Прямий пуск

Прямий пуск застосовується для двигунів з короткозамкненим ротором. Для цього вони проектуються так, щоб пускові струми, що протікають в обмотці статора, не створювали великих механічних зусиль в обмотках і не приводили до їх перегріву. Але при прямому пуску двигунів великої потужності в мережі можуть виникати неприпустимі, більше 15%, падіння напруги, що приводить до нестійкої роботи пускової апаратури (деренчання), підгоряння контактів і практично до неможливості пуску. Такі явища можуть бути в малопотужній мережі або при великому видаленні від підстанції двигуна, що пускається.

Прямий пуск двигуна від малопотужної мережі

У малопотужній мережі умови пуску двигуна погіршуються для самого двигуна, погіршується робота вже включених двигунів і ламп розжарювання, тому повинні бути обмеження по потужності двигуна залежно від виду навантаження мережі і кількості пусків двигуна.

59.Механічна характеристика трифазного асинхронного двигуна з коротко замкнутим ротором.
60.Потужність, втрати потужності та ККД при трифазному асинхронному двигуні з коротко замкнутим ротором. Його енергетична діаграма.
61.Будова та застосування однофазного асинхронного двигуна.

Однофазні асинхронні двигуни – це звичайні двигуни невеликої потужності, які широко використовуються в пристроях автоматики і різних побутових приладах. За конструкцією вони майже не відрізняються від трифазних асинхронних двигунів з короткозамкненим ротором. Різниця полягає в тому, що на сердечнику статора однофазного двигуна укладена однофазна обмотка, яка займає 2/3 пазів сердечника. Двигуни мають робочу 1 і пускову 2 обмотки. Робоча обмотка двигуна А (див. рис. 3.16, а) складається з певного числа витків ізольованого проводу і вмикається в мережу однофазного струму. Пускова обмотка має всього один виток товстого дроту, що охоплює частину перерізу полюса. Статор і обмотка статора таких двигунів виготовляються так само, як у трифазних або однофазних двигунах, ротор же являє собою порожнистий циліндр, виготовлений з латуні, міді або алюмінію і розташований у зазорі сердечника статора. Двигун складається з корпусу 1, зовнішнього 2 і внутрішнього 3 сердечників статора, між якими розташовані порожнистий ротор 4 та обмотки статора 5, підшипникових щитів 6, вала 7 і підшипників 8. Принцип дії і характеристики подібних двигунів аналогічні принципам дії та характеристикам двигунів з короткозам- кненим ротором. Головна їхня відмінність - мала інерційність ротора, що дуже важливо в системах, які швидко реагують на сигнал, що вводиться. Перевагою зазначених двигунів є те, що вони дозволяють регулювати шляхом зміни амплітуди або фази напруги на одній з обмоток частоту обертання ротора в значному діапазоні. На рис. 3.19, а показана одна з можливих схем включення, а на рис. 3.19, б - механічні характеристики такого двигуна. Обмотка збудження ОЗ через конденсатор С підключена до мережі з напругою U1, обмотка керування ОК через потенціометр R - до мережі з напругою U2. Напруги можуть бути однаковими. Регулювання частоти обертання здійснюється зміною напруги на обмотці ОК за допомогою потенціометра.

62. Будова, принцип роботи та застосування синхронних двигунів і синхронних генераторів.

Синхронні генератори в залежності від типу обмотки статора можуть бути одно-, двох- і трифазними. Найбільше розповсюдження отримали трифазні генератори. На рис. 5.4 зображена електромагнітна схема такого генератора. Трифазна обмотка статора складається з трьох однофазних обмоток, рівномірно розподілених по статору і зсунутих в просторі на 1200 відносно один одного (рис. 5.4). Завдяки первинному двигуну, в якості якого використовуються турбіни (парові або гідравлічні), двигуни внутрішнього згорання або електродвигуни, ротор генератора приводиться в обертання з частотою n1.

Магнітне поле ротора, створене постійним струмом, підведеним на зажими И1-И2 обмотки збудження, перетинає провідники обмотки статора і наводить в її фазах ЕРС однакової величини і частоти, але зсунуті по фазі на 1200 відносно один одного. Частота наведеної ЕРС пропорційна частоті обертання ротора.

