Что относится к электрическим машинам

���� ������������� �����

что относится к электрическим машинам

������� / ������ / ���� ������������� �����

������������ � ������������� ������� ������������ ��������� ����� �� ���� ������ ��� ������������, ��� ��� ���������� ���������� ���������������� ������������ �������, ���������� � ������������, ������� ���������� ��������� �����������, ������� ��������, �������������� ����� � ������ ������ �����, �������� �� �������� ������������ ���������.

������������� ������ ��������� ������� �������������� ������������ ������� � ������������� � ��������, ����� ��� ����� ���������������� �������������� ����� ���������� � �������������� ������ ����������.

� ����������� �� ������� ������, ���������� � �������� �������� ��������� ���� ������������� �����. ������ �������� ����� ���� � ������������� � �������������� ���������, ��������� ����� ��� ��������� ���������� ��� ��������� ��������, ����� ��������� ������������ ������.

���� ������������� ����� �� ����� ������������ � ��� ����

��� �������������� ������ ���� ������� � ������ ��� ��������� �� ���������� ���������� ������� � ��������� ������������ �������� ������������� ��� ��������� ���� (��� �������������, ��� �������, ����� �������� � �������).

� ����������� �� ���� ����� ����, �������������� ��� ����������, ���������� ����� ���� ������������� �����:

  • ��������� � ��� ����� ������ ������, �������������� ������� � ������� �������������� � ������������� ����. ������ ����� ���� ��������� ������ ������������ ������ �����, ��������� ���������� ������ ������������� ���� � ��� ��������� ������ ������;
  • ����������� � �������� ���������� ��� �����, ������� ����������� ������� � ��������� ����, ����� ��������� ������������ � ��������� �������� �������������� � ��������� ���������;
  • ����������-��������� � ��������� ����� � ����������� ������������, � ���� ��������� ��� ������������� ������� ����� �������� ����������������� ����, ������� ��� ��������� � ���� �������� �������� � ��������� � ������������ �������. ������ ��� ����� ��� ����� �� ������������.

���� ������������� ����� �� �������� ��������

���������� ������������ � ��������������� ��������, ������� ���������� ���� �� ����� ��������� ��������.

� ��������������� ������� ��������� ������ ����������� ����. ��� ����� ���� ����������� � ������������. � ���������� ������� ������� ���������� ���� � ������ ����� ����� �����, � � ����������� � ���, ������� ����� ���������� �� �������� ����� ������� ����������.

����� ���������� ����� ���� ������������� ����� ����������� ����, ��� �������� �������, ��� ������� ��������� ���� ��� ������� � ������ �������� �������.

������ ������������ ��������������, � ������� ���������� �������������� �������������� ���� ���������� ������ �������� � ������������� ��� ���������� ������� ��������.

�������� ����������� ���� ����� � ����� ����������� ���������, � ��� ����� ������� ���������� ���������, � ��� ������ ���������� ����������� ����������������� ����������, ��� ������ �������� ��������� ����������� ������ ����������������.

������� ����������� ������������� �����

�������� ������ ��������� ����� ��������� �������� � ��������� �������� ��������, �� ���� �� ������ ������� �����������, ����� ���� � �� �� ������ ����� ��������� � � �������� ���������, � � �������� ����������, � � �������� ����������������� �������.

����� ������� ���������������� ��������� ������ �� �������� �������� ��� ������������� �� ��������� ���������������� ��������, ��������� � ���� ����� ����� ����� ��������������� ���������, �� ������������������ � ������� ��������������.

��� ���� ������������ ���� ������������� ����� �������� ������������, ������ ����� ������������ �������� ��������� ����������� �������� ������.

����������� ���������������� ��������

���������, ������� ����� ���������� �������������� � ������ �� ������ ��������� ����, �� � ����� ���������������� ���������, � ������ ����� ���������� ��� ����� ���������������. ����� ����, ������������� ����� ��������� � �������� ������� ���������, ����������� �� ������������ ��������� ���� �����.

������ ��������� �������������� ��� ��������� ������ � ����������� �����, ������� ����� ������� ����������� � ��������� �� ������ �����������������.

��������� ��������� � ��������������������� �������� �������� ��������, ���, ��������� � ������������� ���������, ��������� ������� �� ����, ������� ����� � ��������� �������, � ����� ��������� ���������. ������ �� ���� ������� ������ ������� ��������� ������ �������������.

