Универсальные электродвигатели

Преобразование электрической энергии в механическую. Классификация силовых электродвигателей. Исследование преимущества машин постоянного тока. Отличия условий работы двигателей в сельском хозяйстве от условий работы двигателей в промышленности.

Рубрика Физика и энергетика
Вид статья
Язык русский
Дата добавления 26.06.2020
Размер файла 79,3 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

«Проектирование технологических машин и комплексов» Белгородский государственный технологический университет

им. В.Г. Шухова

Универсальные электродвигатели

Чиннов А.А.

Электрические машины, широко применяемые в народном хозяйстве, преобразуют механическую энергию в электрическую и, наоборот, электрическую энергию в механическую.

Машину, преобразующую механическую энергию в электрическую, называют генератором. Преобразование электрической энергии в механическую осуществляет двигатель [1].

Электрические машины, которые в зависимости от рода тока делят на машины переменного тока и машины постоянного тока, можно использовать как в качестве генератора, так и в качестве двигателя, т. е. они обладают свойством обратимости. Их можно также использовать для преобразования электрической энергии одного рода тока, например, частоты переменного тока, напряжения постоянного тока, в энергию другого рода тока. Такие электрические машины называют преобразователями.

Различают машины переменного тока однофазные и многофазные. Широкое применение нашли трехфазные синхронные и асинхронные машины, а также коллекторные машины переменного тока, которые позволяют осуществлять экономическое регулирование частоты вращения в широких пределах. Наличие коллектора является также обязательным конструктивным признаком машины постоянного тока. Через коллектор осуществляется связь рабочей обмотки (обмотки якоря) с нагрузкой в режиме генератора или источником питания в режиме двигателя. Являясь механическим преобразователем, коллектор в комплекте с контактными щетками преобразует постоянный ток в переменный или наоборот [2].

Первыми электрическими машинами были машины постоянного тока. С развитием техники переменного тока их доля в общем выпуске электрических машин постепенно уменьшилась.

и в настоящее время преобладающими являются машины переменного тока. Это объясняется более сложной конструкцией машин постоянного тока за счет коллекторно-щеточного узла и, как следствие, их более высокой стоимостью и меньшей надежностью.

Преимуществом машин постоянного тока, обуславливающим их применение в современной технике, является, например, более широкий и плавный диапазон регулирования частоты вращения. Их выпуск составляет примерно 5 % общего выпуска электрических машин [3].

Из электрических машин ниже будут рассматриваться в основном силовые электродвигатели, т. е. двигатели, осуществляющие привод какого- либо рабочего органа. Классификация силовых электродвигателей приведена на рис. 3.1.

Рис. 3.1. Классификация силовых электродвигателей

Благодаря простоте и дешевизне по сравнению с двигателями других типов в сочетании с высокой эксплуатационной надежностью при минимальном обслуживании наиболее широкое распространение получил асинхронный электродвигатель. На долю этих двигателей приходится свыше 40 % вырабатываемой в стране электроэнергии. Такое положение обусловлено благоприятным сочетанием эксплуатационных и конструктивных характеристик, способностью автоматически изменять момент Ефагце-ния в соответствии с изменением момента сопротивления на валу и высоким КПД [4].

Синхронный электродвигатель применяют в промышленных установках для приводов, не требующих регулирования частоты вращения, например, для компрессоров, вентиляторов, газо - и воздуходувок, различного рода мельниц, дробилок и т. д. Более широкое применение нашли явнополюсные синхронные электродвигатели с диапазоном частот вращения от 1500 до 100 об/мин и мощностью от нескольких сот до нескольких десятков тысяч киловатт. Неявнополюсные синхронные электродвигатели -- турбодвигатели -- выпускают с частотой вращения 3000 об/мин и мощностью от 630 до 1250 кВт.

Электродвигатель постоянного тока обладает высоким пусковым и перегрузочным моментом и, как уже указывалось, позволяет плавно регулировать частоты вращения в широких пределах.

Обычно электродвигатели выпускаются сериями. Серия -- ряд двигателей возрастающей мощности, имеющих одну конструкцию и единую технологию производства на больших участках серии и предназначенных для массового производства.

