Коммутации двигателя

Бесконтактным электрическим аппаратом называют устройство, предназначенное для включения и отключения (коммутации) электрических цепей без физического разрыва самой цепи. Принцип действия бесконтактных аппаратов основан на изменении тока в электрической цепи при воздействии на нее управляющего сигнала. Основой для построения бесконтактных аппаратов служат различные нелинейные элементы: ферромагнитные сердечники с обмотками и полупроводниковые приборы (транзисторы, интегральные микросхемы, тиристоры, оптоэлектронные приборы) и др. Непрерывное совершенствование полупроводниковых приборов, появление новых разновидностей и их массовое производство открывают широкие возможности для совершенствования бесконтактных электрических аппаратов.

Рубильники Ри рубильники переключающие РП общепромышленного исполнения на номинальные токи 100, 250, 400, 630 А, служат для коммутации электрических цепей в установках постоянного тока напряжением до 440 В и переменного тока напряжением до 660 В. По роду привода рубильники выпускаются с центральной и боковой рукояткой, а также с рычажным приводом. По числу полюсов: одно-, двух- и трехполюсныг. По способу защиты от окружающей среды: открытые JPOO и защищенные: JPIQ, IP20, IP30. Рубильники, изготовляемые на большие токи, снабжаются дугогасящими приспособлениями.

Пакетные выключатели ( 106) представляют собой малогабаритные отключающие аппараты для коммутации электрических цепей переменного тока напряжением до 380 В и постоянного — до 220 В. Они выполняются одно-, двух- и трехполюсными. Неподвижные контакты / обжимаются сверху и снизу "подвижными контактами 2, находящимися на поворотной части выключателя. Крепление токоведущей пластинки к поворотной части выключателя производится пластинками 3. Поворотный валик 4 изолирован от токоведущих час-тей. Пружина 5 обеспечивает фиксацию и быстрое, независимое от скорости поворота рукоятки, переключение контактов, что способствует быстрому гашению дуги. Обозначение типа пакетных выключателей, например ПВЗ-QO, расшифровывается так: пакетный выключатель трехполюсный на 60 А. Пакетные выключатели можно встраивать в защитные оболочки (защищенные, пыленепроницаемые и др.).

трические устройства, предназначенные для коммутации электрических цепей, а также для подсоединения и ответвления электрических проводок с напряжением до 250 В и токе до 25 А. Номенклатура и ассортимент ЭУИ постоянно изменяются. В настоящее время отечественная промышленность выпускает около 400 наименований ЭУИ. Наиболее распространенными ЭУИ являются: 1) Патроны для ламп накаливания, которые изготовляются по ГОСТ 2746.0—77 с изм., например: резьбовые, подвесные, пластмассовые — Е27Н10ПР, Е27Н12П. Резьбовые, подвесные фарфоровые для помещений с повышенной влажностью и для светильников с повышенным температурным режимом Е27Н12Н, Е40Н16К, Е27НК, Е27НКБ. Резьбовые, потолочные Е27ФП (пластмассовый с фланцем), Е27ФК (фарфоровый), Е27УКБ (фарфоровый с боковыми вводами проводов). Резьбовые, настенные Е27ФП (пластмассовый с фланцем), Е27ФК и Е27НФК (фарфоровые с фланцем).

Однако при пренебрежении магнитным или электрическим полем на том или ином участке электрической цепи, ввиду их незначительности, можно считать, что ток или напряжение на соответствующем участке цепи изменяется практически мгновенно. В соответствии с законами коммутации электрических цепей не могут мгновенно изменяться на конечное значение токи в катушках индуктивности (первый закон коммутации), однако напряжения на зажимах подобных катушек можно принять изменяющимися мгновенно, если пренебречь их электрической емкостью.

Напряжение на резисторе /?, в начальный момент после переключения переключателя из положения / в положение 2: UK, = = /?i/= 10-44 = 4405. Из этого следует, что в процессе коммутации электрических цепей, содержащих индуктивности, могут возникнуть опасные для соответствующего электрооборудования перенапряжения.

Объединенная группа контактных элементов, механическое соединение или разъединение которых осуществляется с помощью специальных механических элементов, относят к переключателям, обеспечивающим преобразование простейших движений руки оператора в перемещение подвижных деталей конструкции с целью достижения требуемой коммутации электрических цепей. Следовательно, для проектирования переключателей в дополнение к исходным данным, приведенным в § 3.1, необходимо знать число коммутируемых электрических цепей и направлений, по которым коммутируются последние.

к органу управления для коммутации электрических цепей, и способ передачи ему информации о состоявшейся коммутации (преодоление упругого усилия, «щелчковый эффект», изменение показаний на индикаторе). При этом необходимо иметь в виду, что чем больше его значение, тем большую работу должен совершить оператор при коммутации электрических цепей, но тем меньше вероятность самопроизвольной коммутации при воздействии на переключатель вибраций и ударов, возникающих при эксплуа-

• ИМС аналоговых коммутаторов и ключей предназначены для коммутации электрических сигналов, поступающих по различным каналам с разделением времени. ИМС коммутаторов представляют собой набор аналоговых ключей с внутренними цифровыми схемами управления.

Как видно из табл. 1 1 .1, при длительной работе машины допускается слабое искрение под щетками. Однако требования ГОСТа проверяются только при контроле качества коммутации электрических ма-

Ключевые схемы в цифровой и импульсной технике используют для коммутации электрических сигналов и построения различных импульсных устройств. Переключательным элементом в ключевых схемах может быть диод, транзистор, тиристор, операционный усилитель.

Если производить пуск двигателя без пускового реостата (г - 0), то начальный пусковой ток будет ограничиваться лишь небольшим сопротивлением якоря, например для двигателей мощностью от 5 до 100 кВт окажется в 10-30 раз больше номинального1. Такой ток недопустим прежде всего по условиям коммутации двигателя, так как при этом возникает недопустимо интенсивное искрение под щетками. Кроме того, при таком токе двигатель развивает слишком большой начальный пусковой момент, который может привести к недопустимым ускорениям и поломке механизмов. Пуск двигателя без пускового реостата при питании от сети относительно небольшой мощности сопровождается снижением напряжения сети, что ухудшает условия работы других потребителей.

В микродвигателях с полым якорем последний выполнен в виде стакана 4 (p;ic. 9.37, и, (>). Обмотка якоря располагается на поверхности якоря и заливается эпоксидной смолой. Секции обмотки соединены с коллекторными пластинами. Такое расположение обмотки, когда она не находится в ферромагнитном материале, резко снижает ее индуктивность, что улучшает условия коммутации двигателя. Практически он работает без искрения. Кроме того, из-за снижения момента инер-infn полого якоря в сравнении с якорем обычного типа повышается быстродействие двигателя. Однако недостатком таких микродвигателей является увеличенный воздушный зазор 80 ( 9.37, а,б) в сравнении с обычными двигателями постоянного тока, что влечет за собой увеличение МДС обмотки возбуждения, а это в свою очередь обусловливает увеличение габаритных размеров и массы двигателей. Микродвигатели с якорем обычного типа и с полым якорем мощностью от 1 до 15 Вт имеют КПД 0,3-0,45.

При смещении щеток по коллектору одновременно перемещается относительно нейтрали и соединенная со щетками секция. Следовательно, при работе машины можно сместить щетки так, чтобы коммутирующая э.п.с. SK была равна по величине и направлена противоположно реактивной э.д.с. бц , Тогда G% + ек**6} и коммутация приобретает прямолинейный характер. Для улучшения коммутации генератора необходимо сместить щетки по направлению вращения якоря, а для улучшения коммутации двигателя необходимо сместить их против вращения якоря.

Для электропривода буровой лебедки характерно изменение нагрузки в широких пределах. Исходя из соображений увеличения производительности лебедки, желательно иметь характеристики электропривода, обеспечивающие наибольшую скорость привода, однако этому могут препятствовать ограничения по нагреву и по коммутации двигателя, по мощности источника питания и т. п.

меньшую индуктивность. Это существенно улучшает условия коммутации двигателя, что, в свою очередь, увеличивает срок службы щеток и повышает стабильность характеристик двигателя. Щетки в таких микродвигателях работают практически без искрения даже при кратковременных перегрузках, вследствие чего можно применять большие фор-сировки для ускорения протекания переходных процессов.

Добавочные сопротивления применяются, главным образом, в тяговых двигателях однофазного тока. Они являются средством для улучшения условий коммутации двигателя, но осложняют его в конструктивном отношении, уменьшают к. п. д. двигателя под нагрузкой на 1—2% и увеличивают нагревание двигателя.

Коммутация репульсионного двигателя Томсона характеризуется тем, что двигатель должен работать при изменяемом положении щеток на коллекторе; поэтому положение короткозамкнутого щеткой коммутирующего контура двигателя изменяется в зависимости от режима работы и, следовательно, улучшение коммутации двигателя с помощью добавочных полюсов невыполнимо, поскольку эти полюсы требуют неизменного положения коммутирующего контура по отношению кстатору.При положении холостого хода ( 28-14, а)

Существенный недостаток двигателя Шраге — Рихтера состоит в подводе питания со стороны ротора через систему колец и щеток, Опыт показывает, что такая система работает надежно лишь в том случае, если подводимое к двигателю напряжение U1 ss^ 500 в. С другой стороны, условия коммутации двигателя таковы, что мощность двигателя, приходящаяся на одну пару полюсов, ограничена пределами 20—30 ква при 50 гц. Но, применяя двукратнозамкнутую обмотку (см. ч. I, § 3-13), эти пределы можно заметно расширить. В соответствии с этим двигатели данного типа выполняются, главным образом, как двигатели малой мощности, хотя в отдельных единицах выполнены на мощности порядка 250—500 тт.

Если производить пуск двигателя без пускового реостата (г = 0), то начальный пусковой ток будет ограничиваться лишь небольшим сопротивлением якоря и, например, для двигателя модностью от 5 до 100 кВт окажется в 10 Ч- 30 раз больше номинального*. Такой ток недопустим прежде всего по условиям коммутации двигателя, так как при этом возникает сильное искрение под щетками. Кроме того, при таком токе двигатель развивает слишком большой начальный пусковой момент, который может привести к недопустимым ускорениям, поломке механизмов и ряду других нежелательных явлений.

меньше, если учесть ограничения, налагаемые на производную тока по условиям коммутации двигателя, а также на значения тока и скорости.