Синхронные двигатели малой мощности


СОДЕРЖАНИЕ:

синхронные двигатели малой мощности

Краткий русско-таджикский терминологический словарь по точным, естественным и техническим наукам . Пирмаҳмад Нуров . 2013 .

Смотреть что такое «синхронные двигатели малой мощности» в других словарях:

Стационарные бензиновые двигатели производства СССР — В СССР в различные годы выпускались несколько серий стационарных бензиновых двигателей для привода электрических генераторов, насосов, сельскохозяйственных машин. Эти же двигатели широко использовались на маломерных судах. Содержание 1 Серия «Л»… … Википедия

Паровая машина — тепловой двигатель внешнего сгорания, преобразующий энергию пара в механическую работу возвратно поступательного движения поршня, а затем во вращательное движение вала. В более широком смысле паровая машина любой двигатель внешнего сгорания … Википедия

ЭЛЕКТРОМАШИННЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ И ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛИ — машины вращательного типа, преобразующие либо механическую энергию в электрическую (генераторы), либо электрическую в механическую (двигатели). Действие генераторов основано на принципе электромагнитной индукции: в проводе, движущемся в магнитном … Энциклопедия Кольера

29.160.30 — Двигуни ГОСТ 7217 87 Машины электрические вращающиеся. Двигатели асинхронные. Методы испытаний. Взамен ГОСТ 7217 79, кроме разд. 10 ГОСТ 9630 80 Двигатели трехфазные асинхронные напряжением свыше 1000 В. Общие технические условия. Взамен ГОСТ… … Покажчик національних стандартів

время — 3.3.4 время tE (time tE): время нагрева начальным пусковым переменным током IА обмотки ротора или статора от температуры, достигаемой в номинальном режиме работы, до допустимой температуры при максимальной температуре окружающей среды. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Асинхронная машина — Статор и ротор асинхронной машины 0.75 кВт, 1420 об/мин, 50 Гц, 230 400 В, 3.4 2.0 A Асинхронная машина это электрическая машина переменного тока … Википедия

ЖЕЛЕЗНАЯ ДОРОГА — транспортная трасса постоянного действия, отличающаяся наличием пути (или путей) из закрепленных рельсов, по которым ходят поезда, перевозящие пассажиров, багаж, почту и различные грузы. Понятие железная дорога включает в себя не только подвижной … Энциклопедия Кольера

Однофазный двигатель — электродвигатель, конструктивно предназначенный для подключения к однофазной сети переменного тока. Фактически является двухфазным, но вследствие того, что рабочей является только одна обмотка, двигатель называют однофазным. Однофазный… … Википедия

Газовая турбина — Основная статья: Турбина Не следует путать с Газотурбинный двигатель. Промышленная газовая турбина в разобранном виде. Газовая турбина (фр … Википедия

СССР. Технические науки — Авиационная наука и техника В дореволюционной России был построен ряд самолётов оригинальной конструкции. Свои самолёты создали (1909 1914) Я. М. Гаккель, Д. П. Григорович, В. А. Слесарев и др. Был построен 4 моторный самолёт… … Большая советская энциклопедия

Ядерный ракетный двигатель — (ЯРД) разновидность ракетного двигателя, которая использует энергию деления или синтеза ядер для создания реактивной тяги. Бывают реактивными (нагрев рабочего тела в ядерном реакторе и вывод газа через сопло) и импульсными (ядерные взрывы… … Википедия

Погружной синхронный электродвигатель

Владельцы патента RU 2321141:

Изобретение относится к области электротехники, а именно — к конструкциям электродвигателей с большим отношением длины к диаметру, и может быть использовано при конструировании электродвигателей, предназначенных для работы в погруженном состоянии и используемых в качестве привода в погружных насосных агрегатах для добычи пластовой жидкости из нефтяных скважин. Технический результат, достигаемый настоящим изобретением, состоит в повышении крутящего момента и мощности удлиненного электродвигателя путем обеспечения синхронизации зубцовых зон электродвигателя при «скручивании» ротора синхронного электродвигателя под воздействием крутящего момента, возникающего при передаче усилий от двигателя на погружной насос, под действием номинальных нагрузок на вал электродвигателя. Указанный технический результат в предлагаемом погружном синхронном электродвигателе, содержащем статор, в корпусе которого установлен шихтованный магнитопровод с зубцами на внутренней поверхности и установленный внутри статора ротор, на внешней поверхности которого также расположены зубцы, а между ротором и статором имеется гарантированный зазор, достигается тем, что рабочие поверхности радиальных зубцов статора и ротора смещены относительно друг друга вдоль оси электродвигателя в направлении, противоположном направлению смещения рабочей поверхности зубцов ротора под действием крутящего момента. 3 ил.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к конструкциям электродвигателей с большим отношением длины к диаметру, и может быть использовано при конструировании электродвигателей, предназначенных для работы в погруженном состоянии и используемых в качестве привода в погружных насосных агрегатах для добычи пластовой жидкости из нефтяных скважин.

При добыче нефти из нефтяных скважин с использованием установок электропогружных центробежных насосов в качестве привода насосов используются погружные электродвигатели различных конструкций и габаритов. В настоящее время наиболее распространенными в России являются погружные электродвигатели марок ПЭД, серийно выпускаемые АО «Алнас» (г.Альметьевск, Татарстан), ООО «Алмаз» (г.Радужный, Тюменская область) и рядом других предприятий.

В последнее время для этих целей стали применять и низкооборотные синхронные электродвигатели. Однако для конструкций погружных электродвигателей с большим отношением длины к диаметру характерно явление «скручивания» ротора под действием крутящего момента на валу насоса. Из-за этого происходит нарушение синхронизации зубцовых зон электродвигателя и, как следствие, падение крутящего момента и мощности двигателя. Поэтому в настоящее время достаточно актуальной для такого типа синхронных двигателей является задача обеспечения компенсации или минимизации указанных последствий «скручивания» ротора электродвигателя.

В технике в целях разгрузки предельных концентраций напряжений обычно используют различного рода компенсаторы, наиболее часто выполненные в виде различных пружин. Так, известно техническое решение по патенту №2241156 «Компенсатор для насосно-компрессорных труб», предназначенное для использования в нефтегазодобывающей промышленности и служащее для предотвращения образования предельных концентраций напряжений в колонне насосно-компрессорных труб. Компенсатор содержит упругий элемент, элементы крепления и связанный с насосно-компрессорными трубами посредством резьбы корпус. В последнем размещена труба с упругим элементом, концы которой фиксируются в корпусе и трубе элементами крепления. Компенсатор присоединен к насосной установке переходником, закрепленным в нижней части трубы. Упругий элемент выполнен в виде пружины кручения. Использование компенсатора в составе насосной установки значительно уменьшает нагрузки при ее пуске и остановке, повышая надежность работы скважинного оборудования путем улучшения его амортизационных свойств.

