- •Машины и оборудование
- •Основные электротехнические параметры электрических сетей
- •З адача
- •Низковольтные коммутационные аппараты
- •Различают технические измерения и коммерческие измерения
- •Подключение электроприборов в сеть
- •Трансформаторы
- •Дано : Решение:
- •Трехфазные трансформаторы
- •Классификация электропотребителй по надежности электроснабжения
- •Комплектные трансформаторные подстанции.
- •Измерительные трансформаторы
- •Материалы, применяемые в машиностроении
- •Характристики генераторов
Материалы, применяемые в машиностроении
По конструкции все вращающиеся электрические машины состоят из 2-х основных частей: неподвижного статора и вращающегося ротора. В зависимости от типа машины обе эти части состоят из различных узлов, которые могут выполняться из различных материалов
Все материалы в электрических машинах подразделяются на четыре типа:
-
Проводниковые материалы предназначены для лучшего проведения электротока. Проводниковыми материалами являются изолированные или голые провода или стержни, выполняемые из меди, алюминия, латуни, бронзы и др. сплавов.
-
Магнитные материалы предназначены для лучшего проведения магнитного потока, а также для придания ему нужной формы и нужного значения в каждом конкретном узле машины. Основным магнитным материалом является тонко листовые электротехнические стали с присадкой кремния различных сортов. Кроме того в качестве магнитных материалов иногда используются стальное и чугунное литье, конструкционная сталь, никелевые сплавы.
-
Изоляционные материалы предназначены для изоляции витков обмоток друг от друга, от других обмоток, а также от элементов конструкции. В качестве изоляционных материалов могут использоваться бумага, ткани, лаки, эмали, пленки и т.д. В се изоляционные материалы отличаются по нагреву, стойкости, химустойчивости, влагоустойчивости, по механической и диэлектрической прочности.
4. Конструкционные материалы предназначены для защиты узлов машины от воздействия окружающей среды , для точной установки положения этих узлов, для обеспечения монтажа электрооборудования на месте установки.
В качестве конструкционных материалов используются чугунное, стальное бронзовое и алюминиевое литье, стальной и бронзовый прокат, пластмассы.
Тема: РЕЖИМ РАБОТЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН
Режим работы удобно рассматривать с точки зрения механической характеристики машин.
Механической характеристикой называется зависимость момента на валу машины от частоты вращения вала или наоборот.
М=ƒ(ω) М=ƒ(n) ω=ƒ(M)
ЭМТ
МПТ
Д - двигательный режим Г – генераторный режим
ЭМТ – электромагнитное торможение точки 1,2 – точки короткого замыкания, пусковые точки., точка хх-точка холостого хода.
Двигательный режим.
Всю работу электромашины можно разделить на четыре типа характеристик:
-
Пусковые характеристики
-
Рабочие характеристики
-
Регулировочные
-
Тормозные
Пусковые- это характеристики, которые показывают способы пуска двигателей и явления происходящие при пуске.
При пуске у машины постоянного тока (МПТ) ток, протекающий по обмоткам якоря в момент включения многократно превышает номинальный, поэтому у машин малой мощности при затяжных пусках, а у машин средней и большой мощности даже за время пуска может произойти перегрев обмоток с выходом их из строя, поэтому прямое включение в сеть у таких машин допускается при мощности до 3 кВт, у асинхронных двигателей пусковые токи составляют от 4 до 7 крат номинального тока.
Синхронные двигатели сами по седе пусковых свойств не имеют, поэтому их пусковые характеристики относят к пусковым характеристикам пусковых двигателей или устройств.
Способы пуска двигателей с учетом тока ограничения
ДПТ
-
Iпуск=
а) Запуск при пониженном напряжении, при этом двигатель запитывается от специального регулятора напряжения
б) Включение добавочного сопротивления в цепь обмотки якоря
АД
m- число фаз
а) Понизить напряжение, при этом двигатель запускается через автотрансформатор или индукционный регулятор.
б) Введение в цепь ротора добавочных сопротивлений ( только у асинхронных двигателей с фазовым ротором)
в) введение последовательно с обмоткой статора магнитных пускателей.
Р
n
n1 n n
β
(СД)
независимое
шунтирование
(АД)
М
сериес
Р1
I1
n
(ДПТ СВ)
Р2
ω- угловая частота вращения
ДПТ
АД cos
φ
1
ДПТ:cos φ=1 СД: cos φ=ƒ(Iв,Р2)
ДПТ
Регулировочные характеристики показывают способы регулирования частоты вращения вала двигателя
1.Регулирование напряжения (U).С помощью специального регулятора напряжения
2.Введением добавочного сопротивления последовательно с обмоткой якоря.
3.Регулирование магнитного потока (Ф).
а) введением добавочного сопротивления в цепь обмотки возбуждения.
б) изменением питающего напряжения на обмотке возбуждения.
Горизонтальные характеристики- это характеристики, которые показывают способы быстрого торможения.
-
Торможение противовключением ( поменять полярность )
+U→ −U при этом включают добавочное сопротивление.
2.Динамическое торможение при этом обмотка якоря закорачивается на добавочное сопротивление ,при этом двигатель переходит в генераторный режим, а кинетическая энергия вращающегося ротора преобразуется в тепловую, выделяемую на добавочное сопротивление.
3. Быстрое изменение (уменьшение) напряжения. При резком изменении питающего напряжения на обмотке якоря двигатель кратковременно переходит в генераторный режим и снижает частоту вращения до тех пор, пока вновь не перейдет в двигательный режим.
АД
Регулировочные характеристики
1.Изменение частоты питающей сети (ƒ ↕ )
2.Изменение числа пар полючов, которое осуществляется переключением питающего напряжения на различные обмотки статора рассчитанные на различные пары полюсов
3.Изменение скольжения
а) изменение величины питающего напряжения (АД с КЗР)
б) введение добавочных сопротивлений в цепь обмотки ротора (АД с ФР)
Горизонтальные характеристики
1.Торможение противовключением, при этом на обмотке статора меняется подключение любых двух фаз, при этом в машине меняется направление вращения магнитного поля и она переходи в режим магнитного торможения. Если целью было остановить двигатель, то при достижении частоты обмотки =0 обмотку статора необходимо отключить от сети во избежание реверсивного разгона.
2.Динамическое торможение, при этом обмотка статора отключается от сети и на 2 ее фазы подается пониженное постоянное напряжение. Машина переходит в режим короткозамкнутого генератора постоянного тока и останавливается в преобразованием кинетической энергии в тепловую на короткозамкнутой обмотке ротора.
3. Рекуперативное (резкое) торможение – это резкое изменение частоты питающего напряжения, при этом асинхронный двигатель питается от регулятора частоты. При резком изменении частоты двигатель переходит в генераторный режим и тормозит машину до тех пор ,пока она опять не перейдет в двигательный режим.
СД
Регулировочные характеристики
ƒ-частота, р- число пар полюсов
-
Изменение частоты питающего напряжения при этом двигатель получает питание от частотного преобразователя (ƒ↕)
-
Изменение числа пар полюсов не применяется.
Горизонтальные характеристики
-
Быстрое торможение синхронных двигателей обычно осуществляется теми же машинами, которые их разгоняют при запуске и характеристики торможения зависят от их типа. При большой перезагрузке СД нормальная работа с постоянной частотой вращения может быть нарушена, что приведет к возникновению тормозных моментов и к быстрой остановке двигателя. Однако такой способ остановки является аварийным и может привести к выходу из строя двигателя и серьезному расстройству технологического процесса.