Двигателя применение

Если для останова двигателя применяется механический тормоз или один из способов электрического торможения, то тормозной момент Мторм складывается с моментом сопротивления и время замедления привода от скорости 2 до нуля соответственно уменьшается:

При пуске синхронного двигателя с помощью разгонного двигателя синхронный двигатель доводится до почти синхронной частоты вращения. В качестве разгонного двигателя может использоваться асинхронный двигатель, имеющий большую, чем синхронный, синхронную частоту вращения или двигатель постоянного тока, если есть сеть постоянного тока. Пуск с помощью разгонного двигателя применяется редко, так как разгонный двигатель используется только при пуске.

Пуск в ход синхронного двигателя с помощью вспомогательного может быть произведен только без механической нагрузки на его валу, т. е. практически вхолостую. В этом случае на период пуска двигатель временно превращается в синхронный генератор, ротор которого приводится во вращение небольшим вспомогательным двигателем. Статор этого генератора включается параллельно в сеть с соблюдением всех необходимых условий этого соединения. После включения статора в сеть вспомогательный приводной двигатель механически отключается от вала ротора и машина переходит в двигательный режим работы в соответствии с изложенным в § 28.1. Теперь можно с помощью разъемной муфты присоединить к валу двигателя механическую нагрузку в виде станка, механизма и т. д. Однако этот способ пуска синхронного двигателя применяется сравнительно редко.

Для улучшения технических показателей двигателя применяется особая конструкция магнитопровода ротора, в которой предусмотрен ряд немагнитных промежутков на пути поперечного поля, в то время как на пути продольного поля такие промежутки не встречаются. Если в традиционной конструкции удается получить отношение Xd/Xq « 2, то при секционированном магнито-проводе с немагнитными промежутками, заполненными стержнями

Для понижения угловой скорости двигателя применяется уменьшение напряжения якоря U. Механическая характеристика 3 при Кш/(%ш + Я„) — 1; ^* == 0.5 располагается ниже характеристики ./при R,u/(Rm + Rn) — 1; U * = 1. Снижением напряжения можно получить все угловые скорости в пределах от номинальной до нулевой. Относительно экономичности этого способа регулирования можно повторить все сказанное выше применительно к двигателю смешанного возбуждения.

за счет механической энергии ротора. Для полной остановки двигателя применяется механический тормоз.

Если для останова двигателя применяется механический тормоз или один из способов электрического торможения, то тормозной момент Мторм сложится с моментом сопротивления и время замедления привода от скорости п до нуля соответственно уменьшится:

1. Электрический синхронный привод СТД-4000-2. Этот тип двигателя применяется на газокомпрессорных станциях, сооруженных на газопроводах в последние годы (начиная с 1973 года). Практически машина СТД-4000-2 является модернизированной моделью ранее применявшегося на компрессорных станциях синхронного двигателя типа СТМ-4000-2. Основные преимущества параметров этой машины: больше рабочее напряжение статора — 10 кВ, возможность прямого пуска на полном напряжении сети. Электродвигатели СТМ-4000-2 на 6 кВ имеют реакторный пуск, что усложняет их пусковую схему и эксплуатацию.

У рассматриваемого двигателя применяется воздушное охлаждение, которое осуществляется следующим образом: маховик-вентилятор, вращаясь вместе с коленчатым валом, засасывает воздух и движет его между ребрами цилиндров и головок. Воздух отбирает тепло от нагревающихся частей двигателя и выходит в атмосферу. Режим охлаждения можно регулировать при помощи заслонки. Заслонка прикрывает входное отверстие в кожухе. Ее закрепляют в требующемся положении двумя зажимными гайками.

Номинальная частота вращения прокатных двигателей обычно 50...70 мин"1. Диапазон регулирования скорости изменением магнитного потока двигателя не превышает 2:1. Уменьшение потока двигателя применяется только при небольших обжатиях, главным образом при последних пропусках металла, так как работа при ослабленном возбуждении ведет к непроизводительному нагреванию и снижению перегрузочной способности двигателя.

В том случае, когда по условиям технологического процесса или в целях безопасности требуется быстрая остановка синхронного двигателя, применяется динамическое торможение. При динамическом торможении синхронного двигателя к кольцам ротора подводится постоянный ток, а обмотка статора замыкается на сопротивление. Механические характеристики синхронного двигателя в этом режиме будут подобны характеристикам асинхронного двигателя при динамическом торможении.

Диапазон регулирования скорости вращения двигателя для системы Г—Д, при регулировании током возбуждения генератора, равен 7—15. Расширение диапазона регулирования до 14—30 можно осуществить ослаблением магнитного потока двигателя. Применение замкнутых систем управления позволяет расширить диапазон регулирования до 200 : 1.

ное сопротивление, являющееся функцией угла открытия тиристоров, параметров и скольжения двигателя. Применение тиристоров вместо дросселей насыщения для регулирования напряжения статора дает ряд преимуществ: тиристорные регуляторы практически безынерционны, имеют большой коэффициент усиления по мощности, более высокий КПД и сравнительно небольшие габариты и массу.