��������� ������� � ����� �������� ������������� ����� �� ��������

������, ����� ���� ������������� ����� ������ ���������� ������ ������������� ����� ���������� ��������� ���������������� ���������� � ����� ���������, ����� �� ������������������ �������� ��������, ������� ����� ��������� � ��� �����������.

������������� ����������� ������� ��� ����� ������ ������ �������������� �������������� ������������ �� ������ � ������ �����.

������� ������ ���� ������:

�������������� ��������� ����������������

������������� ��������� ����� ��������
��������� ������� ����������������

Источник: https://www.elektro-expo.ru/ru/articles/vidy-elektricheskih-mashin/

Устройство коллекторных машин постоянного тока

что относится к электрическим машинам

Характерным признаком коллекторных машин является наличие у них коллектора — механического преобразователя переменного тока в постоянный и наоборот. Необходимость в таком преобразователе объясняется тем, что в обмотке якоря коллекторной машины должен протекать переменный ток, так как только в этом случае в машине происходит непрерывный процесс электромеханического преобразования энергии. 

К коллекторным машинам постоянного тока относятся двигатель постоянного тока ДПТ и генератор постоянного тока ГПТ которые имеют одинаковую конструкцию и могут заменять друг друга то есть ДПТ может работать как ГПТ и наоборот. Разберем устройство коллекторных машин на примере двигателя постоянного тока.

  Коллекторная машина постоянного тока состоит из:

  1. Якоря (подвижная часть) который состоит из вала,обмотки якоря, коллектора, двух подшипников и сердечника. Сердечник — это цилиндр из штампованных листов электротехнической стали толщиной 0,5 мм покрытых электроизоляционным лаком. Такая сборная конструкция служит для уменьшения вихревых токов. В сердечнике есть пазы в которые вложены пазовые стороны обмотки якоря.
  2. Статора (4) (неподвижной части) — станина, главные полюса с полюсными катушками(2,3).

Статор конструктивно может быть выполнен двух видов:

  • сборный — состоит из цельной тянутой трубы и прикреплённым к ней внутри полюсов. Сердечник полюса выполнен в виде стального бруска либо из шихтованных пластин 0,5 — 1 мм. Обмотка полюса намотана вокруг сердечника. Обмотки полюсов соединены между собой последовательно и образуют обмотку возбуждения которая при подключении к источнику постоянного тока создаёт магнитное поле в магнитной системе двигателя.
  • цельный шихтованный — применяется в машинах мощностью 600 Вт и более. Он состоит из из пакета пластин электротехнической стали сложной конфигурации толщиной 0,35 — 0,5 мм.

Устройство щеточно коллекторного перехода

Наиболее сложным и ненадежным местом коллекторной машины является щеточно коллекторный переход который состоит из щеток (которые крепятся в щеткодержатели) и коллектора который состоит из набора коллекторных пластин трапецеидального сечения, разделенных миканитовыми прокладками.

Пластины из меди и миканита удерживаются в сжатом состоянии за нижнюю часть, имеющую форму «ласточкина хвоста», посредством стальных конусных колец 1 (рис. 13.2). Выступающая вверх часть коллекторных пластин 6, называемая «петушок», служит для присоединения секций обмотки якоря к пластинам коллектора.

Коллекторные пластины изолируют от конусных колец миканитовыми манжетами 3, а от втулки 5 — миканитовым изолирующим цилиндром 4. Поверхность медных пластин каллектора в процессе работы машины постепенно истирается щетками.

Что бы при этом миканитовые прокладки не выступали над рабочей поверхностью медных пластин, что могло бы привести к нарушению электрического контакта коллектора со щетками, приходится периодически выполнять «продораживаные» коллектора. Эта операция состоит в том, что между рабочими поверхностями коллекторных пластин фрезеруют пазы (дорожки) на глубину до 1,5 мм (рис. 13.4).

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Как измерить силу тока мультиметром на аккумуляторе

Достоинства и недостатки коллекторных машин постоянного тока

Электрические машины постоянного тока используют как в качестве генераторов, так и двигателей. Наибольшее применение имеют двигатели постоянного тока, диапазон мощности которых достаточно широк: от долей ватта (для привода устройств автоматики) до нескольких тысяч киловатт (для привода прокатных станов, шахтных подъемников и других крупных механизмов).

