Первичный двигатель

Перспективно применение привода ротора по системе управляемый тиристорный выпрямитель — двигатель постоянного тока, которая широко распространена в плавучих буровых установках в СССР и за рубежом.

Глубокое регулирование частоты вращения асинхронного двигателя путем увеличения его скольжения связано с выделением в цепи ротора значительной электрической мощности скольжения, которая теряется на нагрев двигателя и резисторов. Можно использовать мощность скольжения, если к контактным кольцам ротора через выпрямитель присоединить двигатель постоянного тока, сочлененный с валом асинхронного двигателя. В этом случае при регулировании частоты вращения мощность скольжения будет возвращаться на общий вал. Частота вращения регулируется изменением тока возбуждения двигателя постоянного тока. Такие схемы называют каскадными. В связи с развитием полупроводниковой техники перспективно применение в каскадных схемах

Для вакуумированных МН перспективно применение магнитных уплотнений. Они изготавливаются в виде пары кольцевых полюсных наконечников постоянного магнита (или электромагнита), охватывающих вращающийся вал. В межполюсную камеру помещена ферромагнитная жидкость, которая заполняет также уплотняемые зазоры с радиальным размером 5% 0,2 мм между валом и полюсами. Жидкость представляет собой коллоидный раствор тонкодисперсных (размером dк, 0,01 мкм) частиц магнитодиэлектрика (феррита) в органическом носителе, например керосине. Она удерживается в рабочем зазоре силами магнитного поля, созданного намагничивающим устройством уплотнения. Достоинство феррожид-костных уплотнений состоит в их высокой вакуумной плотности и малых потерях трения. Недостаток данных устройств определяется тем, что при повышенных линейных скоростях на поверхности вала органический носитель испаряется вследствие нагрева, жидкость густеет и снижает свою уплотняющую способность [4.1]. Преодолеть этот недостаток можно, например, с помощью охлаждающих каналов в конструкции уплотнения. На 4.8, е, ж показаны простейшие схемы устройства магнитных уплотнений.

перспективно применение микроэлектронных устройств с микропроцессорными наборами. Это позволит повысить точность и чувствительность датчиков непосредственно в подсистеме, не перегружая центральное устройство, осуществить предварительную обработку информации и внести коррективы в работу комплекса путем выдачи команд на исполнительные устройства. Миниатюризация электронных устройств, обслуживающих исполнитель ные органы, и источников питания требует разработки мощных бескорпусных полупроводниковых приборов, силовых ГИС и микросборок. Миниатюризация радиоприемных и радиопередающих устройств требует расширения частотного диапазона, вплоть до миллиметрового, что выдвигает новые требования к быстродействию передающих и приемных устройств. Наибольшие достижения в этой области связаны с применением АФАР, с разработкой полупроводниковых устройств СВЧ-диапазона (см. книгу 7 серии). Использование АФАР в комплексах связи позволяет повысить надежность этих комплексов, во-первых, за счет исключения механического сканирования и, во-вторых, за счет того, что выход из строя одного или нескольких из большого числа излучающих элементов не приводит к прекращению связи. Аппаратура связи требует миниатюризации частотно-задающих устройств частотной селекции. Большими возможностями в этом плане обладает функциональная электроника, позволяющая создавать эффективные микроэлектронные устройства на электромагнитных эффектах в распределенных структурах металл—диэлектрик—металл, металл—диэлектрик—полупроводник, устройства, основан ные на взаимодействии динамических неоднородностей и интеграции физических эффектов в твердых телах.

В качестве материала металлоконструкций МЭА используют обычно алюминиевые сплавы. При этом удельная масса блоков в среднем равна 1,0—1,3 г/см3, масса металлоконструкций составляет 35—50% от массы блока. Перспективно применение магнитных сплавов, производство которых в мире резко возрастает. Это дает возможность снизить массу металлоконструкций в блоках на 15—30%.

Обмотки ротора, подверженные вибрации и большим механическим нагрузкам, выполняются из проводов с прочной стекловолок-нистой изоляцией (например, ПСДКТ). Перспективно применение

Чтобы уменьшить расходы земли под полосы «отчуждения», используют кабельные линии при вводах электропередачи в крупные города. В энергетике перспективно применение сверхпроводящих и криогенных ЛЭП. Сопротивление проводов таких линий близко к нулю, что позволяет использовать низкое напряжение и решить проблему изоляции проводников.

Лазерный метод дает возможность получать риски с ровными чистыми краями (без загрязнения микросхем отходами резания) ( 1.11); более глубокие риски без приложения усилия к материалу (что исключает сколы на углах кристаллов); обеспечивать высокий процент выхода годных кристаллов после разламывания; получать не только риски, но и полные разрезы без нарушения взаимной ориентации микросхем. Исключительно перспективно применение лазерного луча для скрайбирования пластин из химически нестабильных полупроводниковых соединений, таких, как полупроводники типа AUIBV или A"BVI. Кратковременность взаимодействия луча с поверхностью пластины (10~8 с для азотного лазера) исключает возможность изменения структуры полупроводника и его состава вблизи зоны резания при высоких производительности и качестве обработки.

Осевые обратимые машины применяются для напоров до 40 м, диагональные — от 30 до 150 м и радиально-осевые— от 30 до 600 м. При более высоких напорах помимо комбинированного оборудования перспективно применение многоступенчатых радиально-осевых гидромашин.

