Двигателей используются

Шаговые двигатели широко распространены для привода механизмов со стартстопным движением, а также для механизмов с непрерывным движением в случае управляющего сигнала в виде серии импульсов. В качестве шаговых двигателей используют микромашины с постоянными магнитами, реактивные и индукторные.

Для трехскоростных и четырехскорсетных асинхронных двигателей используют оба принципа изменения чисел полюсов: устанавливают две независимые обмотки, каждая m которых (в четырехскоростных) или одна из них (в трехскоростных двигателях) выполняется полюсно-переключаемой. В обмотках в большинстве случаев используют более простые схемы переключения числа пэлюсов в отношении 1 : 2. Так, например, трехскоростные двигатели 4А112М6/4/2 имеют две независимые обмотки, одна из которых рассчитана на 6 полюсов, а вторая (полюсно-

статора или ротора. При проектировании асинхронных двигателей используют таблицы рекомендуемых сочетаний чисел пазов статора и ротора с учетом числа полюсов машины, наличия или отсутствия скоса пазов, формы паза и величины воздушного зазора.

При создании асинхронных двигателей общего назначения целесообразно проектировать их в виде серии, состоящей из ряда машин различной мощности и различной частоты вращения. В этом случае можно обеспечить стандартизацию и унификацию их деталей, лучшее использование активных и конструктивных частей, снижение трудоемкости и материалоемкости, повышение энергетических показателей и эксплуатационных свойств. При оптимальном проектировании современных серий двигателей в основу положен критерий минимума приведенных суммарных затрат на производство и эксплуатацию двигателей. При установлении геометрических размеров и основных параметров проектируемых двигателей используют математические методы нелинейного программирования.

U-образные характеристики синхронного двигателя. Для количественной оценки изменения реактивной составляющей тока статора с помощью регулирования тока возбуждения двигателей используют U-образные характеристики, представляющие собой зависимость / = = /(/в) при постоянном тормозном моменте на валу А/т = const ( 13.22). Эти характеристики могут быть сняты экспериментально или построены на основе графоаналитических расчетов по векторной диаграмме, приведенной на 13.21. U-образные характеристики двигателя подобны характеристикам генератора. Синхронные машины, работа которых характеризуется правой ветвью U-образной кривой при М = О, получили название синхронных компенсаторов. Следует отметить, что при больших значениях тока возбуждения /„ начинается насыщение магнитной цепи машины, благодаря чему правые ветви

В условиях эксплуатации электропривода весьма часто возникает необходимость торможения двигателя, вплоть до его останова. Для электрического торможения асинхронных двигателей используют обычно два метода: торможение против о включен и ем и рекуперативное торможение. Торможение по методу противовключення осуществляют переключением двух фаз статора, т. е. изменением направления вращения магнитного поля машины. При этом ротор машины начнет вращаться против направления вращения поля за счет сил инерции, т. е. скольжение станет больше единицы. Электромагнитный момент, возникающий от взаимодействия токов ротора с вращающимся магнитным полем и направленный в сторону вращения поля, будет противодействовать вр'ащению ротора, способствуя его торможению. Процесс торможения противовключением сопровождается дополнительными потерями энергии в цепи ротора.

Для количественной оценки изменения реактивной составляющей тока статора с помощью регулирования тока возбуждения двигателей используют U-образные характеристики, представляющие собой зависимость / = f(lB) при постоянном тормозном моменте на валу Mr=const ( 3.18). Эти характеристики могут быть сняты экспериментально или построены на основе графоаналитических расчетов по векторной диаграмме, приведенной на 3.17. U-образные характеристики двигателя подобны характеристикам генератора. Синхронные машины, работа которых характеризуется правой ветвью U-образной кривой при М = 0, получили название синхронных компенсаторов. Следует отметить, что при больших

Для трехскоростных и четырехскоростных асинхронных двигателей используют оба принципа изменения чисел полюсов: устанавливают две независимые обмотки, каждая из которых (в четырехскоростных) или одна из них (в трехскоростных двигателях)

Комбинированное регулирование производительности машин центробежного типа широко используется на тепловых электростанциях. В этом случае в качестве приводных двигателей используют двух-скоростные асинхронные двигатели, позволяющие производить ступенчатое регулирование частоты вращения и, следовательно, производительности машин, а плавное регулирование производительности в относительно небольших пределах производят задвижкой или направляющим аппаратом.