Двигатели постоянного тока широко используют для привода подъемных устройств в качестве крановых двигателей и привода транспортных средств, а также в качестве тяговых двигателей.

Основные достоинства двигателей постоянного тока по сравнению с бесколлекторными двигателями переменного тока — хорошие пусковые и регулировочные свойства, возможность получения частоты вращения более 3000 об/мин, а недостатки — относительно высокая стоимость, некоторая сложность в изготовлении, пониженная надежность.

Эти недостатки машин постоянного тока обусловлены наличием в них щеточно-коплекторного узла, который к тому же является источником радиопомех и пожароопасности.

Но, несмотря на отмеченные недостатки, двигатели постоянного тока в некоторых случаях пока незаменимы, так как обладают большой перегрузочной способностью, хорошими пусковыми и регулировочными свойствами.

Источник: https://electrikam.com/ustrojstvo-kollektornyx-mashin-postoyannogo-toka/

Информационный сайт

что относится к электрическим машинам

Принципы электромеханического преобразования энергии и их практическое применение при проектировании и эксплуатации электрических машин изучает специальный раздел электротехники – электромеханика. Предметом изучения электромеханики является управление режимами работы и регулирование параметров обратимого преобразования электрической энергии в механическую и механической – в электрическую, включая генерирование и трансформацию электрической энергии.

Назначение и классификация электрических машин

Электрические машины служат для преобразования механической энергии в электрическую и обратно – электрической энергии в механическую, а также для преобразования одного рода электрической энергии в другой.

Преобразование механической энергии в электрическую осуществляется с помощью электрических машин, называемых электрическими генераторами.

Генераторы приводятся во вращение с помощью паровых, гидравлических и газовых турбин, двигателей внутреннего сгорания и других первичных двигателей.

Во многих случаях электрическая энергия, выработанная на электрических станциях, снова превращается в механическую для приведения в действие различных машин и механизмов. Для этой цели применяются электрические машины, называемые электрическими двигателями.

На современных электростанциях обычно вырабатывается переменный ток, и для передачи его к потребителям через линии электропередачи и электрические сети необходимо изменять напряжение тока. Такое изменение, или трансформация, переменного тока осуществляется с помощью преобразователей, которые называются трансформаторами.

Трансформаторы представляют собой статические электромагнитные аппараты, не имеющих вращающихся частей. Однако в принципе их действия и устройства есть много общего с вращающимися электрическими машинами, и поэтому их также относят к электрическим машинам в широком смысле этого слова. Существуют также другие разновидности электрических машин.

В зависимости от рода тока электрические машины подразделяются на машины постоянного и переменного тока. Электрические машины изготавливаются на очень широкие пределы мощностей – от долей ватта до миллиона киловатт и выше.

Кроме того, выпущено весьма большое количество электродвигателей меньшей мощности, машин постоянного тока и разнообразных специальных видов маломощных электрических машин для применения в автоматизированных промышленных, транспортных, оборонных и других установках.

Преобразование энергии в современных электрических машинах осуществляется посредством магнитного поля. Такие машины называются индуктивными. Возможно также создание электрических машин, в которых энергия преобразуется посредством электрического поля (емкостные машины), однако такие машины существенного практического распространения пока не имеют. Это объясняется следующим.

В обоих классах машин взаимодействие между отдельными частями машины и преобразование энергии происходят через поле, существующее в среде, которая заполняет пространство между взаимодействующими частями машины. Этой средой обычно является воздух или другое вещество с заданными магнитными и электрическими свойствами (μ, ε).

При практически достижимых сейчас интенсивностях магнитного и электрического полей количество энергии в единице объема такой среды, пропорциональное μ или ε, при магнитном поле в тысячи раз больше, чем при электрическом.

Мощности емкостных машин могут стать соизмеримыми с мощностями индуктивных машин при разработке материалов с большим ε и высокой электрической прочностью, допускающей работу в сильных электрических полях.

Для получения по возможности более сильных магнитных полей применяются ферромагнитные сердечники, которые являются неотъемлемыми частями каждой электрической машины.

