:

Рисунок 14 – Механічні характеристики двигунів

 

Необхідно виділити першу характеристику незалежного збудження та жорстку ділянку при послідовному збудженні як особливо гарну.

 

2.6 УНІТАРНІ КОЛЕКТОРНІ ДВИГУНИ

Це двигуни постійного струму послідовного збудження. Вони можуть вмикатися, як у коло постійної напруги, так і в коло змінної напруги. При цьому одночасно змінюються напрями струмів обмотки збудження і якоря, тому знак обертального моменту та напрямок залишаються незмінними.

 

Рисунок 15 – Електрична схема унітарного

колекторного двигуна

Вони широко використовуються у побутовому електричному інструменті – вони дають можливість створювати високі оберти – до 6.000 обертів за хвилину, також мають жорстку ділянку.

 

 

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

До виконання самостійної роботи з дисципліни елементи і пристрої автоматики та систем управління

Молоді та спорту України.. сумський державний університет.. методичні вказівки..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: ЕЛЕКТРИЧНІ МАШИНИ

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

ЕЛЕКТРИЧНІ АПАРАТИ
1.1 ЗАГАЛЬНІ ПОНЯТТЯ ПРО ЕЛЕКТРИЧНІ РЕЛЕЙНО-КОНТАКТНІ АПАРАТИ УПРАВЛІННЯ Електричні апарати – це технічні засоби, призначені для керування електричним струмом і пов’язаними з ним величинам

ОСНОВНІ ПРИСТРОЇ ВИМІРЮВАЛЬНОЇ ТЕХНІКИ
3.1 ФІЗИЧНІ ВЕЛИЧИНИ ТА ВИМІРЮВАННЯ Фізична величина, чи величина, – це кожна озна-чена якісно властивість фізичних об’єктів. Фізичні вели- чини існують в часі і просторі. Тому їх р

Варіанти задач з тестування
ЗАДАЧА 1 1 Будова вимірювального перетворювача: - поняття первинного та вторинного перетворювачів; - важлива роль чутливого елемента; - види уніфікованих сигналі

Варіанти завдань для контрольних робіт
  Контрольні завдання охоплюють весь навчальний матеріал курсу протягом двох семестрів. Варіанти завдань такі.   ЗАВДАННЯ 1 1 Вимірювання струму шунтом

Приклади вирішення контрольних завдань
Перш за все треба скласти схеми роботи електричних апаратів і електротехнічних пристроїв, вимірювання та проходження сигналу за умовами завдання. Далі слід уточнювати окремі елементи, пристрої та п

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги