Синтетические материалы

((йх =(BI= 1,0). В этом случае Uxi — Uul — Uimcos ao = const; Uyl — Uvl — Uimsm ao = const. Рассмотрим, например, математическую модель, составленную для системы уравнений (13.12) в синхронно вращающейся системе координат. Для этого в (13.12) подставим а>х = 1,0. Структурная схема модели показана на 13.4. Усилитель В1, три потенциометра Ш—ПЗ и диоды позволяют моделировать знакопеременный статический момент нагрузки на валу двигателя. С помощью делителей Д^—До набирают соответствующие коэффициенты перед переменными: Д4 = а'; Да = feaj; Д3 = а\; Д4 = k*av Д» = а'2, Дв = k&'v Д? =a'2t Дй = kiO.'v До = l/Tj. Операционные усилители 1, 3, 5, 7, 10 являются интеграторами, и с их помощью решаются уравнения, записанные относительно первых производных для потокосцеплений

маем: I) ось q вращающихся координат опережает ось d; 2) параметры режима генераторов, кроме напряжения на шинах, записаны в системе вращающихся координат, жестко связанных с роторами соответствующих генераторов. Все остальные параметры режима отнесены к синхронно вращающейся системе координат; 3) уравнения записаны в относительных единицах, и поэтому в уравнениях исчезает синхронная угловая скорость ((о0=1). Уравнения для 1-го генератора:

а) перемещение по отношению к синхронно вращающейся оси (общее) всех i роторов генераторов, изменение собственных углов 6lt 82, ... , 6г и собственных скоростей (%, со2, ... , о>г, а следовательно, изменение средней частоты шср и ее устойчивости;

Электрическая и механическая скорости связаны выражением со,> — mpQa ( П.1.1.б). Скорость ротора Асо по отношению к синхронно вращающейся оси (относительная скорость) определяется как разность фактической электрической скорости со и синхронной скорости со о, или, что то же, как производная относительного угла по времени:

Движение ротора электрической машины в электрической системе любой сложности относительно синхронно вращающейся оси описывается уравнением относительного движения. Для синхронного генератора оно имеет вид

Как показывают уравнения (25.5) и (25.7), пульсй)эующая м. д. с. одной фазы и постоянная по величине результирующая вращающаяся м. д. с. многофазного статора не зависят от конструкции ротора, так как в эти уравнения не входит величина воздушного зазора б между статором и ротором. Эти м. д. с. создают главное магнитное поле статора, распределение которого в воздушном зазоре по его окружности существенно зависит от конструкции ротора. В случае явнополюсного ротора величина воздушного зазора по окружности статора переменна. Этот зазор имеет наименьшую величину под полюсными наконечниками ротора и наибольшую — в междуполюсных пространствах. В связи с этим величины магнитных сопротивлений этих участков воздушного зазора будут заметно разными. Поэтому форма кривой распределения главного поля статора в воздушном зазоре зависит от положения полюсов ротора относительно синхронно вращающейся с ним волны результирующей м. д. с. статора. Положение ке ротора относительно этой волны м. д. с. определяется характером нагрузки машины, которая может быть активной, индуктивной, емкостной или смешанной.

где Ф' — магнитное поле статора через поперечное сечение силовой трубки, Вб; Q' — поперечное сечение этой трубки, см2; 8 — длина воздушного зазора в месте прохождения силовой трубки, см; ц,0 = = 0,4л:-10~8 — магнитная проницаемость вакуума, Г/см; //2 = = (/V2) sinx — величина результирующей синхронно вращающейся м. д. с. статора на полюс на расстоянии х от начала координат, А; /V2 = 0,9 т1 kplw1f1/(2p) — амплитуда этой синусоидальной м. д. с. на полюс, А.