При переменных магнитных полях сердечники с целью ослабления вихревых токов и уменьшения вызываемых ими потерь энергии изготавливаются из листовой электротехнической стали.

Другими неотъемлемыми частями электрической машины являются обмотки из проводниковых материалов, по которым протекают электрические токи. Для электротехнической изоляции обмоток применяются различные электроизоляционные материалы.

Принцип обратимости электрических машин

Электрические машины обладают свойством обратимости: каждый электрический генератор может работать в качестве двигателя и наоборот, а в каждом трансформаторе и электромашинном преобразователе электрической энергии направление преобразования энергии может быть изменено на обратное.

Однако каждая выпускаемая электромашиностроительным заводом вращающаяся машина обычно предназначается для одного определенного режима работы, например в качестве генератора или двигателя. Точно так же в трансформаторах одна из обмоток предусматривается для работы в качестве приемника электрической энергии (первичная обмотка), а другая (вторичная обмотка) – для отдачи энергии.

При этом оказывается возможным наилучшим образом приспособить машину для заданных условий работы и добиться наилучшего использования материалов, т. е. получить наибольшую мощность на единицу массы машины.

Высокие энергетические показатели электрических машин, удобство подвода и отвода энергии, возможность выполнения на самые разные мощности, скорости вращения, а также удобство обслуживания и простота управления обусловили повсеместное их широкое распространение.

Потери в электрических машинах

Преобразование энергии в электрических машинах неизбежно связано с ее потерями, вызванными перемагничиванием ферромагнитных сердечников, прохождением тока через проводники, трением в подшипниках и о воздух и так далее Поэтому потребляемая электрической машиной мощность всегда больше отдаваемой, или полезной, мощности, а коэффициент полезного действия (к. п. д.) меньше 100%.

Тем не менее электрические машины по сравнению с тепловыми и некоторыми другими типами машин являются весьма совершенными преобразователями энергии с относительно высокими коэффициентами полезного действия. Так, в самых мощных электрических машинах к. п. д. достигает 98-99,5%, а в машинах мощностью 10 Вт к. п. д. составляет 20-40%. Такие к. п. д.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Как подключить реверсивный двигатель

при столь малых мощностях во многих других типах машин недостижимы.

Теряемая в электрических машинах энергия превращается в тепло и вызывает нагревание отдельных частей. Для надежности работы и достижения приемлемого срока службы нагревание частей машины должно быть ограничено. Наиболее чувствительными в отношении нагревания являются электроизоляционные материалы, и именно их качеством определяются допустимые уровни нагревания электрических машин. Большое значение имеет также создание хороших условий отвода тепла или охлаждения электрических машин.

Потери энергии в электрической машине увеличиваются с повышением ее нагрузки, а вместе с этим увеличивается и нагревание машины.

Поэтому наибольшая мощность нагрузки, допускаемая для данной машины, определяется главным образом допустимым уровнем ее нагревания, а также механической прочностью отдельных частей машины, условиями токосъема на скользящих контактах и так далее Напряженность режима работы электрических машин переменного тока в отношении электромагнитных нагрузок (значения магнитной индукции, плотности тока и так далее), потерь энергии и нагревания определяется не активной, а полной мощностью, так как значение магнитного потока в машине определяется полным напряжением, а не его активной составляющей. Полезная мощность, на которую рассчитана электрическая машина, называется номинальной. Все другие величины, которые характеризуют работу машины при этой мощности, также называются номинальными. К ним относятся: номинальное напряжение, ток, скорость вращения, к. п. д. и другие величины, а для машины переменного тока также номинальная частота и номинальный коэффициент мощности (cos φ). Обозначениям номинальных величин присваивается индекс «н», например: Pн, Uн, Iн, nн и тому подобные.

Основные номинальные величины указываются в паспортной табличке (на щитке), прикрепленной к машине. Принято, что для двигателя номинальная мощность является полезной мощностью на его валу, а для генератора – электрической мощностью, отдаваемой с его выходных зажимов. При этом для генераторов переменного тока дается либо полная, либо активная номинальная мощность. Для трансформаторов и некоторых других машин переменного тока в табличке всегда указывается полная мощность.

Стандартизация электрических машин

Номинальные величины, методы испытаний электрических машин, а также другие их технико-экономические данные и требования регламентируются  государственными стандартами (ГОСТ) на электрические машины.

