Асинхронного двигателя

На рис. 10.7 и 10.8 показаны механические характеристики электродвигателей постоянного тока. На рис. 10.7 момент М = = М (со) изменяется линейно, а на рис. 10.8 — по более сложному закону. Кривые Р = Р (со) имеют параболический характер. На рис. 10.9 показана механическая характеристика водяной турбины. Все механические характеристики вида М = М (со) для машин-двигателей, показанные на рис. 10.7—10.9, являются нисходящими кривыми. На рис. 10.10 показаны механические характеристики асинхронного электродвигателя трехфазного тока. Эти характеристики имеют как нисходящий, так и восходящий участки кривой.

Реверсирование — изменение направления вращения всего привода — производят переключением фаз асинхронного электродвигателя или полярности электродвигателя постоянного тока. Реверсирование гидравлических механизмов осуществляется гидрораспределителями. В механизмах с зубчатыми колесами (рис. 6. 17, л, м) для реверсирования переключают кулачковую муфту А вправо или влево.

Статическая характеристика наиболее распространенного трехфазного асинхронного электродвигателя с короткозамкиутым рото-

На рис. 4.9 приведена схема машины, состоящей из асинхронного электродвигателя Д, передаточного механизма ПМ с передаточным отношением иы и исполнительного механизма ИМ, Ми =

Пример 1. Рассчитать плоскоременную передачу от асинхронного электродвигателя на входной вал коробки скоростей токарно-револьверного станка по следующим данным: мощность двигателя N—7 кВт, частота вращения двигателя П] = 1440 об/мин, передаточное число передачи и=3. Пусковая нагрузка — до 130 % номинальной, рабочая нагрузка изменяется в значительных пределах, наклон межосевой линии к горизонту — 80°, натяжение ремня производится перемещением двигателя. Передача работает в сухом помещении. Работа — двухсменная.

2. Рассчитать клиноременную передачу от асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором на редуктор тележечного конвейера, работающего в литейном цехе круглосуточно. Мощность двигателя TV = 2,8 кВт, частота вращения двигателя «i=940 об/мин, частота вращения ведомого шкива «2=740 об/мин.

4. Передача от асинхронного электродвигателя на вал осуществляется плоскими ремнями (рис. 8.10). Расстояние между осями 1 — 2 и 2 — 3 наименьшее. Передаточное число передач одинаковое: ц = 3. Мощность двигателя N=10 кВт, частота вращения «i=1450 об/мин. Пусковая нагрузка до 130% номинальной. Рабочая нагрузка изменяется незначительно. Работа — в две смены в сыром помещении. Определить тип и размеры ремня, межосевые расстояния, давления на вал 2 от обеих передач. Принять КПД пары подшипников качения т] = 0,99.

6. Рассчитать клиноременную передачу от асинхронного электродвигателя к коробке скоростей фрезерного станка при следующих условиях: передаваемая мощность N — 7,7 кВт, частота вращения двигателя «i = 1440 об/мин, передаточное число передачи и = 1,11. Колебания нагрузки — умеренные. Работа — в две смены.

Исходные данные. Исходным материалом для проектирования является расчетный эскиз гидравлической части насоса с основными размерами (рис. 14). Насос одноступенчатый, с осевым входом и консольной крыльчаткой. Во всасывающем патрубке установлен ва~ правляющий аппарат, обеспечивающий осевой вход Водяной струи на крыльчатку. Привод насоса от асинхронного электродвигателя (N •* 30 кВт, В =• 2950 об/Мин). Окружная скорость крыльчатки 35,5 м/с, расчетный напор 50 м вод. ст., производительность 40 л/с. Насос имеет два симметрично расположенных выходных патрубка площадью 40 см2 каждый.

Характеристики сил, зависящих от скорости. На рис. 4.1 показана механическая характеристика асинхронного электродвигателя — зависимость движущего момента от угловой скорости ротора машины. Рабочей частью характеристики является участок ab, на котором движущий момент резко уменьшается даже при незначительном увеличении скорости вращения.

Исходные данные перечислены в начале § 4.6. Так как станок запускается в режиме холостого хода, т. е. когда нет процесса резания, то вся энергия электродвигателя расходуется на увеличение кинетической энергии агрегата и на преодоление потерь трения. Наиболее сильно трение проявляет себя между ползуном 5 и неподвижной направляющей. Силу трения F, в этой поступательной паре в первом приближении можно принять постоянной (рис. 4.16, б). Трение в других кинематических парах учитывать не будем, поскольку оно относительно слабо выражено. Точно так же опустим влияние сил тяжести. Механическая характеристика асинхронного электродвигателя М(ю1Н1Г) изображена на рис. 4.16, в. Пусть начальные условия движения таковы: при / = /иач имеем ф = ф,1ач,ы = = „)11ач = 0.

