Двигателей уменьшается

В СССР и социалистических странах вопросам экологии уделяется большое внимание. Так, для борьбы с загрязнением атмосферы на электрических станциях, промышленных предприятиях и транспорте используются очистительные фильтры, механические золоуловители и т. п. Осуществляется переход на центральное теплоснабжение, производится электрификация быта, повышается безотходность в промышленности, создаются мощные очистительные сооружения, замкнутые циклы использования воды, ведутся разработки сверхпроводящих и криогенных ЛЭП. С учетом загрязнения окружающей среды выхлопными газами двигателей внутреннего сгорания просматривается замена их на транспорте электрическими двигателями. Вопросы охраны окружающей среды должны постоянно находиться в поле зрения будущих инженеров.

Поршневые компрессоры приводятся в действие от газовых двигателей внутреннего сгорания (газомоторные компрессоры). Мощность двигателей этих компрессоров 2500—4000 кВт, а КПД агрегата доходит до 40%.

Преимущества электропривода в сравнении с другими типами привода (с применением двигателей внутреннего сгорания, паровых и гидравлических турбин и т. д.) связаны с положительными свойствами электродвигателей: диапазон мощностей, на которые строят электродвигатели, весьма широк — от нескольких ватт до десятков тысяч киловатт; частоту вращения электродвигателей можно регулировать в широких пределах (в отношении 1:100 и более); механические характеристики электродвигателей удовлетворяют всем требованиям рабочих машин; управление электродвигателями очень простое и не требует от оператора больших физических усилий; электродвигатели дают возможность в высокой степени автоматизировать производственные процессы.

электродвигателей, а резервный — от двигателей внутреннего сгорания или паровой турбины.

По конструктивному исполнению и принципу преобразования энергии газовые турбины не отличаются от паровых. Экономичность работы газовых турбин примерно такая же, как и двигателей внутреннего сгорания, а при очень высоких температурах рабочего газа экономич-

В настоящее время широко ведутся работы над созданием эффективных высокотемпературных топливных элементов. Пока удельная мощность топливных элементов все еще невелика. Она в несколько раз ниже, чем у двигателей внутреннего сгорания. Однако успехи элект-трохимии и конструктивные усовершенствования топливных элементов в недалеком будущем сделают возможным применение топливных элементов в автотранспорте и энергетике. Топливные элементы бесшумны, экономичны и у них отсутствуют вредные отходы, загрязняющие атмосферу.

В цехах предприятий крупного машиностроения, например двигателей внутреннего сгорания, средняя мощность приводов составляет 15—25 кет. Число станков в современных цехах достигает 2 000—3 000 с установленной мощностью 12—20 Мет, причем эти цехи обычно блокируются в общий корпус, установленная мощность станков в котором превышает 100 Мет.

электромашинные генераторы* — преобразуют механическую энергию в электрическую. Их устанавливают на электрических станциях и различных транспортных установках: автомобилях, самолетах, тепловозах, кораблях, передвижных электростанциях и др. На электростанциях они приводятся во вращение с помощью мощных паровых и гидравлических турбин, а на транспортных установках — от двигателей внутреннего сгорания и газовых турбин. В ряде случаев генераторы используют в качестве источников питания в установках связи, устройствах автоматики, измерительной техники и пр.;

Колебания ротора синхронной машины могут быть вынужденными, если на него действует периодически изменяющийся внешний момент. Такие колебания образуются в синхронных генераторах, приводимых во вращение от поршневых машин, например от двигателей внутреннего сгорания, а также в синхронных двигателях, служащих для привода поршневых компрессоров. Поэтому для уменьшения неравномерности вращающего момента двигатели внутреннего сгорания, предназначенные для вращения синхронных генераторов, и поршневые компрессоры часто снабжают маховиками. Сами же генераторы и электродвигатели должны в этом случае иметь достаточно мощную демпферную обмотку.

Достоинства электрических машин. Электрические машины вырабатывают электрическую энергию, которую удобно передавать на расстояние, распределять между потребителями и преобразовывать в другие виды энергии; они обладают высоким коэффициентом полезного действия — от 65 до 85% для машин мощностью около 1 кет и от 95 до 99% для машин большой мощности. В крупных современных трансформаторах к. п. д. достигает значений, превышающих 99%. Следует заметить, что к. п. д. других современных машин, например тепловых, двигателей внутреннего сгорания и паровых турбин, не превышает 30-40%.

нов. Пьезокерамические ЭП в качестве генераторов пытаются использовать в системах зажигания двигателей внутреннего сгорания.

Отклонение и колебания напряжения в распределительных сетях карьера в зависимости от их величины, знака и продолжительности оказывают различное влияние на работу приемников электроэнергии. С уменьшением напряжения на зажимах асинхронных двигателей уменьшается пропорционально квадрату напряжения критический момент, возрастает потребляемый ток. С увеличением напряжения возрастает реактивная мощность.

