Двигатели работающие

В системах автоматического управления, бытовых приборах и промышленных устройствах находят применение однофазные асинхронные двигатели малой мощности. Для питания однофазных двигателей требуется однофазная сеть, имеющая два провода вместо трех проводов трехфазной сети, что дает в одних случаях экономическую выгоду, в других — удобство в эксплуатации. Однофазные двигатели применяются и в установках средней мощности (несколько десятков киловатт), где их использование целесообразно экономически (два провода вместо трех) и по условиям эксплуатации, например в транспортных устройствах шахт. Среди большого разнообразия однофазных двигателей наибольшее распространение получили двигатели с короткозамкнутой обмоткой ротора: ротор и его обмотка выполнены так же, как и у трехфазных двигателей. Статор таких двигателей бывает с явновыраженными полюсами и корот-козамкнутым витком ( 10.39, а) — его далее будем называть двигателем А и с неявновыраженными полюсами и двумя обмотками ( 10.39, б); его далее будем называть двигате*-лем Б.

Двухфазные двигатели применяются в автоматических устройствах также в качестве управляемых двигателей: частота вращения или вращающий момент регулируется изменением действующего значения или фазы напряжения на одной из обмоток. Такие двигатели вместо обычного ротора с короткозамкнутой обмоткой имеют ротор в виде полого тонкостенного алюминиевого цилиндра ("стаканчика"), вращающегося в узком воздушном зазоре между статором и неподвижным центральным сердечником из листовой стали (внутренним статором). Двигатели с полым ротором обладают ничтожной инерцией, что практически очень важно при регулировании некоторых производственных процессов. На 14.35 показаны зависимости частоты вращения такого двигателя от напряжения на управляющей обмотке при постоянных тормозных моментах.

Двухфазные двигатели применяются в автоматических устройствах также в качестве управляемых двигателей: частота вращения или вращающий момент регулируется изменением действующего значения или фазы напряжения на одной из обмоток. Такие двигатели вместо обычного ротора с коротко замкнутой обмоткой имеют ротор в виде полого тонкостенного алюминиевого цилиндра ("стаканчика"), вращающегося в узком воздушном зазоре между статором и неподвижным центральным сердечником из листовой стали (внутренним статором). Двигатели с полым ротором обладают ничтожной инерцией, что практически очень важно при регулировании некоторых производственных процессов. На 14.35 показаны зависимости частоты вращения такого двигателя от напряжения на управляющей обмотке при постоянных тормозных моментах.

Двухфазные двигатели применяются в автоматических устройствах также в качестве управляемых двигателей: частота вращения или вращающий момент регулируется изменением действующего значения или фазы напряжения на одной из обмоток. Такие двигатели вместо обычного ротора с короткозамкнутой обмоткой имеют ротор в виде полого тонкостенного алюминиевого цилиндра ("стаканчика"), вращающегося в узком воздушном зазоре между статором и неподвижным центральным сердечником из листовой стали (внутренним статором). Двигатели с полым ротором обладают ничтожной инерцией, что практически очень важно при регулировании некоторых производственных процессов. На 14.35 показаны зависимости частоты вращения такого двигателя от напряжения на управляющей обмотке при постоянных тормозных моментах.

Синхронные двигатели применяются для привода мощных прокатных станов, компрессоров, насосов и как синхронные компенсаторы для повышения cos cp в электрических сетях. В конструкции синхронных двигателей различают две основные части — статор и ротор. Статор двигателя имеет конструкцию, аналогичную статору генератора трехфазного тока. Ротор синхронного двигателя в отличие от асинхронного имеет две обмотки: обмотку возбуждения (рабочую), которая питается от специального возбудителя постоянным током и пусковую короткозамкнутую обмотку. Обмотка возбуждения во время пуска замыкается на сопротивление в 8— 10 раз больше сопротивления самой обмотки.

