Короткозамкнутые двигатели

Таким образом, для коротковолнового излучения Солнца атмосфера Земли является практически прозрачной, в то время как длинноволновое тепловое излучение Земли в большей степени улавливается ею. Этим обусловлен «парниковый эффект» влияния атмосферы на возможное потепление климата при увеличении содержания в ней ССЬ вследствие производственной деятельности человека.

Составляющая d(qrl + qr2)/dZ включает лучистый тепловой поток qrl падающего параллельного коротковолнового излучения и результирующий поток qri диффузного инфракрасного собственного излучения. Эта составляющая важна только при движении газов в пористых полупрозрачных материалах, например объемных гелиоприемников. Для большей части ПТЭ выполняется соотношение Xi/X •€ 1, вследствие которого составляющую \id2t/dZ2 можно не учитывать.

Для чистых металлов излучательная способность зависит главным образом от состояния поверхности. Если металлы имеют чистую поверхность, они имеют малую излучательную способность и значительную селективность излучения. Селективность излучения их уменьшается с увеличением шероховатости и степени окисления поверхности. Если поверхность тела покрывается слоем вещества, сильно поглощающего лучистую энергию, то излучательная способность такого тела увеличивается. Можно, наоборот, уменьшить излучатель-nvio способность тела, если его поверхность покрыть пленкой вещества, обладающего большой отражательной способностью. При этом необходимо иметь в виду, что при малой толщине пленки излучающие свойства тела зав.исят не только от свойств пленки, по также и от свойств вещества, на которое эта пленка наносится. Толщина оксидных пленок на металлах зависит от температуры и увеличивается со временем. Следовательно, в зависимости от этих факторов изменяется и излучательная способность металлов. Излучение всех тел зависит от температуры. С увеличением температуры излучение увеличивается, так как увеличивается внутренняя энергия тела, Изменение температуры тела не только вызывает изменение абсолютной величины интенсивности излучения, но и сопровождается изменением спектрального состава, лли «цвета» излучения. С повышением температуры повышается интенсивность коротковолнового излучения и уменьшается интенсивность длинноволновой части спектра. Одной из важных характеристик лучистого теплообмена является к о э ф-

Большинство твердых и жидких тел имеет сплошной (непрерывный) спектр излучения, т. е. излучают энергию 'всех длин волн от О до оо. К твердым телам, имеющим непрерывный спектр излучения, относятся непроводники и полупроводники электричества, металлы С окисленной шероховатой поверхностью. Металлы с полированной поверхностью, газы и пары характеризуются селективным (прерывистым) спектром излучения. Интенсивность излучения зависит от природы' тела, его температуры, длины волны, состояния поверхности, а для газов — еще от толщины слоя и давления. Твердые и жидкие тела имеют значительные прглощательную и излучательную способности. Вследствие этсго в процессах лучистого теплообмена участвуют лишь тонкие поверхностные слои: для непроводников тепла они составляют около 1 мм; для проводников тепла — 1 мкм. Поэтому в этих случаях тепловое излучение приближенно можно рассматривать как поверхностное явление. Полупрозрачные тела (плавленый кварц, стекло, оптическая керамика и др., газы и пары) характеризуются объемным характером излучения, в котором участвуют все частицы объема вещества. Излучение всех тел зависит от температуры. С увеличением температуры тела его энергия излучения увеличивается, так как увеличивается внутренняя энергия тела. При этом изменяется не только абсолютная величина этой энергии, но и спектральный состав. При увеличении температуры повышается интенсивность коротковолнового излучения и уменьшается интенсивность длинноволнового излучения. В процессах излучения зависимость от температуры значительно большая, чем в процессах теплопроводности и конвекции. Вследствие этого при высоких температурах основным видом переноса может быть тепловое излучение.

