66. Классификация двигателей переменного тока

Электрический двигатель — это электрическая машина, в которой электрическая энергия преобразуется в механическую, побочным эффектом является выделение тепла.

В основу работы любой электрической машины положен принцип электромагнитной индукции. Электрическая машина состоит из статора (неподвижной части) и ротора (якоря в случае машины постоянного тока) (подвижной части). В статоре уложена обмотка, по которой, создав напряжение, идёт электрический ток. Этот ток возбуждает магнитное поле машины. В роторе (короткозамкнутом) запрессована короткозамкнутая обмотка(беличья клетка), в которой под действием магнитного поля статора, возникают токи. Токи, проходя по беличей клетке, возбуждают магнитное поле статора. Взаимодействие магнитных полей статора и ротора создает вращающий момент, именно он и является причиной вращения ротора двигателя. Таким способом происходит преобразование электрической энергии, подаваемое на обмотку возбуждения, в механическую (кинетическую) энергию вращения. Полученную механическую энергию можно использовать приводя в движение механизмы. Приборы и машины работающие на электричестве — приборы и машины будущего. Эта форма энергии обладает преимуществами по сравнению с другими формами (гидравлическими, пневматическими и т. д.)

Двигатель переменного тока — электрический двигатель, питание которого осуществляется переменным током, имеет две разновидности:

1) Синхронный электродвигатель — электродвигатель переменного тока, ротор которого вращается синхронно с магнитным полем питающего напряжения;

2) Асинхронный электродвигатель — электродвигатель переменного тока, в котором частота вращения ротора отличается от частоты вращающего магнитного поля, создаваемого питающим напряжением.

67.Основные параметры и характеристики электродвигателей постоянного тока.

К числу основных параметров и характеристик, определяющих функциональное назначение, работоспо­собность, условия и области применения электродвига­телей постоянного тока малой мощности относятся:

• напряжение питания;

• полезная мощность (мощность на валу);

• вращающий момент, развиваемый двигателем;

• частота вращения и ее стабильность; — напряжение трогания;

• быстродействие;

• энергетическая эффективность;

• режим работы;

• рабочие, регулировочные и пусковые характери­стики;

• гарантийная наработка;

• устойчивость к воздействию климатических, меха­нических и специальных факторов;

• сохраняемость.

Напряжение питания.

Напряжение питания — напряжение, подводимое к обмоткам ДПТ или на вход коммутатора БДПТ, ко­торое указывается в виде номинальных значений, как правило, с двухсторонними допусками, в пределах ко­торых работают электродвигатели в течение гарантий­ного срока службы и при воздействии различных экс­плуатационных факторов.

Полезная мощность и вращающий момент.

Полезная мощность или мощность на валу элек­тродвигателя является основной характеристикой сило­вых электродвигателей и задается в виде номинального значения при номинальном напряжении питания и но­минальном нагрузочном моменте.

Вращающий момент—момент на валу электродвига­теля, характеризующий его тяговое усилие. Эти два параметра взаимосвязаны между собой и определяются следующим образом:

,(3)

где Р2—полезная мощность на валу, Вт; М — вращаю­щий момент, Н-м; п — частота вращения, об/мин.

Частота вращения.

Электродвигатели постоянного тока имеют широ­кий диапазон значений номинальных частот вращения от 100 до 60 000 об/мин и насчитывают более 50 номи­налов.

Напряжение трогания.

Напряжением трогания называется минимальное значение напряжения управления, при котором якорь электродвигателя начинает устойчиво вращаться с ча­стотой 50—100 об/мин. Этот параметр характеризует зону нечувствительности управляемого привода и в зна­чительной степени определяется моментом трения в под­шипниках, моментом трения щеток о коллектор, а также величиной переходного сопротивления между щеткой и коллектором.

Быстродействие.

Одним из основных показателей, который опреде­ляет технический уровень электродвигателей, является быстродействие. Существует несколько параметров, ис­пользуемых для характеристики быстродействия: время разгона, т. е. время от момента подачи управляющего сигнала до момента достижения якорем электродвига­теля заданной частоты вращения; электромеханическая постоянная времени Т_м; теоретическое ускорение при пуске E=M_n/J, где J—момент инерции якоря (ротора); Мп — пусковой момент.

Энергетическая эффективность.

Энергетическая эффективность силовых и исполнительных электродвигателей оценивается, исходя из их функционального назначения.

Для силовых электродвигателей важно, чтобы воз­можно большая часть потребляемой электрической энергии передавалась на выходной вал в виде механической энергии. Это соотношение характеризуется коэффициен­том полезного действия

,

К.п.д. определяет энергетические качества любого электродвигателя. Однако он не является основным па­раметром, характеризующим энергетическую эффектив­ность исполнительного электродвигателя.

Режим работы.

В системах автоматики электродвигатели постоян­ного тока могут работать в различных режимах, т. е. включаться в работу на различное время и при различ­ной нагрузке.

Различают несколько разновидностей режимов ра­боты электродвигателей: продолжительный, кратковре­менный, повторно-кратковременный.