55. Електричний генератор та електричний двигун. Визначння.

Електричний генератор - пристрій, призначений для перетворення енергії механічного руху в енергію електричного струму, здебільшого використовуючи принцип електромагнітної індукції. Електричний генератор є електричною машиною з функцією, протилежною функції електродвигуна. Роль джерела механічної енергії для генератора можуть виконувати парова машина чи парова турбіна, потік води, що обертає колесо, вітер, двигун внутрішнього згорання або навіть сила людини. Генератори поділяються на генератори змінного струму й генератори постійного струму. Електричний генератор складається з двох частин: рухомої - ротора й нерухомої - статора. Одна з цих частин, індуктор, використовується для створення магнітного поля, на іншій, якорі, змонтовані обмотки, з яких знімається електричний струм. Для створення магнітного поля використовуються постійні магніти, або електромагніти. Згенерований великий струм зручніше знімати з нерухомої обмотки, тому в генераторах змінного струму магніти змонтовані здебільшого на роторах.

Електродвигу́н, Електромото́р — двигун, що перетворює електричну енергію в механічну. Електродвигуни — основний вид двигунів у промисловості, на транспорті і в побуті.

Електродвигун складається із обертової частини (ротора). Розрізняють електродвигуни постійного та змінного струму. Останні поділяють на синхронні та асинхронні. Асинхронні електродвигуни в свою чергу поділяються на асинхронні двигуни з короткозамкненим ротором (так звана біляча клітка) та фазним ротором, а за функціональним призначенням на загальнопромислові, кранові, вибухобезпечні, ліфтові, екскаваторні. Потужність електродвигуна

Теплова потужність електродвигуна (— найбільша корисна потужність, яку електродвигун здатний віддавати, при обумовленому режимі роботи, без перегріву обмотки вище норми, що допускається класом нагрівостійкості електроізоляції. Розрізняють такі номінальні режими роботи: тривалий S1, короткочасний S2, повторно-короткочасний S3 і повторно-короткочасний з частими пусками S4. Для багатьох видів гірничого обладнання застосовують асинхронні електродвигуни з короткозамкнутим ротором, які функціонують у режимах, близьких до S1 і S4.

Номінальний тривалий режим S1 — це режим, при якому тривалість роботи двигуна, при незмінному зовнішньому навантаженні, достатня для досягнення температурою нагріву ізоляції обмотки статора сталого значення.

Номінальний повторно-короткочасний режим з частими пусками — це режим, коли короткочасні робочі включення, чергуються з періодами відключення електродвигуна. При цьому, періоди навантаження двигуна зовнішнім навантаженням і його відключення недостатньо тривалі, щоб температура могла досягнути, як сталого значення, так і температури навколишнього середовища.

56. Будова трифазного асинхронного двигуна з короткозамкненим ротором.

Трифазний асинхронний електродвигун з короткозамкненим ротором широко використовується в промисловості завдяки простоті конструкції, надійності і простоті в експлуатації, високому ККД і невисокої вартості. Він служить для перетворення електричної енергії трифазного змінного струму в механічну, що знімається з вала двигуна і використовується для приводу в рух різних виконавчих механізмів. Електродвигун з фазним ротором (з контактними кільцями) застосовується в текстильних виконавчих механізмах, де потрібні плавні пуск і регулювання швидкості, наприклад для приводу друкарських машин, каландри сушильних барабанів, у харчовій промисловості - на цукрових заводах у приводах центрифуг, у деяких прокатних станах, особливо коли вони постачені маховиком, у приводах з вентиляційним моментом, у кранових пристроях, у підйомниках різного виду.

Однак у порівнянні з короткозамкненим, вартість фазного двигуна вище, будова його складніша, він має менший ККД і cos φ. Тому в сучасній практиці помітна тенденція відмови від двигунів з фазними роторами. Їх застосовують у тих випадках, коли короткозамкнені не проходять по нагріванню, не дають необхідних характеристик або не можуть бути встановлені за умовами роботи трифазної мережі.

Трифазний асинхронний електродвигун складається з двох основних частин: нерухомої - статор - і обертової - ротор. Статор і ротор розділені повітряним зазором.Статор (Рис. 4.1) складається з наступних основних деталей:

корпуса (станини) із клеймом коробкою, римболтом, лапами (або фланцем) і табличкою паспортних даних сердечника, що запресовується всередину корпусу, збирається з окремих тонких ізольованих аркушів електротехнічної сталі (Рис. 4.3), з висічками по внутрішній поверхні, що у зібраному сердечнику утворять подовжні канавки - пази;

обмотки з трьох фазних котушок, осі яких зміщені одна відносно одної на 120°. Кожна фазна котушка (скорочено фаза) складається із секцій (Рис. 4.4). Виводи кожної фази зосереджуються в клемній коробці (6 виводів). Початок кожної фази прийнято позначати CI, С2, СЗ, а їхні кінці відповідно С4, С5, С6. Між собою фази можуть бути з'єднані за схемою "зірка" або ''трикутник". Конкретний вид з'єднання обмотки статора залежить від системи напруги мережі та від напруги, на яку розрахована фаза обмотки. , Напругу фази визначаємо за табличкою двигуна. Наприклад, у табличці двигуна є наступний запис: Δ/Y -220/380. Це означає, що фаза обмотки статора розрахована на 220 В. Тому для підключення такого двигуна в мережу 380/220 В обмотку статора варто з'єднувати "зіркою", а при підключенні в мережу 220/127 В – "трикутником”;

до статора двигуна відносять також і два підшипникових щити (кришки), що закривають його з обох сторін. У кришках маються підшипники, у які вставляються кінці вала ротора. Для двигуна з фазним ротором на одній із кришок кріпиться щітковий механізм із трьома мідно-графітними щіткамРотор трифазного асинхронного двигуна буває двох видів з короткозамкненою (Рис.4.5) і фазною обмоткою (Рис. 4.6) і складається з наступних деталей:вала, кінці якого закріплені в підшипниках кришок;

сердечника, виконаного так само, як сердечник статора, але пази розташовані по зовнішній поверхні

обмотки, що може бути короткозамкненою і фазною.