На 25.5 представлены два характерных положения явнополюсного ротора относительно фазы Л, в которой ток IA имеет максимальное значение. В этот момент амплитуда /У2 синусоидальной волны результирующей м. д. с., синхронно вращающейся с ротором, совпадает с осью данной фазы А. На 25.5, а представлен случай нагрузки, когда ток IA совпадает по фазе с э. д. с. е от поля ротора (угол
амплитуда вращающейся м. д. с. статора совпадает с серединой междуполюсного пространства. В этом случае седлообразная штриховая кривая индукции в зазоре машины выражает собой распределение вращающегося поперечного поля статора, аналогично кривой поперечного поля якоря в машине постоянного тока (см. 5.2). На 25.5, б ток IA опережает э. д. с. е на угол ф = —90° и амплитуда вращающейся м. д. с. статора совпадает с осью полюсов ротора. В данном случае штриховая кривая индукции выражает собой распределение вращающегося продольного поля статора. При этом ввиду емкостного характера нагрузки, продольное поле статора совпадает, по направлению с полем ротора. Обе кривые индукций в представленных на 25.5 положениях ротора по отношению к синхронно вращающейся с ним волне м. д. с. статора являются несинусоидальными, несимметричными относительно своих амплитуд. При разложении этих кривых в тригонометрический ряд основные гармоники их совпадают по фазе с этими кривыми.

Контроль за частотой вращения и отсчет углов нагрузки 0г/ осуществляются с помощью строборамы или строботахометра, засин-хронизированного с сетью, по шкале, размещенной на подшипниковом щите двигателя (см. § 2.2). При снятии и построении угловой характеристики СДПМ необходимо учитывать различие углов €Гг — электрического угла нагрузки и 6г/ — пространственного угла между радиальной линией, жестко связанной с ротором, и синхронно вращающейся осью. Направление этой оси характеризует направление вектора питающего напряжения. Для измерения угла 'Sp' на валу ротора располагают небольшой диск с линией (меткой). Связь между электрическими и геометрическими углами устанавливается следующим соотношением: 1 град геом. = р град эл.

Контроль за частотой вращения и отсчет углов нагрузки 8г/ осуществляются с помощью строборамы или строботахометра, засин-,хронизиро;ванного с сетью, по шкале, размещенной на подшипниковом щите двигателя (см. § 2.2). При снятии и построении угловой характеристики СДПМ необходимо учитывать различие углов 8Lr — электрического угла нагрузки и 9г/ — пространственного угла .между радиальной линией, жестко связанной с ротором, и синхронно вращающейся осью. Направление этой оси характеризует направление вектора питающего напряжения. Для измерения угла •QV' на валу ротора располагают небольшой диск с линией (меткой). Связь между электрическими и геометрическими углами устанавливается следующим соотношением: 1 град геом. = р град эл.

Материалы на основе слюды (в том числе на органических подложках), асбеста и стекловолокна, содержащие органические связующие и пропитывающие составы (микаленты, микафолий, стеклоленты, стеклоткани); зазличные нагревостойкие синтетические материалы (фторопласт-3, некоторые полиэфирные и полиуретано-вые смолы, пластмасса с неорганическими заполнителями)

Из'оляция класса Е., Этот класс включает синтетические эмали (для изоляции проводов) на основе полиэфирных эпоксидных и подобных им смол, синтетические органические пленки и т. п., синтетические материалы. Допустимая предельная температура нагрева 120 °С. Эта изоляция имеет небольшое применение в двигателях малой мощности. В основном двигатели изготовляют с изоляцией классов ВиР.

Трансформаторы, охлаждаемые жидким негорючим диэлектриком. Эти трансформаторы имеют герметизированный бак, заполненный негорючим жидким диэлектриком (синтетические материалы — совол и др.) и могут быть выполнены с естественным охлаждением (Н) или с воздушным дутьем (НД). Они пожаробезопасны и могут устанавливаться в закрытых помещениях. Их выпускают мощностью 160—2500 кВ-А при напряжении 6 и 10 кВ.

Сооружение искусственных бассейнов сопряжено со значительными объемами работ и затратами больших средств. Кроме того, существует опасность утечки воды из верхнего бассейна, которая даже в небольшом количестве (порядка нескольких процентов) заметно снижает к. п. д. станции. Поэтому приходится принимать тщательные меры по гидроизоляции. В последнее время для этих целей стали применять синтетические материалы, например полиэтиленовые пленки, которыми покрывают дно и откосы бассейнов. Искусственные верхние бассейны обычно выполняют в виде полусфер, добиваясь тем самым максимального объема при наименьшей площади дна и, следовательно, при минимальных объемах строительных работ.