Номинальные напряжения электрических машин согласованы в ГОСТ со стандартными номинальными напряжениями электрических сетей.

Номинальные напряжения для электрических двигателей и первичных обмоток трансформаторов при этом берутся равными стандартным напряжениям электрических сетей, а для генераторов и вторичных обмоток трансформаторов – на 5 – 10% больше с целью компенсации падения напряжения в сетях.

Наиболее употребительные номинальные напряжения электрических машин следующие: для двигателей постоянного тока 110, 220 и 440 В, для переменного тока и первичных обмоток трансформаторов 220, 380, 660 В и 3, 6, 10 кВ, для генераторов и вторичных обмоток трансформаторов 230, 400, 690 В и 3,15; 6,3; 10,5; 21 кВ (для вторичных обмоток трансформаторов также 3,3; 6,6; 11 и 22 кВ). Из более высоких напряжений для первичных обмоток трансформаторов стандартными являются 35, 110, 220, 330, 500 и 750 кВ и для вторичных обмоток 38,5; 121, 165, 242, 525 и 787 кВ. Для трехфазных установок в паспортных табличках приводятся линейные значения напряжений.

В России, а также в большинстве других стран мира промышленная частота тока равна 50 Гц, и большинство машин переменного тока поэтому строится на 50 Гц. В США и других странах Америки промышленная частота тока равна 60 Гц. Для разных специальных назначений (электротехнические установки, устройства автоматики так далее) применяются также электрические машины с другими значениями частоты тока.

По мощности электрические машины можно подразделять на следующие группы: до 0,5 кВт – машины весьма малой мощности, или микромашины, 0,5-20 кВт – машины малой мощности, 20-250 кВт – машины средней мощности и более 250 кВт – машины большой мощности. Эти границы между группами в определенной степени условны.

Источник: https://www.electromechanics.ru/

Danfoss Drives

Электродвигатель – устройство для преобразования электроэнергии во вращательное движение вращающейся части электрической машины. Преобразование энергии в двигателях происходит за счет взаимодействия магнитных полей обмоток статора и ротора. Эти электрические машины широко используются во всех отраслях промышленности, в качестве привода электротранспорта и инструментов, в системах автоматизации, бытовой техники и так далее.

Существует множество видов электродвигателей, различающихся по принципу действия, конструкции, исполнению и другим признакам. Рассмотрим основные типы этих электрических машин.

По принципу действия различают магнитоэлектрические и гистерезисные электрические машины. Несмотря на простоту конструкции, высокий пусковой момент, последние не получили широкого распространения. Эти электродвигатели имеют высокую цену, низкий коэффициент мощности, ограничивающие их применение. Подавляющее большинство выпускаемых электродвигателей – магнитоэлектрические.

По типу напряжения питания различают:

  • Электродвигатели постоянного тока.
  • Двигатели переменного тока.
  • Универсальные электрические машины.

По конструкции различают электродвигатели с горизонтально и вертикально расположенным валом. Корме того, электрические машины классифицируют по назначению, климатическому исполнению, степени защиты от попадания влаги и посторонних предметов, мощности и другим параметрам.

Классы электродвигателей:

  • Постоянного тока
    • Бесщеточные ЕС (электронно-коммутируемые)
    • Со щетками
      • С последовательным возбуждением
      • С параллельным возбуждением
      • Со смешанным возбуждением
      • С постоянными магнитами
  • Переменного тока
    • Универсальные
    • Синхронные
    • Индукционные

Электродвигатели постоянного тока

Двигатели постоянного тока широко применяются в качестве привода электротранспорта, промышленного оборудования, а также микропривода исполнительных механизмов. Такие электрические машины обладают следующими преимуществами:

  • Возможность регулировки частоты вращения путем изменения напряжения в обмотке возбуждения. При этом крутящий момент на валу ДПТ (двигатели постоянного тока) остается неизменным.
  • Высокий к.п.д. (коэффициент полезного действия) у машин постоянного тока несколько выше, чем у самых распространенных асинхронных двигателей переменного тока. При неполной нагрузке на валу к.п.д. ДПТ выше на 10-15%.
  • Возможность изготовления ДПТ небольших габаритов. Практически все используемые микроприводы рассчитаны на постоянный ток.
  • Простота схем управления. Для пуска, реверса и регулирования скорости и момента не требуется сложного электронного оборудования и большого количества аппаратов для коммутации.
  • Возможность работы в режиме генератора. Электродвигатели такого типа можно использовать в качестве источников постоянного тока.
  • Высокий пусковой момент. ДПТ используют в составе электроприводов кранов, тяговых и грузоподъемных механизмов, где требуется запуск под значительной нагрузкой.