Из каждых 100 единиц приходящего коротковолнового излучения 3 единицы поглощаются в верхней части атмосферы, 13 единиц — в нижней. Из оставшихся 84 единиц 35 взаимодействуют с облаками, при этом 26 единиц отражаются вверх, обратно в космос, 2 единицы поглощаются облаками, а 7 отражаются в нижележащий слой атмосферного воздуха. Из 49 единиц, оставшихся от первоначального потока солнечного излучения, 24 также взаимодействуют с атмосферой; при этом из 31 (24 + 7) единицы 6 единиц отражаются вверх и уходят за пределы атмосферы. Только 25 единиц рассеянного солнечного излучения достигают земной поверхности; из них 3 единицы отражаются, а 22 поглощаются1.

Тепловое излучение может испускаться по всем длинам волн — от самых коротких до предельно длинных. Однако при встречающихся в технике температурах практически должно приниматься во внимание лишь то тепловое излучение, которое приходится на инфракрасную часть спектра (до 1000 мк] и иногда на видимую полосу спектра (свет, X от 0,4 до 0,76 мк). Относительно последней сказано «иногда» по двум причинам. Во-первых, не всякий свет имеет особенности теплового излучения. Например, свет, испускаемый при люминесценции, не определяется температурой источника и возникает только в результате энергетически неравновесных процессов. Во-вторых, по сравнению с инфракрасным излучением, видимой полосе спектра отвечает обычно мало существенное количество испускаемой энергии. Только при температурах порядка тысяч градусов тепловые эффекты излучения в этих двух областях становятся сопоставимыми. Что касается еще более коротковолнового излучения (ультрафиолетового, рентгеновского, ~$-лучей), то для его возбуждения при обычных температурах приходится прибегать к особым средствам, как и для возбуждения радиоволн, примыкающих к инфракрасным лучам со стороны больших А.

Замутнение газов может быть не только золовым, но также и сажистым. Частицы сажи имеют размеры, гораздо меньшие, чем золовые частицы (от 2 до 200 мк), и длинноволновое излучение их огибает, ослабляясь главным образом не из-за происходящего при этом поглощения, а из-за рассеяния энергии. По мере увеличения температуры относительное количество коротковолнового излучения резко возрастает, и характерная длина волн становится такой же, как средний размер сажистых частиц. При этом последние начинают интенсивнее поглощать проходящее излучение, делая мутный газ все менее прозрачным. Если же несущий сажу газ рассматривается как источник излучения, то при высоких температурах, заставляющих газ ярко светиться, степень его черноты может оказаться близкой к единице. Впрочем, нужно заметить, что полная степень черноты светящегося газа (пламени) меньше его степени черноты, отвечающей видимой части спектра. Что касается этой последней, то она действительно очень велика, о чем легко судить, например, по практической непрозрачности пламени, образуемого при розжиге паяльной лампой или каким-нибудь

Люминесценция (от лат. lumen -свет) - свечение некоторых веществ (люминофоров) под действием высокоэнергетического (коротковолнового) излучения, например, под ультрафиолетовым освещением. При этом невидимое коротковолновое излучение поглощается люминофором, который затем переизлучает его в видимой области.

В видимой части спектра СО2 и пары Н2О не излучают и не поглощают, а в коротковолновой части спектра газы поглощают и излучают хуже, чем в длинноволновой. Так, для коротковолнового излучения Солнца атмосфера Земли является практически прозрачной, в то время как длинноволновое тепловое излучение Земли в большей степени улавливается ею. Этим обусловлен «парниковый эффект» влияния атмосферы на возможное потепление климата при увеличении содержания в ней СО2 вследствие производственной деятельности человека.

Изучение радиационного баланса основывается на трех основных способах измерений: контроль баланса коротковолнового и длинноволнового излучений в верхних слоях атмосферы; измерение коротковолнового излучения у поверхности Земли; а также измерение полного приходящего потока электромагнитного излучения в широкой полосе частот. Перечень аппаратуры ДЗЗ, использующейся при изучении радиационного баланса, представлен в табл. 7.7.