видно, что скорость двигателя уменьшается при возрастании нагрузки из-за увеличения падения напряжения в цепи якоря, но, с другой стороны, скорость увеличивается из-за размагничивающего действия реакции якоря. Поэтому, с увеличением нагрузки скорость двигателя может или^уменьшаться, или увеличиваться (при сильно выраженной реакции якоря), или оставаться приблизительно' постоянной. Обычно скорость двигателей уменьшается, и

Каждый потребитель электроэнергии рассчитывается для работы при определенном номинальном напряжении. При отклонениях напряжения, подводимого к потребителю, от номинального показатели его работы изменяются— ухудшаются. Так, например, при снижении напряжения уменьшается производительность электрических печей и удлиняется время плавки; у асинхронных двигателей уменьшается вращающий момент, следовательно, снижаются скорость и производительность механизмов; при уменьшении напряжения на 10% световой поток ламп накаливания снижается на 30%, а при повышении на то же значение срок службы ламп укорачивается в 3 раза.

Возможность прямого охлаждения активных частей двигателя создает ряд преимуществ у защищенных двигателей по сравнению с закрытыми. Эти преимущества особенно сказываются в машинах больших габаритов. При больших высотах оси вращения защищенные двигатели по стоимости и массогабаритным показателям лучше закрытых. С понижением высоты оси вращения разница в показателях этих двигателей уменьшается и при «граничных» значениях защищенные и закрытые двигатели становятся близкими по стоимости, массе и габаритам. Для серии АИ установлено, что нижняя граница целесообразного применения двигателей защищенного исполнения по высоте оси вращения — 200 мм при всех числах пар полюсов. Кроме указанных преимуществ электродвигатели со степенью защиты IP23 имеют лучшие виброакустические характеристики, особенно это проявляется при использовании двусторонней радиальной симметричной системы вентиляции с обдувом спинки пакета статора.

Хотя в условиях сниженной частот л критическое напряжение (при котором наступает опрокидывание двигателей) уменьшается, всг же при значительном снижении частоты могут создаваться условия для возникновения и развития лавины напряжения.

Каждый потребитель электроэнергии рассчитывается для работы при определенном номинальном напряжении. При отклонениях напряжения, подводимого к потребителю, от номинального показатели его работы изменяются — ухудшаются. Так, например, при снижении напряжения падает производительность электрических печей и удлиняется время плавки; у асинхронных двигателей уменьшается вращающий момент, падает скорость и снижается производительность механизмов; при снижении напряжения на 10% световой поток ламп накаливания уменьшается на 30%, а при повышении на ту же величину срок службы ламп укорачивается в 3 раза.

Асинхронные двигатели. Особенно неблагоприятно несимметрия напряжения сказывается на работе и сроке службы асинхронных двигателей. Сопротивление асинхронных электродвигателей токам обратной последовательности в 5 — 7 раз меньше сопротивления токам прямой последовательности, и при наличии даже небольшой составляющей напряжения обратной последовательности возникает значительный ток обратной последовательности. Этот ток накладывается на ток прямой последовательности и вызывает дополнительный нагрев ротора и статора, что приводит к быстрому старению изоляции и уменьшению располагаемой мощности двигателя. Например, при несимметрии напряжения в 4% срок службы полностью загруженного асинхронного электродвигателя сокращается в 2 раза, а при несимметрии напряжений, равной 5%, располагаемая мощность двигателей уменьшается на 5 — 10%, при несимметрии 10% — на 20 — 50% в зависимости от исполнения электродвигателя.

Асинхронные двигатели. Особенно неблагоприятно несимметрия напряжения сказывается на работе и сроке службы асинхронных двигателей. Сопротивление асинхронных электродвигателей токам прямой последовательности в 5 — 7 раз меньше сопротивления токам обратной последовательности. При наличии даже небольшой по значению составляющей напряжения обратной последовательности возникает значительный ток обратной последовательности. Этот ток накладывается на ток прямой последовательности и вызывает дополнительный нагрев ротора и статора, что приводит к быстрому старению изоляции и уменьшению располагаемой мощности двигателя. Например, при несимметрии напряжений 4 % срок службы полностью загруженного асинхронного двигателя сокращается в 2 раза, при несимметрии напряжений 5 % располагаемая мощность двигателей уменьшается на 5 — 10%, при несимметрии 10% — на 20 — 25% в зависимости от исполнения двигателя.

ток накладывается на ток прямой последовательности и вызывает дополнительный нагрев ротора и статора, что приводит к быстрому старению изоляции и уменьшению располагаемой мощности двигателя. Например, при несимметрии напряжений в 4% срок службы полностью загруженного асинхронного двигателя сокращается в 2 раза, а при несимметрии напряжений, равной 5%, располагаемая мощность двигателей уменьшается на 5—10%, при несимметрии 10 % — на 20—25% в. зависимости от исполнения двигателя. В асинхронных двигателях несимметрия напряжений обусловливает противодействующий вращающий момент, который уменьшает полезный момент. Уменьшение полезного момента за счет противодействующего по отношению к моменту при несимметричной нагрузке определяется выражением [17]

Хотя в условиях сниженной частоты критическое напряжение (при котором наступает опрокидывание двигателей) уменьшается, все же при значительном снижении частоты могут создаваться условия для возникновения и развития лавины напряжения.