Большинство двигателей

Однако большинство электрических машин проектируются и изготовляются для общего назначения. Такие машины могут быть использованы в различных установках. Машины общего назначения обычно изготовляются в виде серии машин со стройно нарастающими основными параметрами — мощностью и геометрическими размерами. Эти машины должны удовлетворять в части рабочих характеристик требованиям действующих стандартов или. технических условий и вместе с тем быть экономически эффективными для народного хозяйства.

Все электрические машины можно рассматривать как многообмоточные, многоконтурные машины. Как правило, электрические машины имеют стальные магнитопроводы, по которым замыкается магнитный поток. При изменениях потока в магнитопроводах возникают вихревые токи, которые замыкаются в листах электротехнической стали, в массивных активных частях и в различных технологических контурах, образующихся при изготовлении машины. Большинство электрических машин имеют несколько обмоток.

Все электрические машины можно рассматривать как многообмоточные, многоконтурные машины. Как правило, электрические машины имеют стальные магнитопроводы, по которым замыкается магнитный поток. При изменениях потока в магнитопроводах возникают вихревые токи, которые замыкаются в листах электротехнической стали, в массивных активных частях и в различных технологических контурах, образующихся при изготовлении машины. Большинство электрических машин имеет несколько обмоток.

Большинство электрических машин общего назначения, за исключением турбо- и гидрогенераторов, а также синхронных компенсаторов охлаждаются воздухом и имеют принудительную схему вентиляции. В случае принудительной вентиляции цепь охлаждения машины может быть:

Обобщенная электрическая машина имеет гладкий воздушный зазор, пазы на статоре и роторе отсутствуют. Обмотки в обобщенной машине представляют в виде токовых слоев, имеющих синусоидальное распределение МДС. Так как зазор в машине равномерный и магнитная цепь машины не насыщена, то при питании обмоток синусоидальным напряжением распределение поля в воздушном зазоре будет синусоидальным. Обобщенная машина — это математическая модель, позволяющая перейти к анализу процессов, протекающих в реальной машине. К обобщенной машине, представляющей собой комбинацию взаимно перемещающихся пар обмоток, можно свести большинство электрических машин, а затем при наличии математического описания обобщенной машины анализировать рабочие и переходные процессы в этих машинах.

Подавляющее большинство электрических машин охлаждается газом. В одних случаях газ, например воздух или водород, является единственной охлаждающей средой, в других он применяется в комбинации с иными охлаждающими средами, например водой или маслом. Правда, в крупных электрических машинах потери в конечном счете всегда отводятся водой, взятой из рек, водоемов или градирен. Однако природная вода, циркулирующая в трубах газоохладителей, хотя и играет роль второго, кроме газа, теплоносителя, не является охлаждающей средой в прямом смысле, поскольку не соприкасается с активными зонами машины.

Большинство электрических машин большой, средней и малой мощности работает в качестве преобразователей энергии (двигатели, генераторы, трансформаторы, электромашинные преобразователи). Поэтому для уменьшения эксплуатационных расходов большое значение имеют энергетические показатели машин: КПД и коэффициент мощности. При проектировании электрической машины путем оптимального выбора ее основных параметров и электромагнитных на-

Электрическая энергия распределяется между промышленными предприятиями и населенными пунктами, в городах и сельских местностях, а также внутри промышленных предприятий по воздушным и кабельным линиям при напряжении 220, 110, 35, 20, 10 и 6 кВ. Следовательно, во всех узлах распределительных сетей должны быть установлены трансформаторы, понижающие напряжение. Кроме того, понижающие трансформаторы следует устанавливать в пунктах потребления электроэнергии, так как большинство электрических потребителей переменного тока работает при напряжениях 220, 380 и 660 В. Таким образом, электрическая энергия при передаче от электрических станций к потребителям подвергается в трансформаторах многократному преобразованию (3—5 раз). Применяемые для этих целей трансформаторы имеют мощность до 1 млн. кВ • А и напряжение до 1150 кВ. Они могут быть одно- и трехфазными, двух- и трех-

Однако большинство электрических машин проектируются и. изготовляются для общего назначения. Такие машины могут быть использованы в различных установках. Машины общего назначения обычно изготовляются в виде серии машин со стройно нарастающими основными параметрами — мощностью и геометрическими размерами. Эти машины должйл удовлетворять в часта рабочих характеристик требованиям действующих стандартов ила технических условий и вместе с тем быть экономически эффективными для народного хозяйства,

Большинство электрических машин, за исключением тяговых, предназначается для продолжительного режима работы. Кроме того, расчет превышений температуры продолжительного режима работы кладется также в основу расчетов превышений температур при кратковременных и повторно-кратковременных режимах работы. Поэтому тепловой расчет продолжительного режима работы является основным.

При расчете машин стремятся получить такое соотношение этих видов потерь, чтобы КПД достигал максимума при нагрузке, несколько меньшей номинальной, так как большинство электрических машин, особенно двигателей, эксплуатируются с некоторой недогрузкой.