При підключенні до виводів С1, С2 і С3 обмотки статора навантаження (споживача енергії) Zн в колі генератора з’являться струми. Таким чином, синхронний генератор, споживаючи енергію первинного двигуна, віддає електричну енергію змінного струму.

ЕРС фази обмотки статора визначається виразом

Е1 = 4, 44f1kw1Фw1, (5.3)

де kw1 — обмоточний коефіцієнт обмотки статора; Ф — обертовий магнітний потік ротора; w1 — число витків фази обмотки статора.

63.Будова двигуна постійного струму.

Нерухома частина машини, яка називається статором (індуктором), складається з циліндричної станини (ярма) 1, до якої болтами кріпляться головні полюси 2 і додаткові полюси 3. Для зменшення магнітних втрат (втрат потужності від вихрових струмів і на перемагнічування) головні полюси виготовляються з окремих стальних пластин. Додаткові полюси виготовляються суцільними або також набираються з пластин. На сердечниках головних полюсів розміщені котушки обмоток збудження 4, на додаткових полюсах – котушки 5 обмоток додаткових полюсів [1–4].

До ярма з обох торців болтами кріпляться підшипникові щити, в яких розташовані підшипники, що несуть вал 6 обертової частини машини, яка називається якорем. На валу закріплене осердя 7 якоря, який для зменшення магнітних втрат набирається з ізольованих одна від одної сталевих пластин. В пазах, розташованих на поверхні сердечника якоря, укладена обмотка 8. Обмотки якоря, збудження і додаткових полюсів виготовляють з мідних ізольованих проводів. Обмотка якоря складається з секцій, кінці яких приєднуються до розташованого на валу колектора 9.

Колектор – це циліндр, що складається з мідних пластин, ізольованих одна від одної і від вала. До колектора за допомогою пружин притискаються графітні або вуглеграфітні, або металографітні щітки 10. Вони розташовані в щіткотримачах, закріплених на траверсі.

Обмотка збудження машини живиться постійним струмом і призначена для створення основного магнітного поля, показаного на рис. 2.1 умовно за допомогою двох ліній магнітної індукції (зображені штриховою лінією).

Головні полюси закінчуються полюсними наконечниками 11, що призначені для отримання на більшій частині окружності якоря однакового повітряного зазору між сердечником якоря і головними полюсами.

Додаткові полюси призначені для зменшення іскріння під щітками.

За допомогою колектора і щіток обертова обмотка якоря з'єднується з зовнішнім електричним колом. Про інші важливі призначення колектора і щіток буде сказано далі. На рис. 2.1 показана машина постійного струму з двома головними полюсами. В залежності від потужності і напруги машини постійного струму можуть мати і більшу кількість полюсів. При цьому відповідно збільшується кількість комплектів щіток і додаткових полюсів. Кріплення машини до фундаменту або металоконструкції здійснюється за допомогою лап

64.Види двигунів постійного струму їх механічної характеристики та застосування.

Електродвигуни постійного струму використовують для регульованих приводів, наприклад, для приводів різних верстатів і механізмів. Потужності цих електродвигунів досягають сотень кіловат. У зв'язку з автоматизацією управління виробничими процесами і механізмами розширюється область застосування малопотужних двигунів постійного струму загального застосування потужністю від одиниць до сотень ват.

У залежності від схеми живлення, обмотки збудження машини постійного струму поділяються на кілька типів (з незалежним, паралельним, послідовним і змішаним збудженням).

Найважливішою характеристикою двигуна є механічна n (M). Вона показує, як залежить частота обертання двигуна від развиваемого моменту. Якщо до обмоток двигуна підведені номінальні напруги і відсутні додаткові резистори в його ланцюгах, то двигун має механічну характеристику, звану природною. На природній характеристиці знаходиться точка, відповідна номінальним даними двигуна (М н, Р я і т.д.). Якщо ж напруга на обмотці якоря менше номінального, або I в < I вн, то двигун буде мати різні штучні механічні характеристики. На цих характеристиках двигун працює при пуску, гальмуванні, реверсі і регулювання частоти обертання.
65. Колекторний двигун змінного струму
66.Електроприводи: види, значення, схема.

Електропри́ від — це електромеханічна система для приведення в рух виконавчих механізмів робочих машин і керування цим рухом в цілях здійснення технологічного процесу.