Создание ЦАП с погрешностью примерно 0,2 % и менее на основе описанных выше бесконтактных ключей и сеток резисторов связано с рядом трудностей. По-видимому, будет более перспективно применение бесконтактных ключей на основе операционных усилителей на интегральных микросхемах и оптронах (см. § 4.4). В настоящее время нал-

Уже известно на практике применение элегаза в выключателях на рабочее напряжение 750 кВ. Весьма перспективно применение элегаза в комплектных распределительных устройствах на разные напряжения.

При работе машины постоянного тока в режиме генератора взаимодействие тока якоря с главным магнитным полем машины создает тормозной момент, который должен преодолевать первичный двигатель. При работе машины в режиме двигателя взаимодействие тока якоря с главным магнитным полем создает вращающий момент. Направление передачи энергии при этих двух режимах различное, но природа электромагнитного момента, воздействующего на якорь, одна и та же. 152

возбуждения. Сначала ток в якоре, а следовательно, и в обмотке возбуждения отсутствует, но в массивной станине всегда сохраняется небольшой магнитный поток остаточного намагничивания, равный 1—3% номинального главного потока машины. Когда первичный двигатель начинает вращать якорь генератора, остаточный ноток индуктирует в обмотке якоря небольшую ЭДС. Эта ЭДС ЕЯ создает некоторый ток / в обмотке возбуждения, а следовательно, возникает некоторая МДС

Ток /2 в обмотке якоря генератора G2, взаимодействуя с магнитным полем полюсов, создает тормозной момент, вследствие чего частота вращения якоря генератора уменьшается. При помощи регулятора частоты вращения первичного двигателя надо увеличить приток рабочего вещества: пара, воды, нефти и т. п., и заданная частота вращения восстанавливается. Таким образом, генератор G2 к его двигатель взяли на себя часть нагрузки сети. В обратном направлении протекает процесс для генератора G1, у которого уменьшение тока /j разгружает первичный двигатель.

и вместо тормозного момента создаст вращающий момент; машина перейдет в режим двигателя. При этом может тяжело пострадать первичный двигатель, поэтому все параллельно работающие генераторы снабжаются аппаратом - реле обратного тока, автоматически отключающим генератор при изменении направления тока.

Система генератор—двигатель содержит первичный двигатель (переменного тока, внутреннего сгорания и пр.), вращающий с постоянной частотой генератор постоянного тока. Щетки генератора непосредственно присоединены к щеткам двигателя постоянного тока, который служит приводом производственного механизма. Обмотки возбуждения генератора и двигателя независимо питаются от источника постоянного тока (возбудитель на валу первичного двигателя). Ток возбуждения генератора можно регулировать практически от нуля при помощи реостата, включенного по потенциометрической схеме. Реверсирование двигателя можно осуществить изменением полярности обмотки возбуждения генератора при помощи переключателя.

устройства. Первичный двигатель и генератор, соединенные фланцами или муфтами, образуют единый блок, устанавливаемый на общей раме. Распределительное устройство состоит из щита управления, блока регулятора напряжения и панели потребителей.

пит промежуточный режим между генератором и двигателем, когда синхронная машина не отдает энергию в сеть, как генератор, и не потребляет энергии из сети, как двигатель. Если затем к валу машины приложить тормозной момент, а первичный двигатель отключить, то ротор отстанет от вращающегося магнитного поля на угол 6, который будет отрицательным (9<0). Активная мощность изменит знак, следовательно, изменит направление электромагнитный момент, который теперь будет вращающим. В режиме двигателя ведущим звеном является магнитное поле статора, которое увлекает за собой ротор ( 8.24, в). При увеличении момента сопротивления увеличивается угол 9, а частота вращения ротора остается без изменения (в пределах устойчивой части угловой характеристики на 8.23).

2. Генератор переменного тока работает с номинальной мощностью при cos(p
При работе машины постоянного тока в режиме генератора взаимодействие тока якоря с главным магнитным полем машины создает тормозной момент, который должен преодолевать первичный двигатель. При работе машины в режиме двигателя взаимодействие тока якоря с главным магнитным полем создает вращающий момент. Направление передачи энергии при этих двух режимах различное, но природа электромагнитного момента, воздействующего на якорь, одна и та же. 386

возбуждения. Сначала ток в якоре, а следовательно, и в обмотке возбуждения отсутствует, но в массивной станине всегда сохраняется не-болышй магнитный поток остаточного намагничивания, равный 1—3% номинального главного потока машины. Когда первичный двигатель начинает вращать якорь генератора, остаточный поток индуктирует в обмотке якоря небольшую ЭДС. Эта ЭДС ЕЯ создает некоторый ток / в обмотке возбуждения, а следовательно, возникает некоторая МДС

Ток /г в обмотке якоря генератора G2, взаимодействуя с магнитным полем полюсов, создает тормозной момент, вследствие чего частота вращения якоря генератора уменышется. При помощи регулятора частоты вращения первичного двигателя надо увеличить приток рабочего вещества: пара, воды, нефти и т. п., и заданная частота вращения восстанавливается. Таким образом, генератор G2 и его двигатель взяли на себя часть нагрузки сети. В обратном направлении протекает процесс для генератора G1, у которого уменьшение тока Л разгружает первичный двигатель.