Каждая серия имеет свои шкалы мощностей и единую привязку с установочными и присоединительными размерами. В единых сериях электродвигателей для наиболее полного удовлетворения нужд различных отраслей народного хозяйства предусматривают ряд модификаций, а также их специализированные и узкоспециализированные исполнения на базе основного исполнения с внесением расчетных, конструктивных или иных изменений.

Основное исполнение двигателей соответствует общетехническим требованиям как по рабочим свойствам, так и по условиям работы и применения. Основное исполнение служит базой для разработки модификаций и специализированных исполнений.

Модификацию двигателя разрабатывают на базе основного исполнения, она имеет то же значение высот оси вращения, но отличается рабочими свойствами (механической характеристикой, диапазоном регулирования частот вращения, уровнем шума и др.)

Специализированное исполнение удовлетворяет повышенным требованиям потребителя в отношении условий применения. Требования к специализированному исполнению различают по условиям окружающей среды и по точности выполнения установочных и присоединительных размеров. электрический энергия двигатель ток

Узкоспециализированное исполнение предназначено для работ в узкоспециализированной области.

Конструктивное исполнение характеризуется расположением составных частей двигателя относительно элементов крепления подшипников и конца вала.

Электродвигатели совершенствуют по двум основным направлениям. Одно из них состоит в разработке и применении новых более качественных материалов, используемых при изготовлении двигателей. Другое направление связано с совершенствованием конструкции и узлов двигателей общего назначения, т. е. двигателей, удовлетворяющих совокупности технических требований, общих для большинства случаев применения, и выполняемых без учета специальных требований потребителя.

Сравнительно новое направление связано с созданием и выпуском электродвигателей, конструкция которых отличается от традиционной. Определенные свойства и характеристики таких двигателей делают их применение особенно эффективным для обеспечения специфического режима работы некоторых механизмов, или конкретнее, специфического движения их рабочих органов. Их называют двигателями специального назначения.

Условия работы двигателей в сельском хозяйстве отличается от условий работы двигателей в промышленности. В сельском хозяйстве наблюдается высокий процент выхода их из строя. Статистический материал показывает, что в отдельных колхозах и совхозах приходится заменять 20 и более процентов электродвигателей [5].

Срок службы и надежность электродвигателей зависит от ряда факторов: действие окружающей среды, режимы работы электроустановки, согласованность характеристик пускозащитной аппаратуры и др.

Некоторые электродвигатели, например, в сельскохозяйственном производстве, работают в сложных условиях: неправильно загружены (обычно недогружены), работают кратковременно и во многих случаях с большими перерывами, а в сети, к которой подключают электродвигатели, часто наблюдается нестабильность тока в связи со смешанным подключением однофазных и трехфазных потребителей.

Номинальное напряжение питающих сетей переменного и постоянного тока до 1000 В устанавливает ГОСТ 21128--83. Асинхронные двигатели низкого напряжения (до 1000 В) чаще всего предназначены для подключения к питающей сети с номинальным напряжением 220, 380 или 660 В, а двигатели постоянного тока -- 110, 220 и 440 В (серия П2 -- 440, 750 и 930 В). В зависимости от типа электродвигателя и напряжения питающей сети объем наладочных работ может быть весьма различен по сложности.

Ниже будет рассмотрена наладка двигателей, с которыми наладчикам приходится сталкиваться наиболее часто, т. е. асинхронных двигателей низкого напряжения (до 1000 В) и двигателей постоянного тока. Описаны также отличительные черты и области применения некоторых двигателей специального назначения.

Синхронные двигатели, высоковольтные (выше 1000 В) и двигатели постоянного тока с напряжением выше 440 В в этой работе не рассматриваются [6].

Использованные источники

1. Алиев, И. Электрические машины: Учебное пособие для студ. Вузов / И. Алиев. - М.: РадиоСофт, 2011. - 448 с.

2. Алиев, И.И. Электрические машины / И.И. Алиев. - М.: Радио и связь, 2012. - 448 с.

3. . Алиев, И.И. Электрические машины / И.И. Алиев. - Вологда: ИнфраИнженерия, 2014. - 448 с.