ДПТ различают по способу возбуждения, они бывают:

  • С постоянными магнитами. Такие двигатели отличаются малыми габаритами. Основная область их применения – микроприводы.
  • С электромагнитным возбуждением.
ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Что делает конденсатор в цепи

Электрические машины с электромагнитами такого типа получили самое широкое распространение. Их классифицируют по способу подключения обмотки статора:

  • Двигатели с параллельным возбуждением. Обмотки якоря и статора в электрической машине такого типа соединены параллельно. Такие электрические машины не требуют дополнительного источника питания для обмотки возбуждения, скорость вращения ротора практически не зависит от нагрузки. Их используют для привода металлорежущих станков и другого оборудования.
  • Электродвигатели с последовательно включенной обмоткой статора. ДПТ этого типа имеют значительный пусковой момент. Их применяют в качестве привода электротранспорта и промышленных установок с необходимостью пуска под нагрузкой.
  • Двигатели с независимым возбуждением. Для питания обмотки статора таких электромашин используется независимый источник постоянного тока. ДПТ такого типа отличаются широким диапазоном регулирования скоростей.
  • Электрические машины со смешанным возбуждением. Электромагнит возбуждения в таких двигателях поделен на 2 части. Одна из них включена параллельно, вторая последовательно обмотке якоря. Электрические машины такого типа используются в механизмах и оборудовании, где необходим высокий пусковой момент, а также переменная и постоянная скорость при переменном моменте.

Электродвигатели переменного тока

Электрические машины такого типа широко используют для приводов всех типов технологического оборудования, электроинструментов, автоматических регуляторов. По наличию разности между скоростью вращения магнитного поля статора и частотой вращения ротора различают синхронные и асинхронные двигатели.

Асинхронные электродвигатели

Благодаря дешевизне и простоте конструкции электрические машины такого типа получили самое широкое распространение. Их принципиальное отличие – наличие так называемого скольжения. Это разность между частотой вращения магнитного поля неподвижной части электрической машины и скоростью вращение ротора.

Напряжение на вращающейся части индуцируется за счет переменного магнитного поля обмоток статора двигателя. Вращение вызывает взаимодействие поля электромагнитов неподвижной части и магнитного поля ротора, возникающего под влиянием наведенных в нем вихревых токов.

По особенностям обмоток статора выделяют:

  • Однофазные двигатели переменного тока. Двигатели такого типа требуют для пуска наличия внешнего фазосдвигающего элемента. Это может быть пусковой конденсатор или индуктивное устройство. Область применения однофазных двигателей – маломощные приводы.
  • Двухфазные электрические машины. Такие двигатели имеют 2 обмотки со смещенными относительно друг друга фазами. Их также используют для бытовых устройств и оборудования, имеющего небольшую мощность.
  • Трех- и многофазные электродвигатели. Наиболее распространенный тип асинхронных машин. Электрические двигатели такого типа имеют от 3-х и более обмоток статора, сдвинутых по фазе на определенный угол.

По конструкции ротора асинхронные электрические машины делят на двигатели с короткозамкнутым и фазным ротором.

Обмотка ротора электрических машин первого типа представляет собой несколько неизолированных стержней, выполненных из сплавов меди или алюминия, замкнутых с двух сторон кольцами (конструкция “беличья клетка”). Асинхронные двигатели такого типа обладают следующими преимуществами:

  • Достаточно простая схема пуска. Такие электрические машины можно подключать непосредственно к электрической сети через аппараты коммутации.
  • Допустимость кратковременных перегрузок.
  • Возможность изготавливать электрические машины высокой мощности. Двигатель такого типа не содержит скользящих контактов, препятствующих наращиванию мощности.
  • Относительно простое ТО и ремонт. Асинхронные электромашины имеют несложную конструкцию.
  • Невысокая цена. Двигатели асинхронного типа стоят дешевле синхронных машин и ДПТ.