Другим способом разгрузки указанных напряжений может являться применение торсионных валов, которые работают следующим образом. Такой вал содержит центральную часть с выполненными на ней винтовыми канавками, направление которых совпадает с направлением закручивания вала. В канавках размещается пружина, упирающаяся одним из своих концов в головку вала, а другим — в фиксирующую шайбу, установленную на валу. При закручивании вала в направлении, совпадающем с направлением винтовых канавок, когда шаг пружины в свободном состоянии меньше шага канавок, угол предварительной закрутки постепенно выбирается. Поскольку предварительное закручивание вала от натяга пружины осуществляется в области упругих деформаций, то обратное закручивание его до первоначального состояния (раскручивание) также происходит в этой же области, т.е. процесс нагружения при раскручивании характеризуется определенной податливостью вала, величина которой прямо пропорциональна степени запасенной энергии пружины и предварительной закрутки вала от натяга пружины. Так, известен винтовой героторный насос по заявке №2004109959, включающий корпус насоса с сальниковым или торцовым уплотнением, винтовую насосную секцию, шпиндель и узел, воспринимающий осевую и радиальную нагрузку, а также передающий крутящий момент, в котором шпиндель насоса, состоящий из корпуса шпинделя, полого приводного вала и опорного узла, соединен через корпус шпинделя и корпус насоса со статором винтовой насосной секции, а полый приводной вал шпинделя соединен через проходящий внутри него узел, воспринимающий осевую и радиальную нагрузку, а также передающий крутящий момент, с ротором винтовой насосной секции. В этом насосе узел, воспринимающий осевую и радиальную нагрузку, а также передающий крутящий момент, выполнен в виде торсионного или торсионно-шарнирного соединения с конусами, лапками и уплотнительными элементами.

Известно техническое решение синхронного двигателя по патенту РФ №2145460, принятое за прототип. Согласно этому решению в синхронном электродвигателе имеется статор с явно выраженными полюсами, внешняя поверхность которых гладкая или снабжена радиальными зубцами, безобмоточный ротор, на внешней поверхности которого выполнены радиальные зубцы, а на полюсах статора намотаны идентичные индуктивные катушки, соединенные в фазы.

Сущность предлагаемого технического решения состоит в следующем. При конструировании погружных электродвигателей приходится учитывать, что их диаметр ограничен диаметром обсадных колонн, поэтому обычно диаметр таких двигателей составляет от 90 до 230 мм. Чтобы у синхронных двигателей такого диаметра получить мощность 10-15 и более кВт при частоте вращения ротора в диапазоне от 70 до 300 об/мин, необходимо создавать электродвигатели, у которых отношение длины к диаметру составляет: L/D>30, т.е. такие двигатели характеризуются большим соотношением длины к диаметру. Так, например, двигатель мощностью в 10 кВт будет иметь длину порядка 3 метров. Вал ротора такого размера становится достаточно гибким и может несколько скручиваться под воздействием крутящего момента, возникающего при передаче усилий от двигателя на погружной насос. Скручивание длинномерного вала вызывает нарушение синхронизации зубцовых зон и, как следствие, падение крутящего момента и мощности двигателя.

Таким образом, задача, на решение которой направлено настоящее изобретение, состоит в создании такой конструкции удлиненного электродвигателя, в котором будут компенсироваться указанные последствия «скручивания» ротора, возникающего под действием номинальных нагрузок на вал электродвигателя.

Технический результат, достигаемый при реализации изобретения, состоит в обеспечении синхронизации зубцовых зон электродвигателя при «скручивании» ротора синхронного электродвигателя под воздействием крутящего момента, возникающего при передаче усилий от двигателя на погружной насос, и, как следствие, повышении крутящего момента и мощности двигателя.

Конструкция погружного электродвигателя, обеспечивающая достижение указанного выше технического результата, во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны, может быть охарактеризована следующей совокупностью существенных признаков. Для получения указанного технического результата предлагается погружной синхронный электродвигатель, содержащий статор, в корпусе которого установлен шихтованный магнитопровод с зубцами на внутренней поверхности, внутри статора установлен ротор, на внешней поверхности которого также расположены зубцы, а между ротором и статором имеется гарантированный зазор. Однако в предлагаемом электродвигателе в отличие от прототипа рабочие поверхности радиальных зубцов статора и ротора смещены относительно друг друга вдоль оси электродвигателя в направлении, противоположном направлению смещения рабочей поверхности зубцов ротора под действием крутящего момента.

Описание конструкции поясняется чертежами, на которых изображено следующее:

Фиг.1 — поперечное сечение погружного синхронного электродвигателя;

Фиг.2 — пример винтового (спирального) смещения рабочих поверхностей радиальных зубцов статора и ротора относительно друг друга;

Фиг.3 — пример ступенчатого смещения рабочих поверхностей радиальных зубцов статора и ротора относительно друг друга.

Погружной синхронный электродвигатель по предлагаемому техническому решению (см. фиг.1) содержит корпус 1, на внутренней поверхности которого установлен статор — шихтованный магнитопровод с радиальными зубцами 3, внутри статора установлен ротор 2, между рабочими поверхностями ротора А и статора Б имеется гарантированный зазор. Статор электродвигателя выполнен с явно выраженными полюсами, ротор безобмоточный и на его внешней поверхности выполнены радиальные зубцы, на полюсах статора намотаны идентичные индуктивные обмотки 4, соединенные в фазы, подключенные к источнику переменного синусоидального напряжения.

Однако в отличие от прототипа рабочие поверхности зубцов статора и ротора, расположенные вдоль корпуса электродвигателя, смещены относительно друг друга вдоль оси электродвигателя в направлении, противоположном направлению смещения рабочей поверхности зубцов ротора под действием крутящего момента. При этом смещение рабочих поверхностей зубцов статора и ротора относительно друг друга может быть различным, например непрерывным в виде смещения по спирали, показанного на фиг.2, или дискретным в виде ступенчатого смещения, показанного на фиг.3.

Погружной синхронный электродвигатель по предлагаемому техническому решению работает следующим образом: при подключении двигателя к источнику переменного синусоидального напряжения на каждую его фазу подается напряжение источника питания, создающее на роторе крутящий момент, под действием которого ротор стремится поворачивать винтовой насос, соединенный с ним. Это является для двигателя нагрузкой в виде крутящего момента, направленного противоположно моменту двигателя. Удлиненный вал ротора, будучи достаточно гибким, начнет скручиваться под действием крутящего момента и тем самым уменьшать предварительное смещение рабочих поверхностей зубцов статора и ротора относительно друг друга, тем самым восстанавливая их синхронизацию (параллельность), и, как следствие, содействовать повышению крутящего момента и мощности двигателя.

