78. Выбор электродвигателя.

Выбор типа двигателя не ограничивается только определением его номинальной мощности. Необходимо учитывать условия и особенности работы машины. Необходимо решать ряд взаимосвязанных вопросов (выбор типа электродвигателя по роду тока и напряжению, его номинальной частоте вращения, выбор по конструктивному решению и экономическим показателям.

Выбор по роду тока. Двигатели постоянного тока применяются, когда двигатели переменного тока не обеспечивают требуемых хар-стик механизма либо не экономичны. Для механизмов с продолжит-ым режимом работы, с редкими включениями и малыми нагрузками при пуске исп-ют синхронный двигатель. Применение синхронного двигателя обеспечивает высокие энергетические показатели, больший максимальный момент и КПД. При этом двигатели должны обеспечивать выдачу номинальной мощности при отклонении напряжения от номинального в некотором диапазоне. Знание этого диапазона особенно необходимо при выборе двигателей, раб-щих в автономных сетях, где их нагрузка соизмерима с мощностью сети. В наст. время начинают получать распространение силовые тиристорные преобразователи частоты, позволяющие плавно регулировать частоту переменного тока, частоту вращения вращающегося магнитного поля в двигателях переменного тока и частоту их вращения. Но когда требуется изменять частоту вращения в широких пределах используют двигатели постоянного тока.

Выбор по конструктивному исполнению. Необходимо учитывать в первую очередь воздействие климатич-х факторов окружающей среды, способ охлаждения и исполнение двигателей по способу монтажа. Электрические машины предназначаются для эксплуатации в одном или нескольких макроклиматических районах и изготовляются в след-х климатич-х исполнениях: У, УХЛ, Т, О, М, ОМ, В (напр., эл-ие машины исполнения У, УХЛ, Т, О предназначены для эксплуатации на суше, реках и озерах, исполнения М, ОМ — на морских судах, В — на суше и на море для всех макроклиматических районов). Применяют двигатели с горизонтальной или вертикальной установкой вала. Если в среде, окружающей двигатель, содержатся агрессивные вещества (едкие пары кислот, газы), разрушающие изоляцию обмотки, используют специальные закрытые двигатели в герметичном исполнении. Но применение специальных двигателей увеличивает стоимость установки.

Выбор по способу монтажа. При выборе двигателя необходимо, чтобы его рабочее положение (горизонтальное, вертикальное, наклонное), способ крепления (к фундаменту, к производственному механизму, встраиваемые и т. д.), исполнение выходного конца вала и их количество соответствовали одному из конструктивных исполнений, приведенных в ГОСТ 2479-79.

Выбор по уровню шума. При выборе двигателей по уровню шума следует учитывать нормы шума для производственных помещений, которые оговаривают интегральный допустимый уровень шума всего установленного оборудования. Определение допустимого класса шума электродвигателей представляет поэтому отдельную, сложную задачу.

57. Принцип действия генератора и двигателя постоянного тока.

В элемент-ом двигателе проводник перемещается между полюсами плоского магнита. В реал-ом двигателе это недопустимо. Проводник должен вращаться между двумя магнитами, но тогда он поочередно проходит то под сев-м, то под юж-м полюсом, т.е. ЭДС в проводнике меняется по знаку. Направление силы, действ-ей на проводник, будет зависеть от полюса, под кот. проходит проводник с током. Эта проблема была решена с пом. коллектора.

На рис. упрощ-ая модель генератора: между полюсами N и S пост-го магнита нах-ся якорь, вал кот-го связан с приводным двигателем (на рис не показан) - источником энергии. В 2х продольных пазах - обмотка в виде одного витка якоря, концы кот-го присоед-ны к коллектору. На поверх-сть коллектора наложены щетки А и В, осущ-щие скользящий контакт с коллектором, связыв-ие генератор с внеш. цепью. Если двигатель вращает якорь против час-й стрелки, в витке на якоре, вращ-емся в магнит-м поле постоянного магнита, наводится ЭДС, значение которой е = 2Blv, а направление для полож-я якоря, указано стрелками. При работе генератора виток якоря занимает разное простран-ое положение, поэтому в обмотке якоря переменная ЭДС. Без коллектора, ток во внешн. цепи был бы переменным. При одном полож-и витка якоря, ток во внеш. цепи направлен от щетки А (положит.) к щетке В (отрицат-я). При поворота якоря на 180° направ-ие тока в витке якоря изменится на обратное, но поляр-сть щеток, и направ-е тока во внеш. цепи останутся неизмен-ми. Коллекторные пластины под щетками меняются. Полярность щеток остается неизмен. независ. от полож-я витка якоря. Пульсации тока во внеш. цепи ослаб-ся при увелич-и числа витков в обмотке якоря при их равномер. распред-и по поверхности якоря и соответ-щем увеличении числа пластин в коллекторе.

По принципу обратимости электр-их машин машина пост-го тока м. б. исп-вана в кач-ве двигателя пост-го тока. Необходимо отключить нагрузку R и подвести к щеткам напряжение от источника пост-го тока. Если к щетке А подключить зажим "плюс", а к В - "минус", в обмотке якоря появится ток I. В рез-те взаимод-ия тока с полем возбужд-я появятся электромагнитные силы, создающие на якоре электромаг-ный момент М и вращ-щие его против час-й стрелки. При повороте якоря на пол-оборота электромаг-е силы не изменят направ-я, т.к. одноврем-о с переходом каждого проводника обмотки якоря из зоны одного магнитного полюса в зону другого полюса в этих проводниках меняется направл-е тока. Назначение коллектора и щеток в двигателе пост-го тока - изменять направ-е тока в проводниках обмотки якоря при их переходе из зоны магнитного полюса одной полярности в зону полюса др-й полярности. С увеличением числа проводников в обмотке якоря и числа пластин коллектора вращение якоря двигателя становится устойчивым и равномерным.