Электрические машины с короткозамкнутым ротором имеют свои недостатки:

  • Предельная скорость вращения составляет не более 3000 об/мин при входе в синхронный режим.
  • Технически сложная реализация регулирования частоты вращения.
  • Высокие пусковые токи при прямом запуске.

Электродвигатели с фазным ротором частично лишены недостатков, присущих машинам с ротором конструкции “беличья клетка”. Вращающаяся часть электрической машины такого типа имеет обмотки, соединенные в схему “звезда”. Напряжение подводится к обмотке через 3 контактных кольца, закрепленных на роторе и изолированных от него.

Такие электродвигатели обладают следующими достоинствами:

  • Возможность ограничивать пусковые токи при помощи резистора, включенного в цепь электромагнитов ротора.
  • Больший, чем у электромашин с короткозамкнутым ротором, пусковой момент.
  • Возможность регулировки скорости.

Недостатками таких двигателей являются относительно большие габариты и масса, высокая цена, более сложный ремонт и сервисное обслуживание.

Синхронные двигатели переменного тока

Как и в асинхронных электродвигателях, вращение ротора в синхронных машинах достигается взаимодействием полей ротора и статора. Скорость вращения ротора таких электрических машин равна частоте магнитного поля, создаваемого обмотками статора.

Обмотка неподвижной части двигателя рассчитана на питание от трехфазного напряжения. К электромагнитам ротора подключается постоянное напряжение. Различают явнополюсные и неявнополюсные обмотки. В синхронных двигателях малой мощности используют постоянные магниты.

Запуск и разгон синхронной машины осуществляется в асинхронном режиме. Для этого на роторе двигателя имеется обмотка конструкции “беличья клетка”. Постоянное напряжение подается на электромагниты только после разгона до номинальной частоты асинхронного режима. Синхронные двигатели имеют следующие особенности:

  • Постоянная скорость вращения при переменной нагрузке.
  • Высокий к.п.д. и коэффициент мощности.
  • Небольшая реактивная составляющая.
  • Допустимость перегрузки.

К недостаткам синхронных электродвигателей относятся:

  • Высокая цена, относительно сложная конструкция.
  • Сложный пуск.
  • Необходимость в источнике постоянного напряжения.
  • Сложность регулировки скорости вращения и момента на валу.

Все недостатки электрических машин переменного тока можно исправить установкой устройства плавного пуска или частотного преобразователя. Обоснование выбора того или иного устройства обусловлено экономической целесообразностью и требуемыми характеристиками электропривода.

Универсальные двигатели

В отдельную группу выделяют универсальные электродвигатели, которые могут работать от сети переменного тока и от источников постоянного напряжения. Они используются в электроинструментах, бытовой технике, а также других маломощных устройствах. Конструкция такой электрической машины принципиально не отличатся от двигателя постоянного тока.

Главное отличие – конструкция магнитной системы и обмоток ротора. Магнитная система состоит из изолированных друг от друга секций для снижения магнитных потерь. Обмотка ротора такой машины поделена на 2 части. При питании от переменного тока напряжение подается только на ее половину.

Это делается в целях снижения радиопомех, улучшения условий коммутации.

К преимуществам таких машин относятся:

  • Высокая скорость вращения. Универсальные электродвигатели развивают скорость до 10 000 об/мин и более.
  • Питание от переменного и постоянного напряжения. Двигатели такого типа широко применяют для электроинструментов, имеющих дополнительные аккумуляторные батареи.
  • Возможность регулирования скорости без использования дополнительных устройств.

Однако, такие электромашины имеют свои недостатки:

  • Ограниченная мощность.
  • Необходимость обслуживания коллекторного узла.
  • Тяжелые условия коммутации при питании от переменного напряжения из-за наличия трансформаторной связи между обмотками.
  • Электромагнитные помехи при подключении к сети переменного тока.

Каждый тип двигателя имеет свои достоинства и недостатки. Выбор электрической машины для привода любого оборудования делается исходя из условий эксплуатации, требуемой частоты вращения, экономической целесообразности, типа нагрузки и других параметров.

Источник: https://drives.ru/stati/ehlektricheskie-dvigateli/

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
220 вольт
Как подключить 3 проходных выключателя

Закрыть