Каждый электрик должен знать:  Защита от обрыва нуля в квартире как защитить

Погружной синхронный электродвигатель, содержащий статор, в корпусе которого установлен шихтованный магнитопровод с радиальными зубцами на внутренней поверхности, внутри статора установлен ротор, на внешней поверхности которого также расположены зубцы, а между ротором и статором имеется гарантированный зазор, отличающийся тем, что рабочие поверхности радиальных зубцов статора и ротора смещены относительно друг друга вдоль оси электродвигателя в направлении, противоположном направлению смещения рабочей поверхности зубцов ротора под действием крутящего момента.

Синхронные двигатели малой мощности

В основу работы любых электродвигателей положен принцип электромагнитной индукции. Электродвигатель состоит из неподвижной части — статора (для асинхронных и синхронных движков переменного тока) либо индуктора (для движков постоянного тока) и подвижной части — ротора (для асинхронных и синхронных движков переменного тока) либо якоря (для движков постоянного тока). В роли индуктора на маломощных двигателях постоянного тока нередко используются постоянные магниты.

Все двигатели, грубо говоря можно поделить на два вида:
двигатели постоянного тока
двигатели переменного тока (асинхронные и синхронные)

Двигатели постоянного тока

По неким мнениям данный двигатель возможно еще назвать синхронной машиной постоянного тока с самосинхронизацией. Простой движок, являющийся машиной постоянного тока, состоит из постоянного магнита на индукторе (статоре), 1-го электромагнита с очевидно выраженными полюсами на якоре (двухзубцового якоря с явно выраженными полюсами и с одной обмоткой), щёточноколлекторного узла с 2-мя пластинами (ламелями) и 2-мя щётками.
Простой двигатель имеет 2 положения ротора (2 «мёртвые точки»), из которых неосуществим самозапуск, и неравномерный крутящий момент. В первом приближении магнитное поле полюсов статора равномерное (однородное).

Данные двигатели с наличием щёточно-коллекторного узла бывают:

Колекторные — электрическое устройство, в котором датчиком положения ротора и переключателем тока в обмотках является одно и то же устройство — щёточно-коллекторный узел.

Бесколекторные — замкнутая электромеханическая система, состоящая из синхронного устройства с синусоидальным распределением магнитного поля в зазоре, датчика положения ротора, преобразователя координат и усилителя мощности. Более дорогой вариант в сравнение с колекторными двигателями.

Двигатели переменного тока

По типу работы данные двигатели делятся на синхронные и асинхронные двигатели. Принципное отличие заключается в том, что в синхронных машинах 1-ая гармоника магнитодвижущей силы статора перемещается со скоростью вращения ротора (по этому сам ротор крутится со скоростью вращения магнитного поля в статоре), а у асинхронных — есть и остается разница меж скоростью вращения ротора и скоростью вращения магнитного поля в статоре (поле крутится быстрее ротора).

Синхронный — двигатель переменного тока, ротор которого крутится синхронно с магнитным полем питающего напряжения. Эти движки традиционно применяются при огромных мощностях (от сотен киловатт и выше).
Есть синхронные двигатели с дискретным угловым движением ротора — шаговые двигатели. У них данное положение ротора фиксируется подачей питания на соответствующие обмотки. Переход в другое положение исполняется путём снятия напряжения питания с одних обмоток и передачи его на другие обмотки двигателя.
Ещё один вид синхронных движков — вентильный реактивный эл-двигатель, питание обмоток которого складывается с помощью полупроводниковых элементов.

Асинхронный — двигатель переменного тока, в котором частота вращения ротора различается от частоты крутящего магнитного поля, творимого питающим напряжением, второе название асинхронных машин — индукционные обосновано тем, что ток в обмотке ротора индуцируется вертящимся полем статора. Асинхронные машины сейчас оформляют огромную часть электрических машин. В главном они используются в виде электродвигателей и считаются ключевыми преобразователями электрической энергии в механическую, причём в основном используются асинхронные движки с короткозамкнутым ротором

По количеству фаз двигатели бывают:

Самые популярные и шыроковостребованые двигатели которые применяются в производстве и бытовом хозяйстве:

Однофазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором

Однофазовый асинхронный движок имеет на статоре только 1 рабочую обмотку, на которую в ходе работы мотора подается переменный ток. Хотя для запуска мотора на его статоре есть и вспомогательная обмотка, которая краткосрочно подключается к сети через конденсатор либо индуктивность, или замыкается накоротко пусковыми контактами рубильника. Это нужно для создания исходного сдвига фаз, чтоб ротор начал крутиться, по другому пульсирующее магнитное поле статора не здвинуло б ротор с места.

Ротор такового мотора, как и любого иного асинхронного мотора с короткозамкнутым ротором, являет из себя цилиндрический сердечник с залитыми алюминием пазами, с сразу отлитыми вентиляционными лопастями.
Таковой ротор именуется короткозамкнутым ротором. Однофазовые движки используются в маломощных устройствах, в том числе комнатные вентиляторы либо маленькие насосы.

Двухфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором

Двухфазные асинхронные движки более эффективны при работе от однофазовой сети переменного тока. Они содержат на статоре две рабочие обмотки, находящиеся перпендикулярно, при этом одна из обмоток подключается к сети переменного тока напрямую, а вторая – через фазосдвигающий конденсатор, так выходит крутящееся магнитное поле, а вот без конденсатора ротор бы не двинулся с места.

Данные двигатели помимо прочего имеют короткозамкнутый ротор, а их использование еще обширнее, нежели у однофазовых. Тут уже и стиральные машинки, и разные станки. Двухфазные движки для питания от однофазовых сетей называют конденсаторными двигателями, потому что фазосдвигающий конденсатор считается часто обязательной их частью.

Трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором

Трехфазный асинхронный двигатель имеет на статоре три рабочие обмотки, сдвинутые сравнительно друг друга так, что при подключении в трехфазную сеть, их магнитные поля получаются смещенными в пространстве сравнительно друг дружку на 120 градусов. При включении трехфазного мотора к трехфазной сети переменного тока, появляется крутящееся магнитное поле, приводящее в перемещение короткозамкнутый ротор.

Обмотки статора трехфазного мотора возможно соединить по схеме «звезда» либо «треугольник», при этом для питания мотора по схеме «звезда» потребуется напряжение выше, чем для схемы «треугольник», и на движке, потому, указываются 2 напряжения, к примеру: 127/220 либо 220/380. Трехфазные движки незаменимы для приведения в действие разных станков, лебедок, циркулярных пил, подъемных кранов, и т.п.

Трехфазный асинхронный двигатель с фазным ротором

Трехфазный асинхронный движок с фазным ротором имеет статор подобный описанным выше типам движков, шихтованный магнитопровод с 3-мя уложенными в его пазы обмотками, но в фазный ротор не залиты дюралевые стержни, а уложена уже настоящая трехфазная обмотка, в соединении «звезда». Концы звезды обмотки фазного ротора выведены на три контактных кольца, насаженных на вал ротора, и электрически отделенных от него.