Схема управления групповым электроприводом с одновременным пуском электродвигателей. В конвейерных линиях небольшой производительности, когда возможные завалы не приводят к нарушению технологического процесса производства и легко ликвидируются вручную, применяют простейшие схемы управления двигателями. На 4.7 приведена схема управления двигателями линии, состоящей из трех конвейеров. В качестве приводных двигателей используют асинхронные с к. з. ротором двигатели. Включение двигателей осуществляется контакторами К1—КЗ. Последовательность включения двигателей, исключающая завал транспортируемого груза, обеспечивается включением катушек контакторов через главные контакты. К цепи питания катушка контактора предыдущего конвейера подключается через главный контакт контактора последующего конвейера. При воздействии на пусковую кнопку КнП включается К1 и запускает двигатель Ml хвостового конвейера. Через замкнувшийся силовой контакт К1 образуется цепь питания катушки контактора К2, пускающего двигатель М2 среднего конвейера. Напряжение к двигателю Ml головного конвейера, который снабжает грузом второй и третий, подводится контактором КЗ, катушка которого может обтекаться током только при работающем М2. Чтобы остановить линию, достаточно воздействовать на одну из кнопок стоп КнС1—КнСЗ, расположенных на трас-

шин применяют двигатели мощностью от десятков ватт до несколькиж тысяч киловатт. Большинство механизмов этой группы не требует регулирования производительности и для таких машин в качестве приводных двигателей используют асинхронные двигатели с к. з. ротором, В этом случае питающая сеть должна быть достаточно мощной, чтобн обеспечить прямой пуск двигателя или пуск с ограничивающим резистором в цепи статора. При маломощных сетях применяют асинхронные двигатели с к. к., броски пускового тока в которых ограничиваются включением дополнительных резисторов в цепь ротора.

Поскольку достаточно простой, надежный и экономичный мощный регулируемый электропривод переменного тока отсутствует, для буровых насосов в большинстве случаев применяют нерегулируемый электропривод переменного тока. В качестве приводных двигателей используются синхронные двигатели, являющиеся одновременно источниками реактивной энергии. Изменение подачи насосов осуществляется сменой цилиндровых втулок, а уменьшение подачи на время восстановления циркуляции — открыванием задвижки на сливе из насоса.

Так как достаточно простой, надежный и экономичный, мощный регулируемый электропривод переменного тока отсутствует, для буровых насосов в подавляющем большинстве случаев применяют нерегулируемый электропривод переменного тока. В качестве приводных двигателей используются синхронные двигатели, являющиеся одновременно источниками реактивной энергии. Изменение подачи насосов осуществляется сменой цилиндровых втулок, а уменьшение подачи на время восстановления циркуляции — открыванием задвижки на сливе из насоса.

генераторы постоянного тока приводятся во вращение сетевыми электродвигателями. Схема электропривода установки ЗООДЭ представлена на 34. Электропривод по системе Г—Д обеспечивает глубокое регулирование скорости и плавный пуск механизмов при всех возможных нагрузках. Питание электродвигателей главных механизмов осуществляется от трех дизель-генераторных агрегатов, в состав каждого из которых входят главный и вспомогательный генераторы. Так как лебедка и насосы работают в разное время, для питания их двигателей используются одни и те же главные генераторы. Вспомогательные

эмали ( 17-1). Значение сопротивления одного элемента составляет 1 Ом — 50 кОм при номинальной мощности 15—150 Вт и номинальном токе 55 мА — 2,9 А. В цепях якоря, статора и ротора двигателей мощностью 1 — 10 кВт и в цепях возбуждения более мощных двигателей используются трубчатые резисторы типа ЦФ и рамочные элементы типа СН. В последних проволока или лента из констан-тана наматывается на полуцилиндрические фарфоровые изоляторы, закрепленные на боковых ребрах стальной пластины-держателя. Из резисторных элементов комплектуются ящики резисторов серий ЯС и СН, допускающие нагрузку до 5,8 кВт.

Независимо от исполнения и назначения по системам управления прокатные станы можно разделить на два основных вица: нереверсивные и реверсивные, а каждой из них — на нерегулируемые и регулируемые. По xapi; к-теру нагрузки нереверсивные нерегулируемые станы можно разбить на две группы: станы с пиковой нагрузкой нстаны с равномерной нагрузкой. Нереверсивные регулируемые станы делятся на две группы: с часто регулируемой скоростью (захват металла осуществляется на i e-большой скорости, затем скорость увеличивается до максимальной, а перед выходом металла из валков скорость снижается) и с регулированием скорости только при настройке для того, чтобы прокатка определенных профилей производилась с наиболее приемлемыми го-стоянными скоростями (непрерывные, полунепрерывное и другие станы). Поскольку необходимый диапазон регулирования скорости в таких станах не превышает 3 : 1, в качестве их приводных двигателей используются, как правило, двигатели постоянного тока, регулируемые потоком возбуждения.

Независимо от исполнения и назначения по системам управления прокатные станы можно разделить на два основных вица: нереверсивные и реверсивные, а каждой из них — на нерегулируемые и регулируемые. По xapi; к-теру нагрузки нереверсивные нерегулируемые станы можно разбить на две группы: станы с пиковой нагрузкой нстаны с равномерной нагрузкой. Нереверсивные регулируемые станы делятся на две группы: с часто регулируемой скоростью (захват металла осуществляется на i e-большой скорости, затем скорость увеличивается до максимальной, а перед выходом металла из валков скорость снижается) и с регулированием скорости только при настройке для того, чтобы прокатка определенных профилей производилась с наиболее приемлемыми го-стоянными скоростями (непрерывные, полунепрерывное и другие станы). Поскольку необходимый диапазон регулирования скорости в таких станах не превышает 3 : 1, в качестве их приводных двигателей используются, как правило, двигатели постоянного тока, регулируемые потоком возбуждения.

В производстве асинхронных двигателей используются горячекатаные и холоднокатаные стали толщиной 0,35 и 0,5 мм. Горячекатаные стали не имеют магнитной анизотропии, а холоднокатаные имеют значительную анизотропию. Горячекатаная сталь марки 1211 при напряженности магнитного поля Я = 2500 А/м имеют индукцию 1,53 Тл, а удельные потери /0ю/50 = = 3,3 Вт/кг.

Монтажные треноги, козлы, телескопические вышки применяются на ГЭС и НС для ремонта и обслуживания объектов, расположенных на большой высоте. Для ремонта отдельных rei ераторов и двигателей используются гидравлические домкраты, тали, передвижные кошки.

При исследовании динамических режимов асинхронных двигателей используются двухфазные математические модели, адекватно отражающие процессы, протекающие в реальной машине. Наиболее общей формой математического описания двухфазных моделей является система дифференциальных и алгебраических уравнений:

Для возбуждения синхронных двигателей используются или прямая электромашинная система возбуждения или система самовозбуждения с полупроводниковыми выпрямителями (см. гл. 52).

Однофазные реактивные микродвигатели находят широкое применение в схемах автоматического управления, самопишущих приборах, устройствах видео- и звукозаписи и других установках. Для получения вращающегося магнитного поля при пуске и работе этих двигателей используются те же способы, что и в однофазных асинхронных двигателях. Наибольшее распространение получили однофазные реактивные микродвигатели с экранированными полюсами и конденсаторные реактивные двигатели, статор которых устроен так же, как в аналогичных асинхронных микродвигателях (см. § 47-4, 47-5).