было отмечено удачное применение МГД-генератора, в котором происхо- 13.3. Схема ионного дви- Дит ускорение в магнитном поле плаз-гателя мы. В режиме двигателя применение

Система, приведенная на 6.14, близка к асинхронному электроприводу с дросселями насыщения, так как регулирование угла открытия тиристоров приводит к изменению и дополнительному сдвигу первой гармоники тока двигателя относительно напряжения сети. Иными словами, каждую пару вентилей, включенных по встречно-параллельной схеме ( 6.14), можно рассматривать как некоторое фиктивное нелинейное реактивное сопротивление, являющееся функцией угла открытия тиристоров, параметров и скольжения двигателя. Применение тиристоров вместо дросселей насыщения для регулирования напряжения статора дает ряд преимуществ: тиристорные регуляторы практически безынерционны, имеют большой коэффициент усиления по мощности, более высокий КПД и сравнительно небольшие габариты и массу.

При изучении индуктивных ЭП было отмечено удачное применение МГД-генератора, в котором происходит ускорение в магнитном поле плазмы. В режиме двигателя применение магнитогидродинами-ческого ЭП с газообразным рабочим телом не имеет перспектив, а емкостных ионных двигателей — весьма реально.

Применение высоковольтных плавких предохранителей для защиты от токов к. з. и выключателей нагрузки для защиты от перегрузки снижает надежность, поскольку перегорание предохранителя в одной фазе может привести к перегоранию предохранителей в двух других фазах, а следовательно, к выходу из строя защищаемого электродвигателя.

Выровнять нагрузку двигателя и ограничить его момент можно, как уже отмечалось, не только увеличением момента инерции, но и увеличением перепада угловой скорости. При наличии маховика, увеличивая перепад угловой скорости, можно или увеличить выравнивание нагрузки или при том же выравнивании уменьшить маховик. Увеличение перепада угловой скорости при приложении нагрузки достигается введением резисторов в роторную цепь асинхронного двигателя с фазным ротором или в якорную цепь двигателя постоянного тока или применением двигателя с короткозамкнутым ротором и с повышенным скольжением. Однако увеличение скольжения ведет к снижению средней угловой скорости привода за цикл, что влечет за собой снижение производительности механизма и увеличение мощности потерь. Сохранение производительности на заданном уровне потребует уменьшения передаточного отношения от двигателя к рабочему валу механизма, что в конечном счете приведет к увеличению номинального момента двигателя. Применение асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором и с повышенным скольжением при увеличенном среднем моменте нагрузки требует значительного увеличения габаритов двигателя вследствие возрастания потерь скольжения. Включение дополнительных резисторов в роторную цепь асинхронного двигателя с фазным ротором с целью увеличения скольжения вызывает увеличение потерь в роторной цепи, но не сказывается на габаритах двигателя, так как большая часть потерь энергии быделяется в дополнительных резисторах. В силу этих недостатков (большие потери и снижение производительности) перепад угловой скорости более чем на 20 % не допускают. При этом использование инерционных масс электропривода с постоянно включенными резисторами оказывается невысоким и не обеспечивает достаточное выравнивание, нагрузки на двигателе.

Основной защитой электродвигателей от междуфазных КЗ является максимальная токовая защита без выдержки времени (токовая отсечка). На двигателях мощностью 2 МВт и более токовая отсечка может оказаться недостаточно чувствительной. В таком случае применяют дифференциальную защиту; ее ток срабатывания выбирают равным /с,э = — (1,5-5-2) /д.ном, где /д.яом — номинальный ток двигателя. Применение такой защиты возможно, так как мощные электродвигатели имеют шесть выводов статорной обмотки. На двигателях мощностью 5 МВт и более установка дифференциальной защиты обязательна.

Применение пускового реостата, наличие контактных колец, щеток, фазного ротора, усложняет конструкцию асинхронного двигателя и увеличивает его стоимость.

Находят применение также различные варианты схем, в которых ? *' Двигатель (или якорь двигателя) получает питание от делителя напря-.$ения (потенциометра). Регулирование скорости осуществляется путем Лрменения сопротивлений делителя напряжения. Регулирование скорости вращения двигателей последовательного возбуждения осуществ-"\ ляется иногда путем шунтирования сопротивлением его якоря (для *-'^ Шеныпения скорости) или обмотки возбуждения (для увеличения ско-,: Ярсти). Некоторые дополнительные возможности для регулирования «.-. j, Дороете появляются в том случае, когда для привода машин и меха-1измов используется не один, а два двигателя.

Весьма чувствителен к отклонениям и колебаниям напряжения питающей сети ионный электропривод. Изменение напряжения переменного тока вызывает изменение выпрямленного напряжения, при этом изменяются параметры элементов системы сеточного регулирования. Все это приводит к изменению частоты вращения двигателя. Применение магнитных усилителей и других устройств для стабилизации напряжения дает возможность предотвратить указанные нежелательные явления.