Посредством щеток, на кольца помимо прочего подается трехфазное переменное напряжение, и включение может быть осуществлено как впрямую, так и через реостаты. Непременно, движки с фазным ротором стоят подороже, хотя их пусковой момент под нагрузкой значительно повыше, нежели у типов движков с короткозамкнутым ротором. Именно в следствие завышенной силы и огромного пускового момента, данный вид движков отыскал использование в приводах лифтов и подъемных кранов, другими словами там, где прибор запускается под нагрузкой а не в холостую, как у двигателей с короткозамкнутым ротором.

Устройство синхронного двигателя

Все электродвигатели построены на одном и том же принципе взаимодействия магнитных полей. Катушка с сердечником из ферромагнитного материала оказывает заметное механическое воздействие на другую аналогичную катушку. Разноименные полюсы соленоидов притягиваются, а одноименные — отталкиваются.

Поэтому в двигателе должно быть пространственное перемещение полюсов магнитного поля, создаваемое одной его частью. А другая часть движка создает свои полюсы и откликается вращением на пространственное перемещение полюсов. Она может содержать как постоянные магниты, так и катушки с сердечником. Далее расскажем о том, как магнитные поля функционируют в синхронных двигателях, а также предоставим другую информацию об этих машинах.

Конструктивные особенности

Синхронный двигатель содержит

  • часть конструкции, в которой создается перемещающееся магнитное поле, называемую статором;
  • часть двигателя, которая вращается от воздействия магнитного поля, называемую ротором;
  • провод, соединяющий движок с источником питания, который сравнивают с якорной цепью корабля. Чтобы указать на ту часть двигателя, которая присоединена к проводу, ее называют якорем. В рассматриваемой машине питающий провод присоединен к статору. Следовательно, это якорь.

Чем больше витков содержат взаимодействующие катушки, тем меньший ток потребуется для эффективной работы движка. Но сила тока — это не самая сложная проблема. Главное — создать пространственное перемещение магнитного поля, что весьма непросто.

По этой причине синхронный двигатель появился только после того, как заработал первый генератор. Его создал в 1891 г. М.О. Доливо-Добровольский. Обратимость электрических машин позволяет использовать их и генераторами, и двигателями. Обратима и синхронная машина. Но для движков существуют определенные конструктивные ограничения, которых нет у генераторов.

Принцип работы

Для получения направления вращения статор двигателя должен содержать как минимум две катушки. Только в такой конструкции можно создать направленное перемещение магнитного поля. Это определяет устройство и принцип работы многих электродвигателей, питаемых от сети. Для нормальной работы синхронной машины, если это генератор, статор может содержать только одну катушку и быть источником ЭДС. Его ротор вращается принудительно. При этом, независимо от направления вращения, на клеммах статора появится переменное напряжение.

Но если такой генератор используется как двигатель, направление вращения его ротора может быть в обе стороны.

Оно будет определяться

  • либо положением ротора в момент подачи напряжения на клеммы статора;
  • либо принудительно направлением стартового вращения.

Конструкцию большинства электрических машин в основном определяет система электроснабжения, с которой они связаны. В наши дни первичными источниками ЭДС являются трехфазные генераторы. Эти машины создают трехфазное напряжение. Оно позволяет непосредственно получать перемещающееся магнитное поле. Без него синхронные двигатели переменного тока не могут работать, так же, как и асинхронные движки.

Для этого используются три или две фазы, питающие обмотки статора движка. Устройство синхронного двигателя должно соответствовать схеме электропитания. Наилучший результат получается при трехфазной конструкции статора. В этом случае магнитное поле получается вращающимся. По этой причине трехфазный синхронный двигатель является наиболее эффективным, если его сравнивать с аналогами, но при меньшем числе фаз.

Электромагнитные процессы и вращение


Намагниченный ротор тянется за полем статора и поэтому вращается синхронно с ним. В этом и состоит принцип действия синхронного двигателя. Магнитный поток в теле ротора в основном определяет крутящий момент на вале движка. Чем больше магнитный поток, тем больше крутящий момент. При этом независимо от нагрузки на вал (в определенных пределах) его скорость вращения не изменяется. Меняется только взаимное положение полей статора и ротора, но не скорости вращения.

По мере увеличения нагрузки на вал полюсы ротора оказываются все больше позади поля статора. Число n оборотов в минуту ротора рассматриваемого двигателя зависит от того, сколько пар полюсов p у статора. Если он запитан переменным напряжением с частотой f , используется формула

В результате изменения положения ротора под нагрузкой уменьшается магнитный поток в сердечнике статора. Вследствие этого ток статора увеличивается и компенсирует уменьшение магнитного потока, противодействуя нагрузке на вале движка. Аналогичные процессы происходят в нагружаемом трансформаторе. Полюсы статора и ротора все больше удаляются друг от друга по мере увеличения нагрузки. Но частота оборотов остается неизменной до определенного момента.

Как только электромагнитные параметры конструкции статора оказываются меньше некоторого предельного значения, ротор останавливается. Время до полной остановки определяет привод, использующий синхронный электродвигатель. Конструкция ротора без специальных технических решений не позволяет получить крутящий момент за счет скольжения, как в асинхронном двигателе. То же самое получится, когда синхронные двигатели запускаются — скольжение отсутствует.

Но конструкция, в которой много пар полюсов и медленное вращение ротора, может быть исключением. На самостоятельный пуск движка влияет масса ротора и скорость перемещения поля статора мимо ротора. Обычно сила их взаимодействия может преодолеть инерцию ротора. Но после принудительной раскрутки тем или иным способом. Только при этих стартовых условиях возможна работа синхронного двигателя. Начальная скорость для входа в синхронизм обычно близка к параметрам вращающегося магнитного поля статора.

Разновидности движков

Конструкция ротора и принцип действия синхронной машины-двигателя напрямую связана

  • с мощностью, которую надо создать на его вале,
  • необходимой для этого величиной магнитного потока,
  • параметрами напряжения питания статора.

Устройство синхронных машин небольшой мощности получается более простым при изготовлении магнитного ротора из специальных материалов. Так же применяется явно полюсный ротор с малой начальной намагниченностью. В результате получаются конструкции с постоянными магнитами, а также гистерезисные и синхронные реактивные двигатели. На статор этих движков подается переменное напряжение. Число фаз и частота соответствуют конструкции двигателя. В однофазных движках может быть использован конденсатор, через который подключается одна из двух обмоток статора. Но может быть применена схема из показанных далее вариантов.

Каждый электрик должен знать:  Интернет-учебник Электромеханика

Современные синхронные реактивные двигатели

Принцип работы синхронного реактивного двигателя

В синхронных реактивных электродвигателях принцип создания момента вращения ротора несколько отличается от асинхронных и традиционных синхронных двигателей. Здесь решающая роль отводится самому сердечнику ротора.

Ротор реактивного синхронного двигателя не имеет обмоток, даже короткозамкнутой обмотки на нем нет. Вместо этого сердечник ротора сделан сильно неоднородным по магнитной проводимости: магнитная проводимость вдоль ротора отличается от магнитной проводимости поперек. Благодаря такому необычному подходу отпадает необходимость как в обмотках ротора, так и в постоянных магнитах на нем.

