Двигатели внутреннего

Большое практическое значение имеет правильный выбор конструктивного исполнения двигателя с учетом условий окружающей среды. Так, например, химостойкие двигатели предназначены для работы в условиях химически активной среды, влагостойкие — для работы в сырых и особо сырых помещениях и т. д. Многие двигатели выпускаются в закрытом обдуваемом исполнен и и , т. е. снабжены боковыми крышками от проникновения пыли извне. Двигатели защищенного исполнения имеют приспособления, предохраняющие от случайного прикосновения к вращающимся и токоведущим частям, а также от попадания внутрь посторонних предметов.

Начиная с 1950 г. асинхронные двигатели выпускаются в виде единых серий. Первой была серия А(АО), заменившая серии И2, АД, "Урал" и др.

Модификации и специализированные исполнения двигателей построены на базе основного исполнения и имеют те же принципиальные конструктивные решения основных элементов. Такие двигатели выпускаются отдельными отрезками серии на определенные высоты оси вращения и предназначены для применения в качестве приводов механизмов, предъявляющих специфические требования к двигателю или работающих в условиях, отличных от нормальных по температуре или чистоте окружающей среды, влажности и тл.

Синхронные машины. Широкое, распространение получили на предприятиях различных отраслей промышленности. Они применяются для привода механизмов с длительным режимом работы — насосов, вентиляторов, компрессоров, дробилок и др. Такие двигатели выпускаются заводами с номинальным опережающим коэффициентом мощности, равным 0,9, и могут длительно работать в режиме генерации реактивной мощности. Техническая возможность использования синхронного электродвигателя в качестве источника реактивной мощ-

Асинхронные двигатели выпускаются в виде единой серии 4А с диапазоном мощностей от 0,12 до 400 кВт. Двигатели этой серии изготовляют на напряжение 220/380 и 380/660 В. В этой серии принято распределение двигателей по высотам оси вращения от 56 до 355 мм. В электродвигателях предусматриваются меры защиты от влияния окружающей среды, а также для защиты персонала от прикосновения к токоведущим и вращающимся частям. Степень защиты персонала от прикосновения к токоведущим и движущимся частям электрооборудования, заключенного в оболочку, а также от воздействия окру-

В СССР широко распростра-нены массовые серии электрических машин для общепромышленного применения (машины нормального исполнения). С 1950 г. асинхронные двигатели выпускаются в виде единых серий (в настоящее время — серия 4А).

Закрытые двигатели с наружным обдувом от постороннего вентилятора 2ПО имеют мощность примерно в 1,5 раза большую, чем двигатели 2ПБ одинакового типоразмера. Стоимость двигателей 2ПО на 18% выше, чем у двигателей 2ПН, масса примерно на 10% больше. При одной и той же высоте оси вращения двигатели выпускаются одного диаметра якоря и статора, но с якорями двух разных длин и, естественно, с разными мощностями.

Режимы работы SI, S2, S3 являются основными потому, что двигатели выпускаются только трех серий (по режиму работы) — продолжительного режима работы, кратковременного и повторго-кратковременного. В зависимости от того, из какой серии предполагается выбрать двигатель, производится преобразование реальной нагрузочной диаграммы к соответствующей стандартной, для работы при которой спроектирован и предназначен двигатель. Конечно,

Для повторно-кратковременного режима работы целесообразно применять специальные двигатели, обладающие значительной перегрузочной способностью и повышенным пусковым моментом, что позволяет максимально использовать их по нагреву. Такие двигатели выпускаются с нормируемой номинальной мощностью при определенной продолжительности включения и длительности цикла. При превышении нормированной длительности цикла расчет мощности двигателя ведется, как для продолжительного режима (в каталогах на некоторые из этих двигателей указывается номинальная мощность для продолжительного режима, но некоторые из таких двигателей не могут работать в продолжительном режиме даже на холостом ходу, перегреваясь из-за больших постоянных потерь).

Отечественная промышленность выпускает также синхронные компенсаторы мощностью до 150тыс. квар. Синхронные трехфазные двигатели изготовляются на различные мощности — до 22 тыс. кВт. Эти двигатели, как и асинхронные, могут иметь различное исполнение в зависимости от способа их защиты от внешних воздействий (открытое, защищенное, закрытое и т. д.). Синхронные двигатели выпускаются как универсальные, так и специального назначения. Обычным является использование двигателей с горизонтальным расположением вала. Изготовляются также двигатели для установки с вертикальным расположением вала.

Благодаря этому свойству и простоте исполнения маломощные синхронные двигатели с постоянными магнитами получили широкое распространение. Двигатели выпускаются серийно нашей промышленностью.

ДВИГАТЕЛИ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Глава 5. Двигатели внутреннего сгорания . . . 174

Наибольшее применение синхронные машины получили на электростанциях в качестве генераторов электрической энергии. Ротор синхронного генератора приводят во вращение первичным двигателем, который в данном случае является источником механической энергии. Чаще всего первичными двигателями являются паровые и гидравлические турбины, но на электростанциях относительно малой мощности применяют двигатели внутреннего сгорания, ветродвигатели и др. Синхронные двигатели применяют в тех случаях, когда необходима постоянная частота вращения или не требуется ее регулировка.

В настоящее время наибольшее распространение получили двигатели внутреннего сгорания, используе-

мые на автомобильном транспорте. В стационарной энергетике двигатели внутреннего сгорания находят ограниченное применение.

ность газовых турбин выше. Кроме того, газовые турбины более компактны, чем паровые турбины и двигатели внутреннего сгорания аналогичной мощности.

мощных синхронных генераторов служат гидротурбины, паровые и газовые турбины и относительно редко — двигатели внутреннего сгорания. Гидротурбины обычно имеют малую скорость вращения (примерно десятки оборотов в минуту), а паровые турбины — большую скорость (обычно 1500—3000 об/мин). Генераторы, соединяемые с гидротурбинами, т. е. гидрогенераторы, имеют малую скорость вращения, поэтому их роторы выполняются явнополюсными. Турбогенераторы, соединяемые с паровыми турбинами, являются быстроходными машинами, и их роторы выполняются неявнопо-люспыми.

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.

Передвижная аппаратура, устанавливаемая на одном из видов транспорта, имеет настолько большую мощность, что обычно ее питают от автономных агрегатов, вырабатывающих переменный ток с частотой 50 или 400 Гц. Большей частью это двигатели внутреннего сгорания, как правило, бензиновые, спаренные с генераторами. Питание автомобильных маломощных устройств осуществляется от стар-терных аккумуляторов двигателя автомашины. Стартерные аккумуляторы иногда работают как буферные вместе с генератором автомашины.

Основной двигательной силой в промышленности того времени были тепловые и гидравлические двигатели, а позднее — двигатели внутреннего сгорания.

Лучшие механические характеристики и меньшие потери в двигателе постоянного тока достигаются при регулировании частоты вращения за счет подводимого к двигателю напряжения. Но, как и в машинах переменного тока, при этом способе регулирования частоты вращения необходимо иметь громоздкое устройство, обеспечивающее регулирование напряжения. Обычно это электромашинное устройство. При наличии сети переменного тока это устройство состоит из двух .электрических машин: асинхронного или синхронного двигателя и генератора постоянного тока. В автономных системах вместо приводного электродвигателя, вращающего генератор постоянного тока, применяются дизели, двигатели внутреннего сгорания и паровые или газовые турбины.