4. Антонов, Ю.Ф. Сверхпроводниковые топологические электрические машины / Ю.Ф. Антонов, Я.Б. Данилевич. - М.: Физматлит, 2009. - 368 с.

5. Баклин, В.С. Электрические машины. расчет двухполюсных турбогенераторов. практикум.: Учебное пособие для прикладного бакалавриата / В.С. Баклин. - Люберцы: Юрайт, 2016. - 137 с.

6. Беспалов, В.Я. Электрические машины: Учебник для студентов учреждений высшего профессионального образования / В.Я. Беспалов, Н.Ф. Котеленец.. - М.: ИЦ Академия, 2013. - 320 с.

Аннотация

Данная статья посвящена общим сведениям о электродвигателях. В ней рассматриваются типы электродвигателей. Также освещены преимущества одних типов электродвигателей по сравнению с другими.

Ключевые слова: Электродвигатель, энергия, машина, ток, серия.

This article is devoted to general information about electric motors. It discusses the types of electric motors. Also highlights the advantages of some types of electric motors compared to others.

Key words: Electric motor, energy, machine, current, series.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • История открытия и создания двигателей постоянного тока. Принцип действия современных электродвигателей. Преимущества и недостатки двигателей постоянного тока. Регулирование при помощи изменения напряжения. Основные линейные характеристики двигателя.

    курсовая работа [1,3 M], добавлен 14.01.2018

  • Принцип действия и область применения электрических машин постоянного тока. Допустимые режимы работы двигателей при изменении напряжения, температуры входящего воздуха. Обслуживание двигателей, надзор и уход за ними, ремонт, правила по безопасности.

    курсовая работа [1,6 M], добавлен 25.02.2010

  • Регулирование частоты вращения двигателей постоянного тока посредством изменения потока возбуждения. Максимально-токовая защита электропривода. Скоростные характеристики двигателя. Схемы силовых цепей двигателей постоянного тока и асинхронных двигателей.

    курсовая работа [2,5 M], добавлен 30.03.2014

  • Общие сведения о тяговых электродвигателях постоянного тока последовательного, параллельного и смешанного возбуждения. Универсальные характеристики различных тяговых двигателей. Тяговая характеристика и ограничения, накладываемые на эту характеристику.

    презентация [339,1 K], добавлен 27.09.2013

  • Изучение механических характеристик электродвигателей постоянного тока с параллельным, независимым и последовательным возбуждением. Тормозные режимы. Электродвигатель переменного тока с фазным ротором. Изучение схем пуска двигателей, функции времени.

    лабораторная работа [1,3 M], добавлен 23.10.2009

  • Конструкция, принцип работы силовых масляных трансформаторов, синхронных турбогенераторов, синхронных явнополюсных двигателей и асинхронных двигателей. Расчет установившейся работы в узле нагрузки и при пониженном напряжении, оценка работы оборудования.

    курсовая работа [3,0 M], добавлен 17.11.2009

  • Принцип работы и устройство генераторов постоянного тока. Электродвижущая сила и электромагнитный момент генератора постоянного тока. Способы возбуждения генераторов постоянного тока. Особенности и характеристика двигателей различных видов возбуждения.

    реферат [3,2 M], добавлен 12.11.2009

  • Электрический привод с тиристорными преобразователями и двигателями постоянного тока как основной тип привода станков с ЧПУ. Основные характеристики электропривода и тип двигателя постоянного тока. Достоинства и недостатки высокомоментных двигателей.

    курсовая работа [1,5 M], добавлен 14.12.2012

  • История создания и принцип работы электродвигателя. Способы возбуждения электрических двигателей постоянного тока. Основные типы двигателей и их разновидности. Конструкция двухтактного двигателя внутреннего сгорания. Принцип работы зажигания двигателя.

    презентация [419,0 K], добавлен 05.05.2011

  • Роль и значение машин постоянного тока. Принцип работы машин постоянного тока. Конструкция машин постоянного тока. Характеристики генератора смешанного возбуждения.

    реферат [641,0 K], добавлен 03.03.2002

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.