Что касается статора, то обмотка статора реактивного синхронного двигателя может быть сосредоточенной либо распределенной, при этом сердечник статора и корпус остаются обычными. Вся особенность — в сильно неоднородном сердечнике ротора.

Для реактивных синхронных двигателей характерны три основных типа роторов: поперечно-расслоенный ротор, ротор с явновыраженными полюсами и аксиально-расслоенный ротор.

Физика процесса следующая. Переменный ток подается на обмотки статора, и создает вокруг ротора вращающееся магнитное поле, которое максимально в воздушном зазоре между статором и ротором. Момент вращения получается благодаря тому, что ротор все время пытается повернуться так, чтобы магнитное сопротивление для формируемого статором магнитного потока оказалось бы минимальным.

Максимальный момент вращения оказывается прямо пропорциональным разнице между продольной и поперечной индуктивностями, и чем больше эта разница, тем большим получается вращающий момент ротора.

Для понимания данного принципа обратимся к рисунку. Анизотропный объект 1 обладает различной магнитной проводимостью по осям a и b. При этом изотропный объект 2 обладает одинаковой магнитной проводимостью по всем направлениям. Приложенное к объекту 1 магнитное поле порождает момент вращения когда угол между осью b и линиями магнитной индукции B не равен нулю. Когда неравный нулю угол существует, объект 1 станет искажать приложенное магнитное поле B, и направление искажения будет совпадать с осью a объекта 1.

Синусоидальное магнитное поле, создаваемое в синхронном реактивном двигателе обмоткой статора, вращается с определенной синхронной угловой частотой, и следовательно всегда будет иметь место момент вращения, стремящийся вернуть систему в состояние с наименьшим значением полной потенциальной энергии.

То есть момент вращения будет все время стремиться уменьшить искажение магнитного поля статора в направлении оси a, путем уменьшения угла между линиями индукции B и осью b. Так, если управление двигателем направлено на сохранение постоянства этого угла, то и механическая энергия постоянно будет получаться из электромагнитной.

Таким образом, ток обмотки статора обеспечивает намагничивание с существованием вращающего момента, направленного на устранение искаженности поля, и управляя фазой тока в соответствии с положением ротора во вращающейся системе координат (в соответствии со значением угла искажений), получается управление моментом синхронного реактивного электродвигателя.

Синхронные реактивные электродвигатели сегодня

Ведущие мировые производители электродвигателей на сегодняшний день проявляют особый интерес к синхронным реактивным электродвигателям, хотя запатентованы первые версии были еще в конце 19 века. Дело в том, что КПД синхронных реактивных электродвигателей принципиально значительно превышает КПД популярных асинхронных электродвигателей, не говоря уже об удельной мощности.

Потери энергии в роторе отсутствуют, а ведь обычно процентов 30 потерь приходится именно на ротор. Так повышается и срок службы электродвигателя — снижается вредный нагрев. Масса синхронного реактивного электродвигателя и его габариты на 20% меньше чем у асинхронного той же мощности.

Возобновленный интерес к синхронным реактивным электродвигателям в наши дни связан прежде всего с широкими возможностями современного компьютерного моделирования, позволяющими находить наиболее эффективные версии конструкций роторов и статоров — научные исследования получаются более продуктивными, и КПД современных версий синхронных реактивных двигателей уже достигает 98%, в то время как для асинхронных версий КПД традиционно не превышает 90%.

Синхронные реактивные двигатели изготавливают сегодня на базе асинхронных, и при тех же габаритах и установочно-присоединительных размерах получается более высокий КПД, достигается более высокая удельная мощность.

Преимущества и недостатки

Набранный из тонколистовой электротехнической стали, ротор реактивного синхронного двигателя имеет простую и надежную конструкцию без короткозамкнутой обмотки и без магнитов, поэтому в роторе исключены токи вызывающие вредный нагрев, — срок службы повышается, а отсутствие магнитов удешевляет себестоимость продукта, включая до минимума сниженные затраты на техобслуживание.

Благодаря сравнительной легкости ротора, его собственный момент инерции низок, поэтому двигатель быстрее разгоняется до номинальных оборотов, что приводит к экономии электроэнергии.

Частотный преобразователь в качестве регулятора скорости делает управление двигателем очень гибким в широком диапазоне рабочих скоростей. Что касается недостатков, то он всего один: потребность в преобразователе частоты.

Применение преобразователя частоты с активной коррекцией коэффициента мощности позволяет добиться максимального коэффициента мощности системы, что очень важно на любом современном производстве.

Двигатели переменного тока синхронные

Предлагаем двигатели синхронные, асинхронные к компрессорам в наличии и под заказ в Краснодаре

В нашей компании Вы можете купить все виды двигателей. Хорошая цена. Любая мощность, обороты, типы крепления. Гарантия и сервис. Наличие и доставка.

В нашей компании Вы можете купить все виды двигателей. Хорошая цена. Любая мощность, обороты, типы крепления. Гарантия и сервис. Наличие и доставка.

Двигатели (переменный ток) по принципу действия классифицируют на синхронные и асинхронные. На деле великолепно себя зарекомендовали. Мы всегда держим низкие оптовые цены и большой ассортимент в наличии на складах.

Двигатели (переменный ток) делятся на синхронные и асинхронные. Двигатели применяются во всех отраслях промышленности, в электроприводах различных устройств, механизмов и машин, не требующих регулирования частоты вращения.

В нашей компании Вы можете купить все виды двигателей. Хорошая цена. Любая мощность, обороты, типы крепления. Гарантия и сервис. Наличие и доставка.

В нашей компании Вы можете купить все виды двигателей. Хорошая цена. Любая мощность, обороты, типы крепления. Гарантия и сервис. Наличие и доставка.

В нашей компании Вы можете купить все виды двигателей. Хорошая цена. Любая мощность, обороты, типы крепления. Гарантия и сервис. Наличие и доставка.

В нашей компании Вы можете купить все виды двигателей. Хорошая цена. Любая мощность, обороты, типы крепления. Гарантия и сервис. Наличие и доставка.

Электродвигателя в наличии в ЕкатеринбургеРазной мощности и исполнения

В нашей компании Вы можете купить все виды двигателей. Хорошая цена. Любая мощность, обороты, типы крепления. Гарантия и сервис. Наличие и доставка.

У нас действительно широчайший ассортимент продукции. Важный аспект нашей политики – предоставление скидок на весь ассортимент товаров. Вы можете обратиться к нам за консультацией.