Сучасний електропривід — це сукупність електромашин, апаратів і систем керування ними. Він є основним споживачем електричної енергії (до 60 %) і головним джерелом механічної енергії в промисловості.

Найефективнішим способом економії енергії на всіх виробництвах, де потрібне регулювання продуктивності механізмів на базі електродвигунів змінного струму є застосування регульованого електроприводу змінного струму. Впровадження такого електроприводу на механізмах з квадратичною навантаженням (насосів, вентиляторів, повітродувок) дозволяє відмовитися від дроселювання і досягти економії електроенергії в 30-70 %.

Види електроприводів

· Неавтоматизовані

· Автоматизовані

· Напівавтоматизовані

3.

67.Режими роботи електродвигунів.

При тривалому режимі період роботи електродвигуна настільки великий, що температура його нагрівання досягає усталеного значення. Так працюють електродвигуни вентиляторів, насосів, зерноочисних машин тощо. При вимкненні двигуна з мережі його температура поступово знизиться до температури навколишнього середовища.

Короткочасний режим роботи електродвигуна характеризується чергуванням періодів роботи з паузами. Причому тривалість робочого періоду /р така мала, що двигун не встигає нагрітись до усталеної температури, а тривалість паузи іп дозволяє охолоджуватися до температури навколишнього, середовища. У короткочасному ре-'жимі працюють двигуни приводів для піднімання щитів на зрошувальних каналах, повороту лотків в інкубаторах, транспортерів для роздавання кормів та інші.

Робота двигунів характеризується тривалістю вмикання, яка вказується на паспорті: 10, 30, 60 і 90 хв.

При повторно-короткочасному режимі період роботи двигуна чергується з паузами. Але тривалість одного робочого періоду разом з паузою не перевищує 10 хв. За такий короткий час температура двигуна не досягає усталеного значення, а за період паузи не встигає знижуватись до температури навколишнього середовища.

У такому режимі працюють двигуни приводів кранів, підйомників тощо.

Повторно-короткочасний режим роботи характеризується відносною тривалістю вмикання ПВ у процентах, яку визначають за формулою
68. Електрична апаратура.

Класифікація електричних апаратів може проводитись по-різному. Це зв’язано з різноманітністю апаратів та функцій, які вони виконують, із суміщенням в одному апараті декількох функцій. По одній ознаці їх класифікувати дуже важко, бо ознак по яких можна розділяти або об’єднати апарати є багато: габарити, призначення, допустимі струми і напруги, температурні режими експлуатації, кліматичні умови та багато інших. Найбільш прийнятною є класифікація електричних апаратів по призначенню, що передбачає їх поділ на наступні великі групи:

1) комутаційні апарати – призначені для вмикання, вимикання та перемикання електричних кіл. Це рубильники, пакетні вимикачі, вимикачі навантаження, автоматичні вимикачі, перемикачі, роз’єднувачі.

2) захисні – для захисту електричних кіл від короткого замикання (запобіжники високої та низької напруги);

3) обмежуючі – для обмеження струмів короткого замикання (реактори) і перенапруги (розрядники);

4) пускорегулюючі – для пуску, регулювання частоти обертання, струму, напруги електричних машин та інших споживачів електроенергії (контактори, пускачі, силові і командні контролери, реостати);

5) контролюючі – це апарати для контролю заданих електричних і неелектричних параметрів (реле, датчики);

6) електричні апарати для вимірювань шляхом ізолювання первинних кіл від вторинних (трансформатори струму і напруги);

7) регулюючі електричні апарати – для автоматичного неперервного регулювання заданого параметра електричної сітки або автоматичного підтримування неперервної стабілізації.

Умови підбору:

-за напругою

-за струмом

-за способом монтажу(відкриті закриті)

-за станом оточуючого середовища.

69. Комутаційна апаратура.

Види комутаційних електричних апаратів

Основними електричними комутаційними апаратами є:

Вимикач

Вимикач навантаження

Віддільника

Короткозамикач

Роз'єднувач

Автоматичний вимикач

Пускач магнітний

Пристрій захисного відключення

Диференціальний автомат

Контактор

Реле

Рубильник

Пакетний вимикач

Запобіжник