Многоскоростные короткозамкнутые двигатели применяются для привода вентиляторов, металлорежущих станков и т. п. Многоскоростные двигатели с контактными кольцами не изготовляются.

При мощности свыше 100 кВт асинхронные двигатели изготовляются на номинальные напряжения 380/660, 3000, 6000, 10000 В и синхронные скорости 250—3000 об/мин. Они выполняются корот-козамкнутыми, короткозамкнутыми с глубоким пазом и двойной клеткой, с контактными кольцами (с фазным ротором). Крупные асинхронные двигатели применяются 'для привода вентиляторов, насосов, дробилок, мельниц, больших станков и других механизмов.

ходе с одного источника питания на другой, так как протекание токов к. з. по обмотке статора двигателя связано с появлением добавочного тормозного момента, быстро замедляющего его скорость. Влияние короткого замыкания и его продолжительности тем больше, чем меньше механическая постоянная времени приводимого механизма. Самозапуск двигателя допустим как для асинхронных двигателей с короткозамкнутым .ротором и контактными кольцами, так и для синхронных двигателей, причем для синхронных двигателей самозапуск проходит значительно легче вследствие более вы-кого значения асинхронного момента и благоприятного влияния на удержание скорости группового выбега на более высоком уровне, так как обычно синхронные двигатели применяются относительно большой мощности.

В двигателях с постоянно включенной рабочей емкостью круговое поле создается при номинальном или близком к нему режимах. Двигатели имею? хорошие рабочие характеристики; коэффициент мощности близок к единице и может быть емкостным; высокий к. п. д. (т=65-г-75% для двигателей порядка 500 em). В момент пуска поле становится эллиптическим, в результате чего двигатели имеют небольшой пусковой момент, обычно не превышающий 30% от номинального. Такие двигатели применяются только для легких условий пуска.

Однофазные двигатели с экранированными полюсами имеют при пуске момент, равный (0,2-~0,5) Л1Вом. Двигатель имеет низкий КПД, равный 25—40 % • Однофазные двигатели с экранированными полюсами в основном выпускаются на мощности 20— 50 Вт, а иногда до 300 Вт. Такие двигатели применяются в вентиляторах, кондиционерах, проигрывателях идру-гих установках с вентиляторной характеристикой момента нагрузки.

Для топливно-энергетического комплекса страны выпускаются синхронные двигатели, серий СТД и СТДП мощностью от 630 до 12500 кВт и частотой вращения 3000 об/мин. Эти двигатели применяются в электроприводах нефтяных насосов и газовых компрессоров, на нефте- и газопроводах, на химических заводах и в других отраслях промышленности.

заменять двигатели, работающие с недогрузкой, двигателями меньшей мощности;

жение частоты вращения привода. Применение специальных механизмов для вспомогательных операций при спуске и подъеме инструмента значительно упрощает требования, предъявляемые к приводу лебедки (сокращение частоты включений, устранение необходимости в снижении частоты вращения и реверсировании двигателей. Поэтому в новейших и проектируемых буровых установках для привода лебедки используют в сочетании с электромагнитными муфтами синхронные двигатели, работающие в режиме постоянного вращения.

лями с фазным ротором. Применение асинхронных кб-роткозамкнутых и синхронных двигателей для привода лебедок было ограничено тем, что эти двигатели не допускали высокой частоты включений, необходимой для выполнения не только главных, но и вспомогательных операций при спуске и подъеме труб, а системы их управления не позволяли получать простыми и надежными средствами плавный разгон, реверсирование и снижение частоты вращения привода. Применение механизмов для вспомогательных операций при спуске и подъеме инструмента значительно упрощает требования, предъявляемые к приводу лебедки (сокращение частоты включений, устранение необходимости в снижении частоты вращения и реверсирования двигателей). Поэтому в новейших буровых установках для привода лебедки оказалось возможным использовать в сочетании с электромагнитными муфтами синхронные двигатели, работающие в режиме постоянного вращения.