У компании «Ростовская Промышленная Компания г. Ростов-на-Дону» накоплен большой опыт в данной сфере. Заказчикам компании «Ростовская Промышленная Компания г. Ростов-на-Дону» гарантируется соблюдение сроков. Вы сможете воспользоваться нашими услугами по в

Наш сайт TEPLOTEK-UG.RU — сделаем скидку от лучшей цены конкурента! Хотите приобрести недорого? Позвоните и узнайте актуальную цену! Если даже вы нашли дешевле, то мы сделаем еще дешевле! Товар имеет все необходимые сертификаты и разрешения. На товар уста

У нас Вы сможете приобрести ВСЁ от провода ДО ЛАМПОЧКИ и сделать свой дом комфортным, уютным и, что самое главное, безопасным.

Наш сайт TEPLOTEK-UG.RU — сделаем скидку от лучшей цены конкурента! Хотите приобрести данный товар недорого? Позвоните и узнайте актуальную цену! Если даже вы нашли дешевле, то мы сделаем еще дешевле! Товар имеет все необходимые сертификаты и разрешения.

Поставляемые нами приборы широко используются на предприятиях энергетики, машиностроения, металлургии, нефтехимии, предприятиях газовой, горнодобывающей, пищевой промышленности, морских и речных судах.

В нашей компании Вы можете купить все виды двигателей. Хорошая цена. Любая мощность, обороты, типы крепления. Гарантия и сервис. Наличие и доставка.

В нашей компании Вы можете купить все виды двигателей. Хорошая цена. Любая мощность, обороты, типы крепления. Гарантия и сервис. Наличие и доставка.

В нашей компании Вы можете купить все виды двигателей. Хорошая цена. Любая мощность, обороты, типы крепления. Гарантия и сервис. Наличие и доставка.

В нашей компании Вы можете купить все виды двигателей. Хорошая цена. Любая мощность, обороты, типы крепления. Гарантия и сервис. Наличие и доставка.

Электродвигатели серии ДР марки ДР-1.5-РА, ДР1,5РА предлагаем купить из наличия на складе.

Предлагаем большой выбор электродвигателей под различные цели. Отгрузим в любой регион РФ. Нашли дешевле? мы сделаем цену еще лучше!

Широкое разнообразие контрольно-измерительных приборов, проводим подбор оптимального оборудования или его аналогов, ведем разработку и изготовление систем автоматизации разного уровня сложности.

Синхронные генераторы с бесконтактной системой возбуждения параметры генераторов унифицированы по европейским стандартам

Общепромышленный трехфазный асинхронный. Типоисполнение: на лапах IM 1081. Мощность: 2,2кВт. Синхронная частота двигателя: 3000 об./мин.

Электродвигатели АДП-123Б обладают диапазоном синхронных частот вращения от 1490 до 29 900 об/мин при электропитании от сети промышленной частоты 50 Гц или повышенной частоты (200,400,1000 Гц).

Возможны различные варианты оплаты. «СнабКомплект» поставляет товар без посредников. Приезжайте и получите скидку на товар от компании «СнабКомплект».

Двигатели предназначены для работы от сети переменного тока частотой 50 Гц. Номинальное напряжением двигателей 6000 В, коэффициент мощности (емкостной) 0,9. Двигатели поставляются в комплекте со шкафом управления. Шкаф управления одностороннего обслуживан

Характеристика синхронного электродвигателя

Синхронный электродвигатель характеризуется тем, что в нем имеется постоянная частота вращения, поэтому он используется, прежде всего, на тех предприятиях, где нет необходимости в постоянном контроле частоте или частота должна сохраняться постоянной в процессе любых работ. Кроме этого, синхронные электродвигатели обладают достаточно большой мощностью, примерно в 50-100 кВт, поэтому часто применяются на различных металлургических заводах, в шахтах и на других предприятиях, где нужно привести в действие и наладить качественную работу насосов и компрессоров.

Устройство электродвигателя

Главным преимуществом любого синхронного двигателя считается возможность его работы с опережающим током статора, что приводит к тому, что прибор помогает улучшить показатели коэффициента мощности предприятия.

  • Любой синхронный электродвигатель состоит из неподвижного статора, а также вращающегося с определенной периодичностью ротора.
  • В пазах статора размещается обмотка переменного тока, которая питается от сети, а в роторе двигателя расположена обмотка постоянного тока.
  • Основными элементами прибора являются: корпус, сердечник статора, обмотка, ротор, вентилятор, выводы обмотки статора, контактные кольца, возбудитель, а также щетки.
  • Чаще всего ротор любых синхронных двигателей изготовлен с явно выраженными и неявно выраженными полюсами.

Принцип работы синхронных двигателей

Работа данного типа двигателей характеризуется, в первую очередь, вращением ротора только с определенной синхронной частотой. В таком моторе крутящий момент на валу образуется вследствие взаимодействия вращающегося магнитного поля с постоянным полем. Для пуска прибора на производствах и в быту используют генераторы, передающие постоянный ток, а также тиристорные выпрямители, которые обеспечивают надежность работы.

Синхронные электродвигатели, обладающие малой мощностью, иногда возбуждают с помощью постоянных магнитов или реактивным током статора. Приобрести синхронные электродвигатели Вы можете в нашей компании. Если у Вас возникли сложности, проконсультируйтесь с нашими специалистами по тел. (495) 668 32 90.

Синхронные двигатели малой мощности

Реактивные синхронные двигатели. Принцип действия и основные характеристики

Реактивные синхронные двигатели отличаются от обычных отсутствием собственного магнитного поля ротора. Вращающий момент в этих машинах создается за счет магнитной асимметрии ротора. Ротор реактивного двигателя, представляет собой стальной цилиндр, набранный из пластин, вид которых показан на рисунке. В пластинах ротора сделаны отверстия, в которые после сборки заливается алюминий и образуется короткозамкнутая пусковая обмотка , аналогичная обмотке ротора асинхронного двигателя. Магнитная асимметрия ротора может создаваться выемками различной формы на внешней поверхности цилиндра или асимметрией внутренних каналов. В первом случае получается явнополюсный ротор(1, 2 на рис.), во втором — неявнополюсный (3, 4 на рис.). Оба способа позволяют изготавливать роторы с различным числом пар полюсов. На рисунке роторы 1 и 3 имеют одну пару полюсов, роторы 2 и 4 — две.

Основным достоинством реактивного двигателя по сравнению с асинхронным является: неизменность скорости вращения, а по сравнению с обычными синхронными двигателями -простота, надежность и малая стоимость ротора, а также отсутствие источника питания необходимого для возбуждения магнитного поля.

Выражение для вращающего момента реактивных двигателей получается как частный случай из общего уравнения момента, если в нем исключить основную составляющую тогда

Максимум момента соответствует углу нагрузки . Величина максимального момента зависит от соотношения индуктивных сопротивлений по продольной и поперечной оси и . В явнополюсных двигателях обычной конструкции отношение и максимальный реактивный момент составляет не более 0,25 от основного. В реактивных машинах для увеличения момента увеличивают отношение , но все равно эти машины имеют в 2-3 раза меньшую мощность, чем асинхронные двигатели тех же габаритов.

