экзамен / 23

23)Принцип действия ИАД,

Неподвижная часть асинхронного двигателя – статор – имеет такую же конструкцию, что и статор синхронного генератора (это полый цилиндр – сердечник статора – с двумя продольными пазами на внутренней поверхности). В этих пазах располагаются витки, являющиеся обмоткой статора. В расточке статора расположена вращающаяся часть двигателя – ротор, состоящий из вала, сердечника и обмотки. Обмотка ротора представляет собой короткозамкнутую конструкцию, состоящую из восьми алюминиевых стержней, расположенных в продольных пазах сердечника ротора, замкнутых с двух сторон по торцам ротора алюминиевыми кольцами. Ротор и статор разделены воздушным зазором. При включении обмотки статора в сеть трехфазного тока возникает вращающееся магнитное поле статора. Вращающееся поле статора (полюсы N₁ и S₁) сцепляется как с обмоткой статора, так и с обмоткой ротора и наводит в них ЭДС. При этом ЭДС обмотки статора, являясь ЭДС самоиндукции, действует встречно приложенному к обмотке напряжению и ограничивает значение тока в обмотке. Обмотка ротора замкнута, поэтому ЭДС ротора создает в стержнях обмотки ротора токи. Взаимодействие этих токов с полем статора создает на роторе электромагнитные силы F_эм, которые стремятся повернуть ротор в направлении вращения магнитного поля статора. Совокупность сил F_эм создает на роторе электромагнитный момент М, приводящий его во вращение. Вращение ротора посредством вала передается исполнительному механизму. Таким образом, электрическая энергия, поступающая из сети в обмотку статора, преобразуется в механическую энергию вращения ротора двигателя. Направление вращения магнитного поля статора, а, следовательно, и направление вращения ротора зависят от порядка следования фаз напряжения, подводимого к обмотке статора. Частота вращения ротора (называется асинхронной) всегда меньше частоты вращения поля, т.к. только в этом случае происходит наведение ЭДС в обмотке ротора асинхронного двигателя.

23Виды ИАД. АД с внешним ротором; АД с короткозамкнутым ротором; АД с фазным ротором

24)Виды синхронных двигателей.

Шаговые двигатели СУ

Шаговыми двигателями (ШД) называют электромеханические устройства, преобразующие электрические сигналы в дискретные угловые перемещения вала. Принцип действия всех типов ШД состоит в следующем. С помощью электронного коммутатора вырабатываются импульсы напряжения, которые подаются на обмотки управления, расположенные на статоре ШД. В зависимости от последовательности возбуждения обмоток управления происходит то или иное дискретное изменение магнитного поля в рабочем зазоре машины. При угловом перемещении оси магнитного поля обмоток управления ШД его ротор дискретно поворачивается вслед за магнитным полем. Закон поворота ротора определяется последовательностью, скважностью и частотой управляющих импульсов, а также типом и конструктивными параметрами ШД.

Реактивный СД

Отличительная особенность синхронных реактивных двигателей (СРД) - отсутствие у них возбуждения со стороны ротора. Основной магнитный поток в этом двигателе создается исключительно за счет МДС обмотки статора.

Принцип действия гистерезисных двигателей

Работа гистерезисного двигателя основана на действии гистерезисного момента. На рис. 2.8 показаны два постоянных магнита, создающих поле статора. Между ними расположен цилиндр (ротор) из магнитно-твердого материала. Под действием внешнего магнитного поля ротор намагничивается. На стороне ротора, обращенной к северному полюсу постоянного магнита, возбуждается южный полюс, а на др. стороне — северный полюс. На ротор начинают действовать силы, направленные радиально к его поверхности. Если полюса постоянного магнита вращать вокруг ротора, то вследствие явления магнитного запаздывания (гистерезиса) активная часть ротора не будет перемагничиваться одновременно с изменением направления вращающегося магнитного поля и между осью поля ротора и осью внешнего поля появится угол γ.

25)Электрогидравлические устройства.

