Двигателей предназначенных

Применение тиристорных преобразователей переменного тока в постоянный вместо коллекторных генераторов постоянного тока повышает надежность привода. Следует учитывать еще ряд преимуществ системы привода переменно-постоянного тока. Свобода в выборе числа и мощности первичных двигателей позволяет унифицировать преобразовательные агрегаты для установок разного назначения и использовать первичные двигатели лучших моделей. Создается возможность полностью унифицировать конструкцию установок, предназначенных для питания от автономных электростанций и от энергосистем при переводе установок с одного вида электроснабжения на другой, что очень важно при освоении новых районов бурения.

В более широком плане следует учитывать еще ряд преимуществ ЭМП переменно-постоянного тока. Свобода в выборе числа и мощности первичных двигателей позволяет унифицировать преобразовательные агрегаты на установках разного назначения и использовать первичные двигатели лучших моделей. Создается возможность полностью унифицировать конструкцию установок, предназначенных для питания от автономных электростанций и от электрических сетей, и обеспечить удобство перевода установок с одного вида энергоснабжения на другой, что очень важно при освоении новых районов бурения.

Шаговые электродвигатели. Характер работы многих автоматических устройств требует применения привода дискретного (прерывистого) действия. В этих случаях используют шаговые электродвигатели, ротор которых поворачивается на фиксированный угол (делает один шаг) под действием управляющего импульса. В ответ на серию импульсов ротор делает серию шагов, число которых равно числу управляющих импульсов. Такой характер действия шаговых двигателей позволяет применять их в устройствах с числовым программным управлением (например, промышленные роботы, металлообрабатывающие станки), а также в механизмах типа счетчика импульсов, лентопротяжек и т. п.

таких двигателей позволяет повысить недежность работы низкоскоростного электропривода малой мощности и устройств, в которых они используются.

Применение новых материалов и усовершенствование конструкции двигателей позволяет сэкономить в серии 4А по сравнению с двигателями А2: 24% стали электротехнической, 25% обмоточной меди, 20% чугунного литья, 10% алюминия, 30% стального проката. Масса/ двигателей снижается на 22%. От внедрения серии 4А общий экономический эффект составляет несколько десятков миллионов рублей в год.

Рассмотренное свойство асинхронных двигателей позволяет конструировать их и для однофазных цепей. В этих случаях для самостоятельного пуска в ход они снабжаются дополнительной пусковой обмоткой.

Система постоянного тока. Тяговые двигатели для электровозов и электропоездов постоянного тока в основном изготовляют на напряжение не выше 1500 В (редко — незначительно большее). Попарное последовательное соединение таких двигателей позволяет иметь в тяговой сети напрян<ение, равное 3000 В. При таком напряжении энергия тяговым двигателям передается без изменения уровня напряжения на электровозе. В этой системе электровозы получаются наиболее простыми, что и составляет одно из главных ее преимуществ. При таких значениях напряжения расстояния между подстанциями на грузонапрй-жённых дорогах принимаются, как правило, около 15—20 км, а сечения проводов контактной сети по сравнению с другими системами тока и напряжения — в 2-—3 раза большими. Во столько же раз больше получаются потери энергии в проводах контактной сети.

Поэтому при понижении напряжения синхронный двигатель сохраняет большую нагрузочную способность. Кроме того, использование возможности увеличения тока возбуждения синхронных двигателей позволяет увеличивать надежность их работы при аварийных понижениях напряжения в сети и улучшать в этих случаях условия работы энергосистемы в целом. Вследствие большого воздушного зазора добавочные потери в стали и в клетке ротора синхронных двигателей меньше, чем у асинхронных, благодаря чему к. п. д. синхронных двигателей обычно выше.

Скорость вращения ротора п, превышающая синхронную скорость л0, может быть достигнута у работающего многоскоростного двигателя при переключении числа пар полюсов р с высшей скорости на низшую. Например, если у асинхронного двухскоростного двигателя переключить обмотки статора с «о = = 3000 об/мин на «0 — 1500 об/мин, то магнитное поле станет сразу же вращаться с новой синхронной скоростью «о = 1500 об/мин,-* в то время как ротор в силу механической инерции будет постепенно снижать свою скорость с п'»3000 об/мин до п"«;1500 об/мин. При этом кинетическая энергия всех движущихся частей агрегата, будет постепенно преобразовываться в электрическую энергию, которую асинхронная машина возвращает в сеть. Если требуется полный останов привода, то при скорости вращения nssno двигатель отключается от сети. Использование режима генераторного торможения многоскоростных двигателей позволяет, таким обра-

Полученная зависимость, аналогичная формуле (14.46) для асинхронных двигателей, позволяет довольно просто построить реостатные характеристики двигателя параллельного возбуждения.