Каждый электрик должен знать:  От чего зависит долговечность светодиодных ламп

Кроме того реактивные двигатели имеют низкие энергетические показатели. Малый коэффициент мощности объясняется большим намагничивающим током, потребляемым из сети, что ведет также к снижению КПД за счет повышенных тепловых потерь в обмотке статора.

Мощность реактивных двигателей не превышает нескольких сотен ватт и применяются они в системах звуко- и видеозаписи, а также в других устройствах требующих работы с постоянной скоростью вращения.


Статья: Электрические машины малой мощности

1. Принципы деления электромашин

2. Особенности электрических машин малой мощности

2.1 Виды ЭМММ, их функциональное назначение и основные области применения

3. Шаговый двигатель

3.1 Классификация шаговых двигателей

3.2 Режимы работы шаговых двигателей

Список используемой литературы

Электрические машины являются основными элементами электрических установок. Они используются как источники (генераторы) электрической энергии, как двигатели, чтобы приводить в движение самые разнообразные рабочие механизмы на заводах и фабриках, в сельском хозяйстве, на строительных работах и т. д.

Электрические машины, предназначенные для преобразования механической энергии в электрическую[1], называются генераторами; электрические машины, предназначенные для обратного преобразования электрической энергии в механическую, называются двигателями.

Электрические машины применяются также для преобразования рода тока (например, переменного тока в постоянный), частоты и числа фаз переменного тока, постоянного тока одного напряжения в постоянный ток другого напряжения. Такие машины называются электромашинными преобразователями.

Электрическая машина имеет две основные части — вращающуюся, называемую ротором, и неподвижную, называемую статором (рис. 1).

Рис. 1. Обычная конструктивная схема электрической машины,

1 — статор; 2 — ротор; 3 — подшипники.

1. ПРИНЦИПЫ ДЕЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАШИН

— коллекторные машины мощностью более 200 кВт;

— синхронные генераторы мощностью более 100 кВт;

— синхронные двигатели мощностью более 200 кВт;

— асинхронные двигатели мощностью более 100 кВт при напряжении более 1000 В.

— коллекторные машины мощностью 1 200 кВт;

— синхронные генераторы мощностью до 100 кВт, в том числе высокоскоростные мощностью до 200 кВт;

— асинхронные двигатели мощностью 1 200 кВт;

— асинхронные машины мощностью 1 400 кВт при напряжении до 1000 В, в том числе двигатели единых серий от 0,25 кВт.

— двигатели постоянного тока коллекторные и универсальные;

— асинхронные двигатели, синхронные двигатели и др.

По принципам создания вращающего момента электрические машины делятся на синхронные, асинхронные и постоянного тока.

В синхронных машинах частота вращения вала синхронизирована с частотой вращения электромагнитного поля, создающего вращающий момент. В синхронной машине поле возбуждения создается обмоткой, расположенной на роторе и питающейся постоянным током. Обмотка статора соединяется с сетью переменного тока. Обращенная схема, когда обмотка возбуждения расположена на статоре, встречается редко. В синхронной машине обмотка, в которой индуцируется ЭДС и протекает ток нагрузки, называется обмоткой якоря, а часть машины с этой обмоткой называется якорем. Часть машины, на которой расположена обмотка возбуждения, называется индуктором. Синхронные машины применяются в качестве генераторов и двигателей.

Условием работы асинхронной машины является неравенство частот вращения электромагнитного поля статора и ротора, что собственно и создает силы, приводящие в движение электрические машины. В асинхронной машине поле создается в обмотке статора и взаимодействует с током, наводимым в обмотке ротора. Среди асинхронных машин коллекторными являются однофазные двигатели малой мощности. Асинхронные машины применяются в основном в качестве двигателей.

Главной особенностью машины постоянного тока является наличие коллектора и скользящего контакта между обмоткой якоря и внешней электрической цепью. Машина постоянного тока по своему конструктивному выполнению сходна с обращенной синхронной машиной, у которой обмотка якоря расположена на роторе, а обмотка возбуждения — на статоре. Благодаря своим хорошим регулировочным свойствам двигатели постоянного тока нашли широкое распространение в промышленности. Они могут работать в качестве и генераторов и двигателей.

Рассмотрим самые распространенные электромашины- машины малой мощности.

2. ОСОБЕННОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН МАЛОЙ МОЩНОСТИ

Электрические машины мощностью до 1 кВт, получившие название электрических машин малой мощности (ЭМММ), вследствие своей специфичности выделены в классификаторах промышленной продукции в отдельную группу.

Электрические машины малой мощности отличаются от электрических машин средней и большой мощности не только массовостью производства и применения, но, главным образом, существенно большим многообразием выполняемых функций и конструктивных исполнений, особенностями применения и эксплуатации. Они выполняют задачи не только преобразования электрической энергии в механическую или электрического сигнала в механическую величину (угол, угловую частоту, момент), но и обратного преобразования механической величины в электрический сигнал по определенной функциональной зависимости. Электрические машины малой мощности оказывают существенное влияние на надежность и на функциональные характеристики систем автоматики и радиоэлектронной аппаратуры, в частности на точность и быстродействие.

2.1 Виды ЭМММ, их функциональное назначение и основные области применения (см. Приложение 1, 2)

3. ШАГОВЫЙ ДВИГАТЕЛЬ

Шаговый двигатель[2] (рис.3) – это электромеханичское устройство, которое преобразует электрические импульсы в дискретные механические перемещения. Так, пожалуй, можно дать строгое определение.

Рис.3 Шаговый двигатель

Шаговые двигатели обладают некоторыми уникальными свойствами, что делает порой их исключительно удобными для применения или даже незаменимыми.

Угол поворота ротора определяется числом импульсов, которые поданы на двигатель двигатель обеспечивает полный момент в режиме остановки (если обмотки запитаны) прецизионное позиционирование и повторяемость. Хорошие шаговые двигатели имеют точность 3-5% от величины шага. Эта ошибка не накапливается от шага к шагу возможность быстрого старта/остановки/реверсирования высокая надежность, связанная с отсутствием щеток, срок службы шагового двигателя фактически определяется сроком службы подшипников однозначная зависимость положения от входных импульсов обеспечивает позиционирование без обратной связи возможность получения очень низких скоростей вращения для нагрузки, присоединенной непосредственно к валу двигателя без промежуточного редуктора может быть перекрыт довольно большой диапазон скоростей, скорость пропорциональна частоте входных импульсов. Однако существуют и отрицательные свойства:

— шаговым двигателем присуще явление резонанса

— возможна потеря контроля положения ввиду работы без обратной связи

— потребление энергии не уменьшается даже без нагрузки

— затруднена работа на высоких скоростях

— невысокая удельная мощность

— относительно сложная схема управления

3.1 Классификация шаговых двигателей

В зависимости от конфигурации обмоток двигатели делятся:

1. Биполярный — имеет четыре выхода, содержит в себе две обмотки(а).

2. Униполярный — имеет шесть выходов. Содержит в себе две обмотки, но каждая обмотка имеет отвод из середины (б).

