РАДИОЭЛЕКТРОНИКА И ЭЛЕКТРОТЕХНИКА

Архив за мая, 2013

Серии судовых асинхронных двигателей

мая 06, 2013 | рубрики Серии судовых асинхронных двигателей

Изоляция обмоток машины должна быть влагостойкой, маслостойкой и водостойкой. По нагревостойкости изоляционные материалы должны соответствовать ГОСТ 88—70. Серии судовых асинхронных двигателей выпускаются, как правило, на базе единых серий асинхронных машин, выпускаемых промышленностью. Однако благодаря применению материалов повышенного качества их показатели в целом выше общепромышленных и соответствуют вышеизложенным требованиям.

Двигатели изготовляют на синхронные частоты вращения 750, 1000, 1500 и 3000 об/мин при частоте 50 Гц. При этом предусмотрен выпуск одно- , двух- и трехскоростных судовых асинхронных двигателей для продолжительного, повторно-кратковременного и кратковременного режимов работы с левым или правым направлением вращения.

В пятидесятые годы прошлого века на флот поставлялись электродвигатели серий МА, МАО, МРЗ, МАФ, МАП построенные на базе единой общепромышленной серии А.

В середине шестидесятых годов промышленность перешла к выпуску судовых асинхронных двигателей, которые были спроектированы на базе единой серии А2 и А02, обладающей повышенной надежностью. Эта серия в настоящее время успешно эксплуатируется на многих судах.

Серия состоит из нескольких самостоятельных подсерий, являющихся, однако, продолжением одна другой.

теги:

подробнее Комментарии отключены

Экранированные асинхронные двигатели

мая 06, 2013 | рубрики Экранированные асинхронные двигатели

Экранированные асинхронные двигатели в судовых условиях применяются, например, в качестве электроприводов герметичных электронасосов и имеют конструктивные особенности, отличающие их от обычных типов судовых электродвигателей. К этим особенностям относятся:

1. Наличие в зазоре между расточкой статора и ротором двух тонкостенных экранов из немагнитной стали, имеющей высокое удельное электрическое сопротивление, что обусловлено стремлением ограничить в них потери от перемагничивания и вихревых токов. Экраны отделяют полость статора и короткозамкнутую обмотку ротора от коррозионного действия рабочей жидкости.

2. Относительно большой зазор между расточкой статора и ротора (δ = 2….4мм), необходимый для установки экранов и прокачки рабочей жидкости.

3. Вращение ротора в рабочей жидкости, циркулирующей через гидравлический зазор между статором и ротором, что существенно увеличивает механические потери.

4. Большое отношение длины активной части к полюсному делению ( L/τ > 2,0 ), что связано с проблемой снижения потерь в экране статора, пропорциональных τ³ , и потерь на трение цилиндрической поверхности ротора о жидкость, пропорциональных τ⁴.

5. Часто для таких двигателей применяется массивный ротор из стали с короткозамкнутой обмоткой в виде «беличьей клетки».

6. Поскольку перекачиваемая насосом рабочая жидкость может иметь высокое давление, в пазах статора применяются полузакрытые пазы с клиньями, которые исключают деформацию экрана статора от внутреннего давления.

7. В лобовых частях обмотки статора размещаются массивные стальные элементы — нажимные плиты, крышки, подшипниковые горловины и др.

Все эти особенности приводят к увеличению намагничивающего тока и потерь, к снижению энергетических показателей — КПД и коэффициента мощности этих двигателей.

теги:

подробнее Комментарии отключены

Схемы включения АД в однофазную сеть

мая 05, 2013 | рубрики Однофазные асинхронные двигатели

На практике нередко возникает необходимость применения трехфазных двигателей в однофазных цепях. В этих случаях двигатель может работать либо как однофазный с конденсатором, либо как однофазный конденсаторный с постоянно включенной рабочей емкостью, имея меньшие значения КПД, полезной мощности и cosφ, чем в трехфазном режиме. Наилучшие эксплуатационные показатели дает второй режим, обеспечивающий получение вращающегося магнитного поля, близкого к круговому, при этом номинальная мощность достигает 76….85% от мощности , указанной на щитке двигателя.

Для двигателей, имеющих 3 вывода обмотки статора чаще всего применяются схемы включения в однофазную сеть, показанные на рис.1.

Схемы включения в однофазную сеть трехфазного АД имеющего три (а,б) или шесть ( в,г) выводов обмотки статора

Рис. 1 - Схемы включения в однофазную сеть трехфазного АД имеющего три (а,б) или шесть ( в,г) выводов обмотки статора

При таких соединениях обмоток статора двигатель должен включаться в однофазную сеть с напряжением, равным номинальному напряжению трехфазного двигателя. Для увеличения пускового момента могут включаться пусковые конденсаторы, как показано на рис.1 (а и б) пунктиром. Если пуск происходит без нагрузки, конденсатор С_п не используется. При шести выводах обмотки трехфазный двигатель имеет два номинальных напряжения, например, 127/220B.