Поэтому при понижении напряжения синхронный двигатель сохраняет большую нагрузочную способность. Кроме того, использование возможности увеличения тока возбуждения синхронных двигателей позволяет увеличивать надежность их работы при аварийных понижениях напряжения в сети и улучшать в этих случаях условия работы энергосистемы в целом. Вследствие большого воздушного зазора добавочные потери в стали и в клетке ротора синхронных двигателей меньше, чем у асинхронных, благодаря чему к. п. д. синхронных двигателей обычно выше.

Значение X характеризует основные размерные соотношения в машине. Большие X имеют машины относительно малого диаметра и большой длины, и, наоборот, малые значения X — короткие машины с большим диаметром. В первом случае машины имеют меньшую массу и меньшую высоту оси вращения. В них лучше используется медь обмотки, так как длина лобовых частей катушек по сравнению с длиной их пазовых частей становится меньше. Момент инерции машин меньше при больших X, чем при малых X, что особенно важно при проектировании двигателей, предназначенных для работы с частыми пусками.

Увеличение эквивалентного сопротивления под действием эффекта вытеснения тока проявляется в большей степени в стержнях, поперечное сечение которых имеет большую высоту или уменьшенную площадь верхней части по сравнению с нижней. Поэтому в роторах двигателей, предназначенных для работы с тяжелыми условиями пуска, делают глубокие прямоугольные пазы (глубокопазные роторы) или стержни обмотки выполняют фигурными. Обмотки роторов с фигурными пазами выполняют в большинстве двигателей заливкой алюминием или его сплавами. Это позволяет выполнять конфигурацию пазов с оптимальными размерными соотношениями стержней для достижения требуемого действия эффекта вытеснения тока.

Двигатели с фигурными пазами или с двойной клеткой на роторе имеют более высокие пусковые характеристики, чем с грушевидными или полуовальными пазами, однако у них больше индуктивное сопротивление обмоток роторов. Это приводит к понижению максимальных моментов и ухудшению коэффициента мощности двигателей в номинальном режиме. Поэтому такие роторы выполняют лишь для двигателей, предназначенных для тяжелых условий пуска, для которых требования к пусковым характеристикам более важны, чем к другим энергетическим показателям.

13. Почему короткозамкнутыс роторы с фигурными пазами или с двойной клеткой выполняют только для двигателей, предназначенных для эксплуатации приводов с тяжелыми условиями пуска?

При использовании для кратковременной работы двигателей, предназначенных для работы в длительном режиме, мощность выбирается по коэффициенту тепловой перегрузки, который рассчитывается с помощью уравнения нагревания двигателей. Часто в этом случае условиями, определяющими требуемую мощность двигателя, являются перегрузочная способность и пусковой момент.

Система электрического вала наиболее проста, когда синхронный двигатель через питающую сеть присоединяется к синхронному генератору. Согласованное вращение между синхронным генератором и синхронным двигателем выполняется независимо от расстояния между ними. Два или несколько синхронных двигателей, предназначенных для привода одного механизма и получающих питание от общей сети переменного тока, вращаются с равными или жестко согласованными скоростями, не будучи меха-

Изоляция класса Н.К этому классу относятся те же материалы, что и для класса В, но в сочетании с кремнийорганическими связующими и пропитывающими составами. Допустимая предельная температура 180 °С. Эта изоляция применяется для двигателей с частыми пусками и реверсами, а также при высокой температуре окружающей среды, например, для двигателей, предназначенных для грузоподъемных машин, в том числе металлургических. Такую изоляцию имеют двигатели серий МТН, МТКН, Д.

Расчет мощности двигателей при кратковременной нагрузке и применении двигателей, предназначенных для продолжительного режима, производится из соображений допустимых нагрева и перегрузки, при этом номинальные мощности равны:

Расчет мощности двигателей, предназначенных для продолжительного режима работы, но используемых для повторно-кратковременной нагрузки с одноступенчатым графиком, производится на основании следующих соображений. Полное количество теплоты, которое будет отдаваться таким двигателем при номинальном превышении температуры за цикл, равно:

4. Определяется по каталогу для двигателей, предназначенных для повторно-кратковременного режима работы, допустимая мощность двигателя, отнесенная к стандартному значению ПВ, %.

При исследовании переходных и установившихся процессов обычно учитывают три-четыре высшие гармоники. При этом при решении уравнений с раздельной их записью по каждой гармонике решают уравнения 13-го или 17-го порядка [7]. Как показывают исследования, высшие временные гармоники снижают КПД на 10—15 %, увеличивают время разгона и вызывают дополнительные вибрации. При расчете асинхронных двигателей, предназначенных для работы при несинусоидальном напряжении, следует на 20—30 °/0 снижать электромагнитные нагрузки.