3. Четырехобмоточный — имеет четыре независимые обмотки. По сути дела представляет собой тот же униполярник, только обмотки его разделены (в).

В зависимости от типа электронного коммутатора управление шаговым двигателем может быть: однополярным или разнополярным; симметричным или несимметричным; ·потенциальным или импульсным. При однополярном управлении напряжение каждой фазе изменяется от 0 до +U, а при разнополярном – от -U до +U. Управление называется симметричным, если в каждом такте коммутации задействуется одинаковое число обмоток, и несимметричным – если разное.

3.2 Режимы работы шаговых двигателей

Характер движения ротора шагового двигателя определяется частотой и характером изменения управляющих импульсов. В зависимости от этого различают следующие режимы работы шаговых двигателей: статический; квазистатический; установившейся; переходный.

Реализуется, когда по обмоткам протекает постоянный ток, создающий неподвижное поле.

Характеризуется статическим синхронизирующим моментом стремящимся возвратить ротор в первоначальное положение. ( Режим удержания ).Основной характеристикой этого режима является зависимость статического синхронизирующего момента от угла рассогласования M = f(q).

Режим отработки единичных шагов. Характерен тем что все переходные, обычно колебательные, процессы заканчиваются перед началом следующего шага. Частота шагов в этом режиме ограничена временем затухания колебаний. Повысить её можно введением дополнительных устройств. (Применяется там, где подобные колебания недопустимы.)

Режим, соответствующий постоянной частоте следования управляющих импульсов. При частоте управляющих импульсов f1, меньшей частоты собственны колебаний двигателя f0, движение ротора носит колебательный характер, что увеличивает динамическую ошибку при отработке заданного перемещения. При малых возмущениях частота собственных колебаний ротора где Mmax – максимальный статический синхронизирующий момент; Jp ,Jн- момент инерции ротора и нагрузки, приведенные к валу двигателя; р –число пар полюсов. При значительных возмущениях При частоте управляющих импульсов f1 = f0/k, где k – целое число, возникает явление электромеханического резонанса, которое при слабом демпфировании колебаний может привести к нарушению нормального движения ротора и выпадению его из синхронизма. При f1> f0 имеют место вынужденные колебания с частотой управляющих импульсов; амплитуда их монотонно уменьшается с увеличением частоты. Для устойчивой работы шагового двигателя необходимо, чтобы

Синхронные генераторы малой мощности. Основные характеристики синхронных генераторов. Трехфазный двигатель

Страницы работы

Содержание работы

1. синхронные генераторы

Этот термин относится к определенному типу генераторов число оборотов которых с нормированной частотой координируется с числом пар полюсов. Синхронное число оборотов

n1 = 60f / p.Стандартная частота F = 50 Гц.

Синхронные генераторы малой мощности иногда устроены как генераторы постоянного тока оборудованы стационарными полюсами и вращающимся якорем. Разница заключается в том, что не коммутатор, а обмотки якоря соединены с контактными кольцами, в результате чего его переменный ток течет во внешнюю цепь.

Принимая во внимание, что трудно собрать большую мощность с помощью скользящих контактов, синхронные генераторы обычно снабжены вращающимися полюсами (ротор) и неподвижным якорем (статор). Мощность таких генераторов является практически неограниченной (1400000 кВА).

Статор расположен в стальной раме с сердечником установленным внутри и собранным из 0,35 — 0,5 мм пластин электротехнической стали. Статорные обмотки укладывают в слоты сердечника, их концы выведены к клеммной коробке. Синхронные генераторы могут быть однофазным или трех- фазными. Трехфазный генератор переменного тока имеет обмотоки статора соединенные как звездой так и треугольником в клеммной коробке.

Большая часть судовых генераторов работает со скоростью вращения в диапазоне от 500 до 1500 об / мин, и имеет ротор, оснащенный выступающими полюсами.

Ротор это стальной вал, на котором зафиксированы сердечники полюсов с установленными на них обмотками возбуждения, их питание достигается путем контактных колец и щеток. Источник постоянного тока обычно генератор параллельного возбуждения (возбудитель), который установлен с синхронным генератором переменного тока на одном валу.

Основные характеристики синхронных генераторов являются следующие:

Характеристика без нагрузки , которая является отношением между ЭДС генератора переменного тока и током возбуждения E = F (I Ex) со скоростью вращения n = 0. Эта характеристика не позволяет судить о степени насыщенности стали.

Внешняя характеристика U = F (I), которая определяется отношением между напряжение генератора и током нагрузки со скоростью вращения п = конст, ток возбуждения 1 = константа и коэффициент мощности cosφ = Const. Внешние характеристики показывают изменение напряжения, когда текущее значение и характер нагрузки варьируются.

Регулирующая характеристика Iex = F (I), которая показывает соотношение между током возбуждения и током нагрузки с напряжением переменного тока U = конст, скорость вращения п = конст, и коэффициент мощности cosφ = конст. Характеристики регулирования показывают, каким образом возбуждение должно быть изменено с изменением текущего значения и характера нагрузки, чтобы поддерживать напряжение на клеммах генератора переменного тока неизменным.

Синхронные генераторы на судах применяются как полупроводниковые выпрямители систем возбуждения, как статические системы возбуждения, бесщеточные генераторы и т.д. самовозбуждающихся бесщеточные генераторы являются наиболее распространенными, поскольку они не имеют ни коммутатора, контактных колец или щеток, которые делает их более надежными и легкими в эксплуатации.

2.индукция (асинхронных) двигателей.

Асинхронные двигатели просты по конструкции, экономичным и надежным в эксплуатации, вследствие чего они широко используются во всех отраслях промышленности. На борту судов им предоставляется ездить различных машин, механизмов и устройств; они делают 80-90% от общего количества электродвигателей, установленных.

Асинхронные двигатели являются машины ротор которого вращается асинхронно с магнитным полем. Скорость ротора вращения изменяется с изменением нагрузки на валу асинхронного двигателя. Соотношение между скоростью вращения магнитного поля п, и ротором мочился вращения n2 определяется скольжением S = (n1-n2) / n1.

Устройство асинхронных двигателей (рис.8) предусматривает две основные части: статора, который неподвижная часть и ротор, который подвижная часть.Статор стальная рама 1 с ядром 2, установленный внутри, так и собранном из листовой стали пластин, необходимых для сокращения вихревых токов.Трехфазной обмоткой 3 заложен в основных слотов и производится либо однослойного (с малых мощностях), или двухслойным.

Ротора стальной вал 4, на котором монтируется сердечник 5 также выполнены из пластин листовой стали. В слотах сердечника, медные и алюминиевые ?фазы? которые могут быть короткозамкнутые на своих концах кольцами 7. Такой ротор называется (короткозамкнутым) Тип клетка.

Добавить комментарий
Классификация электрических машин по мощности:
Машины большой мощности: Машины средней мощности: К машинам малой мощности относятся электрические машины, не входящие в первые две группы: