Большой сайт про электричество и его использование: Школа для электрика
Электрические двигатели — машины, по назначению обратные генераторам. Генераторы преобразуют механическую энергию в электрическую, двигатели, наоборот, электрическую энергию — в механическую. Чаще всего применяются асинхронные двигатели переменного тока.
Принцип действия и устройство электродвигателя (подробно)
Принцип действия асинхронного двигателя основан на взаимодействии вращающегося магнитного поля, образуемого в обмотке статора с током, индуктированным этим полем в обмотке ротора.
Вращающееся магнитное поле создается статором — системой из трех обмоток, токи в которых сдвинуты по фазе между собой на 120°. Это вращающееся поле возбуждает в роторе токи, которые, в свою очередь, создают свое магнитное вращающееся поле.
В результате взаимодействия этих двух полей образуется одно общее магнитное поле, под действием которого ротор вращается. Происходит преобразование электрической энергии в механическую.
В асинхронном двигателе ротор вращается с меньшей скоростью. Поэтому скорость вращения ротора является асинхронной, а сам двигатель называется асинхронным. Для определения отставания скорости вращения ротора от скорости вращения поля статора применяется определение, называемое скольжением.
Скорость вращения ротора изменяется также в зависимости от нагрузки на валу двигателя.
При изменении направления вращения поля статора изменится и направление вращения ротора. Практически этого можно достичь, поменяв местами два любых провода, соединяющих обмотку статора с питающей сетью.
Наиболее массовое применение нашли асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором.
Двигатель с фазным ротором, по сравнению с короткозамкнутым, более сложен в эксплуатации и стоимость его более высока. Он обладает несколько меньшим к. п. д. и cos фи. К достоинствам двигателя с фазным ротором относятся несложность регулировки скорости вращения и то, что пусковой ток его намного меньше, чем двигателя с коротко-замкнутым ротором.
Пусковой ток у короткозамкнутого двигателя в 5—7 раз больше номинального тока, а пусковой ток у двигателя с фазным ротором лишь в 2,5—3 раза превышает номинальный ток. Поэтому двигатели с фазным ротором находят применение на тех машинах, которые относительно тяжело включаются (пускаются) в работу.
Двигатели с повышенным пусковым моментом наиболее целесообразно применять на машинах с тяжелым пуском в работу, дробилках, мельницах и т. п.
Двигатели с повышенным скольжением используются на машинах, которые имеют резко неравномерную нагрузку по времени. К ним относятся молоты механические, ножницы и т. п.
Многоскоростные двигатели позволяют регулировать скорость ступенями за счет переключения статорной обмотки на разное число полюсов. Многоскоростные двигатели имеют две, три, четыре скорости. Внешне многоскоростные двигатели отличаются от обычных большим количеством выводных проводов. Двухскоростные имеют шесть выводных проводов, трехскоростные — девять, а четырехскоростные — двенадцать.
При выборе электродвигателя необходимо иметь в виду, что его мощность соответствовала максимальной нагрузке. Во время работы двигателя происходят потери мощности. Эти потери подразделяются на постоянные потери и переменные.
Постоянные потери не зависят от нагрузки. К ним относятся потери в стали в результате перемагничивания и вихревых токов, а также потери механические (из-за трения в подшипниках и др.). Переменные потери зависят от величины нагрузки и происходят в проводниках обмотки. Чем больше ток, потребляемый двигателем, тем больше переменные потери.
Если двигатель перегревается сверх допустимой температуры, то это приводит к преждевременному старению изоляции обмоток, а следовательно, к выходу двигателя из строя. Изоляция различных классов может работать при определенных пределах температуры.
При работе двигателя нагрузка обычно не постоянная. В то же время и характер работы двигателей не одинаков. Режим работы двигателя может быть: кратковременный, повторно-кратковременный и длительный. Нагрев двигателя при каждом и» этих режимов будет различный. Режим работы тоже нужно учитывать при выборе мощности двигателя.
Производя выбор двигателя по конструктивному типу, принимается во внимание как способ соединения его с рабочей машиной, так и условия окружающей среды, в которых он будет работать. По способу соединения с машиной применяются двигатели с горизонтальным или вертикальным валом. Бывают и встроенные, когда двигатель является как бы составной деталью машины.
В зависимости от условий окружающей среды выбирается тип двигателя (открытый, закрытый, защищенный). Учитывается также скорость вращения двигателя, род тока и напряжения.
Полезные ссылки:
Трансформаторы и электрические машины
Комментариев нет:
Отправить комментарий