А Е В F Н С Хлопчатая бумага, целлюлозы, шелка Поливинилацетатные, полиуретановые, эпоксидные, полиэфирные смолы Слюда, асбест, стекловолокно, синтетические материалы То же, что класс В, но с применением органических лаков и смол То же, что класс В, но в сочетании с крем-нийорганическими и другими нагревостойкими смолами Слюда, кварц, стекло, фарфор, керамика с неорганическими связующими 65 80 95 115 140 140

Наибольшее значение в электромашиностроении имеют твердые • изоляционные материалы. Их можно разбить на следующие группы: 1) естественные органические волокнистые материалы —хлопчатая бумага, материалы на основе древесной целлюлозы и шелк; 2) неорганические материалы — слюда, стекловолокно, асбест; 3) различные синтетические материалы в виде смол, пленок, листового материала и т. д.; 4) различные эмали, лаки и компаунды на основе .природных и синтетических материалов.

К классу Е относится изоляция эмаль-проводов и электрическая изоляция на основе поливинилацеталевых (винифлекс, металвин), полиуретановых, эпоксидных, полиэфирных (лавсан) смол и других синтетических материалов с аналогичной нагревостойкостью. Класс изоляции Е включает в себя новые синтетические материалы, применение которых быстро расширяется в машинах малой и средней мощности (до 10 кВт и выше).

К классу В принадлежат также различные синтетические материалы: полиэфирные смолы на основе фталевого ангидрида, поли-хлортр ифторэтилен (фторопласт-3), некоторые полиуретановые смолы, пластмассы с неорганическим заполнителем и др.

Глубокую оценку значения электрической энергии для технологии дал выдающийся советский электроэнергетик Г. М. Кржижановский еще в период разработки плана ГОЭЛРО. Он подчеркнул, что «на грани физических и механических процессов электротехника не останавливается. Практическая электрохимия и электрометаллургия родились каких-нибудь 20 лет тому назад. Ныне это уже громадные научные области, уже двигатели и носители революционных переворотов в области нужных для человечества превращений вещества» [19]. И действительно, благодаря введению электротехнологии: в настоящее время удается получить в массовом масштабе весьма редкие в прошлом элементы, новые сочетания их в виде специальных сплавов и многие синтетические материалы.

За последнее десятилетие применение электричества получило особенно широкое распространение в химической промышленности для переработки бедных руд цветных металлов и получения ценных побочных продуктов. В массовом количестве стали производиться редкие металлы, алюминий, удобрения, хлор, щелочи, водород, кислород, пластические массы, резиновые изделия, синтетические материалы и т. п. При переработке нефти получаются такие синтетические материалы, как ацетатный шелк, целлофан и др. Для изготовления 1 т ацетатного шелка требуется до 20 тыс. квт-ч электроэнергии, т. е. такое же количество, как и для производства 1 т алюминия. Электролиз явился основой технологических способов порошковой металлургии (получение титана, ниобия, тантала, циркония, ванадия, урана).

При строительстве новых судов особое внимание уделяется обеспечению их мореходности и приспособленности к плаванию в любых климатических условиях. Все большее распространение находят в судостроении новые конструкционные и отделочные материалы. Все шире при постройке судовых корпусов применяются марки стали повышенной прочности. Сварные составные шпангоуты, бимсы, стрингеры и другие детали корпусного набора заменяются аналогичными деталями из специального профильного проката, что значительно ускоряет строительные работы. В конструкционных элементах корпусов используются легкие сплавы. Для снижения шума, возникающего при работе машин и вентиляционных систем, применяются звукоизоляционные материалы и специальные звукопоглощающие устройства. Для отделки жилых помещений вместо дерева применяются стойкие и малогорючие синтетические материалы; для теплоизоляции используются плиты и маты из нетеплопроводных материалов.