Если напряжение однофазной сети соответствует большому напряжению двигателя (220В), лучше использовать схему, показанную на рис.1 (в). В противном случае необходимо воспользоваться схемой рис.1 (г), при этом мощность двигателя значительно уменьшается.

Таким образом, при выборе трехфазного двигателя для включения в однофазную сеть следует стремиться к тому, чтобы напряжение сети соответствовало большему номинальному напряжению двигателя.

Необходимая величина рабочей емкости рассчитывается, исходя из напряжения сети U_с и номинального тока фазы двигателя:

Необходимая величина рабочей емкости рассчитывается

Для сети с частотой 50 Гц коэффициент K = 2800 (для схем на рис.1,а и в), K = 4800 (для схемы на рис.1,б), К = 1600 (для схемы на рис.1,г).

Для того, чтобы получить пусковой момент, близкий к номинальному, необходимо выбрать емкость пускового конденсатора в пределах:

Напряжение на конденсаторах U_к определяется схемой включения. Для схем на рис.1 (а) и (б) U_к ≥U_с, для схем на рис.1 (в) и (г) U_к ≥ 2U_с.

Поскольку после отключения двигателя от сети конденсаторы сохраняют на своих зажимах напряжение, опасное для человека, необходимо при ремонте и при наладке двигателя после каждого его отключения от сети конденсатор разрядить, для чего могут быть использованы разрядные сопротивления или последовательно соединенные лампы накаливания.

теги:

подробнее Комментарии отключены

Принцип действия однофазного АД

мая 05, 2013 | рубрики Однофазные асинхронные двигатели

Однофазные асинхронные двигатели находят широкое применение как в промышленности, так и на судах и по устройству мало отличаются от трехфазных.

В частности, в пазах статора размещается не трехфазная, а однофазная обмотка, которая занимает обычно 2/3 τ, на каждом полюсном делении (рис. 1,а). Такую обмотку можно получить из трехфазной, если использовать только две её фазы. Ротор обычно имеет короткозамкнутую обмотку типа «беличья клетка».

Рису. 1 – Устройство(а) и моменты вращения (б) однофазного двигателя

Рису. 1 – Устройство (а) и моменты вращения (б) однофазного двигателя

Переменный ток однофазной обмотки создает пульсирующую МДС, которую можно разложить на две МДС, вращающиеся в противоположные стороны с одинаковой частотой вращения. Амплитуды этих МДС равны между собой, а каждая составляет по величине половину амплитуды пульсирующей МДС. МДС создают вращающиеся магнитные поля, одо из которых условно называют прямым, т.к. оно совпадает с направлением вращения ротора, другое — обратным, так как оно направлено против вращения ротора.

Скольжение ротора относительно прямого поля:

а относительно обратного:

а относительно обратного

При пуске, когда s = 1 (n₂ = 0), эти поля создают одинаковые, но разные по знаку моменты М_пр и М_обр, поэтому результирующий момент двигателя М_рез при пуске равен нулю (рис. 1,б). Если же ротор приведен во вращение в ту или другую сторону, то один из моментов (М_пр или М_обр), будет преобладать и при условии, что результирующий электромагнитный момент больше момента сопротивления М_с двигатель идет в ход, разгоняется и достигает определенного установившегося скольжения s_н, соответствующего моменту нагрузки М_н.

Для получения пускового момента необходимо создать в зазоре однофазного двигателя вращающееся магнитное поле, которое образуется как минимум двумя пульсирующими МДС, имеющими пространственный и временной сдвиг по фазе. С этой целью на статоре, кроме основной рабочей обмотки, располагают пусковую обмотку, сдвинутую относительно основной обмотки на электрический угол 90º. Фазовый сдвиг между токами пусковой и рабочей обмоток достигается путем включения в одну из обмоток фазосдвигающего элемента, чаще всего конденсатора, подобранного таким образом, чтобы ток пусковой обмотки опережал ток рабочей обмотки на угол, близкий к π/2.

Схема включения и механическая характеристика однофазного двигателя с пусковой обмоткой показаны на рис.2

Схема включения (а) и механическая характеристика (б) однофазного двигателя с пусковой обмоткой

Рис.2 - Схема включения (а) и механическая характеристика (б) однофазного двигателя с пусковой обмоткой

Пуск двигателя происходит при включенном общем выключателе В путем нажатия на кнопку К_нП (рис.2,а). По мере разгона двигателя примерно до момента, соответствующего точке А на механической характеристике (рис.2,б), пусковая обмотка отключается и двигатель переходит на естественную механическую характеристику (точка В).