от установленного режима в автомате АДС-1000. Скорость вращения электродвигателя ДЭ, а значит и скорость подачи электрода, определяются напряжением генератора ГЭ, питающего якорь ДЭ. При неизменной скорости вращения ротора (от асинхронного двигателя Дв) напряжение генератора ГЭ зависит от результирующего магнитного потока в обмотках возбуждения. Он складывается из потока Ф„, определяемого величиной опорного напряжения ?7„, и потока Фд, определяемого напряжением дуги: Фр -- ф0 -f фд. Потоки направлены в разные стороны, и обычно Фд несколько больше, так как в установившемся режиме электрод подается в зону сварки по мере его плавления. При отклонении напряжения ия в ту или иную сторону соответственно изменяется

лачка фр = фу + фд.с + фа = ар—15° распределить по фазам удаления, возвращения и дальнего стояния: :ру=2фв, фдс=0; 8) мощность асинхронного двигателя Р= -2,8 кВт.

момент движущих сил, Н • м; 11) мощность па валу асинхронного двигателя Р =•- 2,8 кВт. "

Более сложной является характеристика асинхронного двигателя трехфазного тока (рис. 42, в), которая имеет зосходящую и нисходящую части. Областью устойчивой работы двигателя при такой характеристике является ее нисходящая часть. Если момент сопротивления становится больше максимального момента движущих сил, называемого опрокидывающим моментом, то двигатель останавливается (опрокидывается). Аналогичную характеристику имеет двигатель внутреннего сгорания (имеется в виду зависимость среднего за цикл момента на коленчатом валу от угловой скорости этого вала).

Пример 1. Однофазный асинхронный двигатель [1]. Движение ротора асинхронного двигателя, статор которого питается однофазным переменным током, описывается уравнением

Максимальный или критический момент Мта\ асинхронного двигателя — наибольшая величина вращающего момента на валу, которую может развивать двигатель при подключении статора К сети с номинальными параметрами. Длительная работа при Л1шах

На рис. 13 приведены механические характеристики п = f (M) двигателей различных типов. Для синхронного двигателя характеристика абсолютно жесткая. Штриховой линией показана полная характеристика асинхронного двигателя.

Для реализации второго подхода нужна более сложная программа, так как она должна рассчитывать коэффициенты математической модели в реальном масштабе времени и сравнивать эталонное значение Этих коэффициентов со значениями, получаемыми в процессе работы асинхронного двигателя. Основная сложность связана с реализацией математической модели, содержащей дифференциальные уравнения для каждой гармоники, при этом получается громоздкая система уравнений. Но при таком подходе появляется дополнительная возможность определять такие дефекты электродвигателя, как несоосность статора и ротора, осевой сдвиг ротора, эксцентриситет ротора относительно статора, эллипсность ротора, конусность статора и ротора и другие отклонения в конструкции двигателя, а также повреждения электрической части - обрывы и короткие замыкания обмоток, ухудшение состояния изоляции, возникшие в процессе эксплуатации.

состоянии оборудования - эталонная топография поля. Затем рассчитывается топография поля при наличии различных дефектов. На рисунке 3.5.14 представлена картина модели, которая имитирует смещение ротора асинхронного двигателя в результате неисправности подшипников. Как видно из рисунка, смещение ротора сопровождается искажением магнитного поля. Меняя коэффициенты дифференциальных уравнений для различных областей рассчитываемой магнитной цепи, можно смоделировать такие дефекты асинхронного двигателя, как обрыв стержня обмотки ротора, замыкание витков в пазу статора и др.

Следовательно, по состоянию магнитного поля асинхронного двигателя можно диагностировать дефекты двигателя и всего агрегата. Для анализа топографии и спектра магнитного поля двигателя применяются электромагнитные датчики, которые устанавливаются непосредственно в пазах электрической машины и фиксируют изменение топографии магнитного поля.

ЭЛЕКТРОТЕХНИКА - отрасль науки и техники, связанная с применением электрич. и магн. явлений для преобразования энергии, обработки материалов, передачи информации и др. и охватывающая вопросы получения, преобразования и использования электроэнергии в практич. деятельности человека. Зарождение Э. относится к периоду создания источника пост, тока (нач. 19 в.) и последовавших затем открытий в области электричества и магнетизма. Развитие Э. на первом этапе привело к созданию электрической машины, оказавшей огромное влияние на становление и развитие пром. произ-ва, с. х-ва и транспорта, а затем послужило основой для создания ряда пром. отраслей и научно-техн. направлений. Изучение хим. действия электрич. тока привело к появлению гальванотехники, а преобразования электрич. энергии в световую - светотехники. Открытия термоэлектронной эмиссии и электрич. св-в полупроводников составили основу электроники, а изобретение радио - радиотехники. Передача электрич. сигналов по проводам - основа телеф. и телегр. связи. Создание систем передачи электроэнергии на расстояние и распределения её между потребителями положило начало развитию электроэнергетики, а изобретение трёхфазного асинхронного двигателя - электрического привода. На базе широкого применения электрич. энергии развиваются наиболее энергоёмкие произ-ва (получение алюминия, магния, натрия и др.). Развитие энергетики, электрификации, связи, телемеханики, вычислит, техники и автоматизации произ-ва, технол. процессов мн. произ-в базируется на сложных системах с комплексным использованием пост, и перем. тока. Э.- науч. основа мн. отраслей пром-сти: элек-тротехн., электронной, радиотехн., средств связи. См. также Электрификация.