Назначение и принцип действия электрогидравлического пульсатора

Устройство относится к области машиностроения, в частности к системам автоматического управления гидравлическими механизмами, и может быть использовано в элементах гидравлических цепей. Устройство работает следующим образом. При отсутствии входных напряжений U₁ и U₂ золотник находится в нейтральном сложении. Напряжения U₁ и U₂ подаются на электроды 16-19 в инверсии: рост, например, U₁ от нуля до максимального уровня означает снижение U₂ от максимального уровня до нуля и наоборот. В частности, при росте U₁ от нуля до максимального уровня (U₂ изменяется от максимума до нуля) происходит рост гидравлического сопротивления ключа (1) и падение гидравлического сопротивления ключа (2), то есть происходит перераспределение гидравлических сопротивлений. Создаются условия для перемещения золотника. При смещении золотника средняя полость сообщается с нагрузкой, в которую подается высокое давление жидкости от высоконапорного насоса. Это давление подводится к нагрузке до тех пор, пока присутствует напряжение U₁ и отсутствует U₂. Следующая фаза работы гидравлического пульсатора начинается с ростом напряжения U₂ от нуля до максимального значения и снижением напряжения U₁.

26)Виды магнитных усилителей.

Работа магнитных усилителей основана на использовании свойств ферромагнитных материалов. Если по обмотке, расположенной на сердечнике из ферромагнитного материала, проходит электрический ток, то в сердечнике возникает магнитное поле. Это магнитное поле в сердечнике характеризуется напряженностью Н и магнитной индукцией В. Магнитные усилители по сравнению с другими типами усилителей обладают таким существенным преимуществом, как высокая стабильность во времени параметров и статической характеристики. Имея практически неограниченный срок службы, магнитные усилители не требуют регламентных работ и могут использоваться во взрыво- или пожароопасных условиях, а также при наличии радиоактивного излучения. Реверсивные магнитные усилители отличаются тем, что при изменении полярности входного сигнала (тока управления) изменяется полярность выходного сигнала (тока нагрузки). Реверсивные магнитные усилители могут питать нагрузку постоянного или переменного тока. Различают реверсивные магнитные усилители с выходным постоянным и переменным током, с обратными связями и без них.

30)Назначение и классификация трансформаторов

Трансформатор - статическое электромагнитное устройство, имеющее две (или более) индуктивно связанные обмотки и предназначенное для преобразования посредством явления электромагнитной индукции одной (первичной) системы переменного тока в другую (вторичную) систему переменного тока. Наибольшее применение в энергетических системах передачи и распределения электроэнергии имеют силовые трансформаторы, посредством которых изменяют значения переменного напряжения и тока. При этом число фаз, форма кривой напряжения (тока) и частота остаются неизменными. В зависимости от назначения трансформаторы разделяют на силовые трансформаторы общего назначения и трансформаторы специального назначения.

Трансформаторы специального назначения характеризуются разнообразием рабочих свойств и конструктивного исполнения. К этим трансформаторам относятся печные и сварочные трансформаторы, трансформаторы для устройств автоматики (пик-трансформаторы, импульсные, умножители частоты и т.п.), испытательные и измерительные трансформаторы и т.д.

В повышающих трансформаторах U₂ > U₁, а в понижающих U₂< U₁.

31)Шаговые двигатели. Типы.

Шаговыми двигателями (ШД) называют электромеханические устройства, преобразующие электрические сигналы в дискретные угловые перемещения вала. Принцип действия всех типов ШД состоит в следующем. С помощью электронного коммутатора вырабатываются импульсы напряжения, которые подаются на обмотки управления, расположенные на статоре ШД. В зависимости от последовательности возбуждения обмоток управления происходит то или иное дискретное изменение магнитного поля в рабочем зазоре машины. При угловом перемещении оси магнитного поля обмоток управления ШД его ротор дискретно поворачивается вслед за магнитным полем. Закон поворота ротора определяется последовательностью, скважностью и частотой управляющих импульсов, а также типом и конструктивными параметрами ШД.

Типы: пассивный и активный.