Большинство двигателей с параллельным возбуждением для компенсации влияния реакции якоря на главный магнитный поток имеет дополнительную последовательную обмотку возбуждения из небольшого числа витков, называемую стабилизирующей обмоткой. Она соединяется согласно с параллельной обмоткой возбуждения и на вид характеристик двигателя практически не влияет; поэтому двигатели с такой дополнительной обмоткой рассматриваются как двигатели с параллельным возбуждением, хотя фактически в них осуществлено смешанное возбуждение. Однако наличие этой дополнительной обмотки необходимо учитывать, если двигатель применяется для каких-либо специальных целей.

Большинство двигателей с параллельным возбуждением для компенсации влияния реакции якоря на главный магнитный поток имеет дополнительную последовательную обмотку возбуждения из небольшого числа витков, называемую стабилизирующей обмоткой. Она соединяется согласно с параллельной обмоткой возбуждения и на вид характеристик двигателя практически не влияет; поэтому двигатели с такой дополнительной обмоткой рассматриваются как двигатели с параллельным возбуждением, хотя фактически в них осуществлено смешанное возбуждение. Однако наличие этой дополнительной обмотки необходимо учитывать, если двигатель применяется для каких-либо специальных целей.

Большинство двигателей с параллельным возбуждением для компенсации влияния реакции якоря на главный магнитный поток имеет дополнительную последовательную обмотку возбуждения из небольшого числа витков, называемую стабилизирующей обмоткой. Она соединяется согласно с параллельной обмоткой возбуждения и на вид характеристик двигателя практически не влияет; поэтому двигатели с такой дополнительной обмоткой рассматриваются как двигатели с параллельным возбуждением, хотя фактически в них осуществлено смешанное возбуждение. Однако наличие этой дополнительной обмотки необходимо учитывать, если двигатель применяется для каких-либо специальных целей.

Пусковой момент Mnif характеризует начальный момент, развиваемый двигателем непосредственно при включении его в сеть при неподвижном роторе (s = 1). После трогания двигателя с места его момент несколько уменьшается по сравнению с пусковым ( 8.2). Обычно Mmin^ на 10—15% меньше Mntt. Большинство двигателей проектируют так, чтобы их Mmin был больше Мном, так как они могут быть пущены лишь при условии, что момент сопротивления, приложенный к валу, будет меньше, чем Мт^п.

Большинство двигателей серии 4А имеет степень защиты IP44 и выпущено в конструктивном исполнении, относящемся к группе IM1, т.е. с горизонтальным валом, на лапах, с двумя подшипниковыми щитами ( 8.7). Корпус двигателей выполнен с продольными радиальными ребрами, увеличивающими поверхность охлаждения и улучшающими отвод тепла от двигателя в окружающий воздух. На противоположном от рабочего конце вала укреплен вентилятор, прогоняющий охлаждающий воздух вдоль ребер корпуса. Вентилятор закрыт кожухом с отверстиями для прохода воздуха. В двигателях малой мощности вентилятор и кожух пластмассовые, в более мощных вентилятор литой из алюминиевого сплава, а кожух штампованный из тонкой листовой стали.

Большинство двигателей других модификаций и специализированных исполнений серии АИ выпускаются со степенью защиты IP54 в тех или иных диапазонах высоты оси вращения. Они отличаются от рассмотренных либо отдельными конструктивными элементами, например встроенным электромагнитным тормозом, либо схемами обмоток (многоскоростные двигатели), материалом заливки пазов или размерными соотношениями зубцовой зоны (двигатели с повышенным скольжением или пусковым моментом), либо усиленными уплотнениями вала, подшипниковых щитов, вводного устройства, а также защитными и лакокрасочными покрытиями и т.п. (двигатели тропического или химостойкого исполнения) .

Новая единая серия трехфазных асинхронных двигателей 4А заменяет двигатели серий АОЛ, А2 и АО2. Большинство двигателей этой серии делается в закрытом исполнении. Для них также предусматриваются отдельные модификации, как и для двигателей серий А2, А02.

Подавляющее большинство двигателей переменного тОка общепромышленного (широкого) применения выпускается для работы от сетей с частотой 50 Гц и стандартными напряжениями 127, 220 и реже 380 В. Двигатели постоянного тока обычно рассчитываются для работы от сетей с напряжениями 110, 220 В. Лишь незначитель-

работы не представляется возможным. Поэтому согласно ГОСТу двигатели изготовляют применительно к трем типовым номинальным режимам работы: продолжительному, кратковременному и повторно-кратковременному. Двигатели, предназначенные для продолжительного режима, рассчитаны для работы с неизменной нагрузкой неопределенно долгое время. Если постоянная нагрузка двигателя Р равна его номинальной мощности РП) то установившаяся температура на] рева двигателя равна предельно допустимой. Большинство двигателей рассчитывают на продолжительный режим работы.

При проектировании следует учесть, что большинство двигателей серии 4А, на базе которой выполняется курсовой проект, имеют радиальную вентиляцию.

Пусковой момент М'п характеризует начальный момент, развиваемый двигателем непосредственно при включении его в сеть при неподвижном роторе (s = 1). После трогания двигателя с места его момент несколько уменьшается по сравнению с пусковым (см. 9.2). Обычно M*min на 10... 15 % меньше М*. Большинство двигателей проектируют так, чтобы их Мщщ был больше МНОм, так как они могут достигнуть номинальной скорости лишь при условии, что момент сопротивления, приложенный к валу, будет меньше, чем Л/тщ.