Линейные двигатели, работающие в режиме непрерывного реверсирования, называются двигателями колебательного движения. К ним относятся вибрационные двигатели электробритв и силовые установки для получения вибраций. Так как частоты вращения двигателя непрерывно изменяются, КПД низкий и большая часть электрической энергии преобразуется в тепловую.

Линейные двигатели, работающие в режиме непрерывного реверсирования, называются двигателями колебательного движения. К ним относятся вибрационные двигатели электробритв и силовые установки для получения вибраций. Так как частоты вращения двигателя непрерывно изменяются, КПД низкий и большая часть электрической энергии преобразуется в тепловую.

Эти преимущества и заставляют отдавать предпочтение машине постоянного тока, ограничивая применение асинхронного двигателя с частотным регулированием узкими рамками специфических устройств (двигатели, работающие в жидкости, и т. д.).

Коллекторные машины переменного тока используют сравнительно редко и главным образом в качестве электродвигателей. Они имеют сложную конструкцию и требуют тщательного ухода. В устройствах автсматики, а также в различного рода электробытовых приборах применяют универсальные коллекторные двигатели, работающие как на постоянном, так и на переменном токе.

вает достигнуть установившегося значения. За время отключенного состояния двигатель охлаждается до температуры окружающей среды. К механизмам, работающим в кратковременном режиме, относятся зажимные устройства металлорежущих станков, разводные мосты, шлюзовые устройства гидротехнических сооружений. Двигатели, работающие в кратковременном режиме, выпускают на стандартное время включения, равное 10, 30, 60 и 90 мин. Необходимо, чтобы энергия потерь, выделяющаяся в двигателе за время его работы, не превосходила энергии потерь, выделяющейся за номинальное (паспортнее) время работы *„„„:

Две трети электроэнергии, выработанной на электростанциях, преобразуется различными электроприводами в механическую энергию. Электрические двигатели постоянного и переменного тока строятся на мощности от долей ватта до десятков тысяч киловатт, на напряжения от нескольких вольт до десятков киловольт. Частоты вращения охватывают диапазон от одного оборота в сутки до 500 000 об/мин. Выпускаются двигатели, обеспечивающие точные угловые и линейные перемещения, работающие при изменении частоты вращения в диапазоне 1— 1000 и выше, при температуре, близкой к абсолютному нулю, и 600 К, работающие в агрессивных средах, в вакууме и при высоких давлениях. Электродвигатели имеют бесчисленные конструктивные исполнения. При создании электродвигателей электромеханикам удавалось решить почти все проблемы, которые ставились

Электротехническая промышленность в XI пятилетке разработала и выпускает электродвигатели взрыво-защищенного исполнения на 1140 В, что позволило в 1,5—2 раза увеличить среднесуточную добычу угля. Для карьерных и шагающих экскаваторов изготовляются двигатели в так называемом экскаваторном исполнении. Выпускаются тяговые двигатели для электровозов, работающих в открытых горных разработках. Для нефтяной промышленности выпускаются погружные двигатели, работающие при 90 °С, и нагревостойкие электробуры. Усилиями электромехаников создаются различные электродвигатели, обеспечивающие надежную работу агропромышленного комплекса. Для бытового применения выпускается большая гамма электрических машин, обеспечивающая работу холодильников, пылесосов, стиральных и других бытовых машин. Электрические двигатели широко используются в медицинской технике.

При одной и той же массе момент инерции тела с меньшим радиусом меньше, чем при большем радиусе. Поэтому двигатели, работающие в переходных режимах, стремятся делать с малым диаметром ротора и большей длиной. Если требуется при пульсирующей нагрузке получить более равномерную скорость, проектируют двигатель с большим моментом инерции, выбирая ротор с большим диаметром и меньшей длиной. Большой момент инерции в гидрогенераторах улучшает их устойчивость при параллельной работе с сетью.