3.2.1.5. Сканер ScaRab (Scanner for Earth's Radiation Budget) используется для изучения радиационного баланса Земли. Измерение коротковолнового излучения в верхних слоях атмосферы осуществляется г. лиа-пазоне частот 0.2—4 мкм, а измерение суммарной радиации --- в диапазоне 0.2—50 мкм. Два дополнительных узкополосных канала (0.5—0.7 мкм и

На рис. 4.5 показаны дисперсионные кривые при различных углах скольжения для вогнутого поворотного зеркала, изготовленного из серебра. Спад кривых в коротковолновой области обусловлен для этого зеркала первым из отмеченных выше эффектов и происходит значительно быстрее, чем у плоского. Это является следствием большого числа отражений, испытываемых пучком при повороте. Еще более эффективно отсекаются короткие длины волн из-за второго явления. Примером служит углеродное поворотное зеркало, дисперсионные кривые которого приведены на рис. 4.6. Таким образом, вогнутые поворотные зеркала могут использоваться в качестве эффективных фильтров коротковолнового излучения.

ТРЕХФАЗНЫЕ АСИНХРОННЫЕ КОРОТКОЗАМКНУТЫЕ ДВИГАТЕЛИ СЕРИИ 4А (ПО ГОСТ 19523-74)

Трехфазные асинхронные короткозамкнутые двигатели серии 4А (при синхронной частоте вращения 1500 об/мин) климатического исполнения У, категории 3 по ГОСТ 15150—69, общего применения предназначены для продолжительного режима работы от сети переменного тока с частотой 50 Гц,

ТРЕХФАЗНЫЕ АСИНХРОЯЕЙЙЕ КОРОТКОЗАМКНУТЫЕ ДВИГАТЕЛИ

ТРЕХФАЗНЫЕ АСИНХРОННЫЕ КОРОТКОЗАМКНУТЫЕ ДВИГАТЕЛИ

В металлорежущих станках асинхронные короткозамкнутые электродвигатели применяются в машинных агрегатах главного движения, подачи, установочных перемещений и пр. Изменение скоростей в этих случаях осуществляется при помощи коробок скоростей (ступенчатое изменение) или механических вариаторов (бесступенчатое изменение). В специальных станках (фрезерных и расточных), в токарных автоматах и т. п. иногда применяются многоскоростные (двух-, трех-, и четырехскоростные) асинхронные короткозамкнутые двигатели [4], [71].

Короткозамкнутые двигатели обладают малым пусковым моментом (s = 1), несмотр» на большую силу пускового тока, достигающую 5 -г- 8-кратной номинальной величины. Малый пусковой момент короткозамкнутых двигателей у крупных двигателей снижается ещё из-за необходимости пускать их от пониженного, напряжения.

Обыкновенные короткозамкнутые двигатели применяются для привода механизмов, не требующих регулировки скорости. Благодаря большой простоте, прочности конструкции,, отсутствию подвижных контактов, этот тип двигателя получил исключительно широкое распространение. Современные нормальные короткозамкнутые двигатели имеют, в зависимости от скорости, пусковой момент от 1,5 до-1,1-кратного значения номинального момента. Быстроходные двигатели имеют больший пусковой момент. Пусковой ток обычно достигает 5ч- 8-кратного нормального значения. В настоящее время изготовляются двигатели до 50 Квт с повышенным сопротивлением ротора, предназначенные для ударной работы на подъёмниках, прессах, молотах и т. д. Эти двигатели,, как правило, имеют максимальный момент при пуске в ход и номинальное скольжение порядка 15 — 20%. Они обеспечивают более быстрый, разгон при меньших пусковых токах.

Прямое включение на сеть. Асинхронные короткозамкнутые двигатели в настоящее время, как правило, пускаются непосредственным включением на полное напряжение. Максимальная мощность двигателя, пускаемого-таким образом, определяется мощностью питающего трансформатора и ограничивается допустимым падением напряжения. При объединённом питании осветительных и силовых приёмников падение напряжения от пускового тока> не должно превышать 5%, при раздельном питании — 10%.

150—200 кет экономичнее короткозамкнутые двигатели, при более значительных мощностях — синхронные. В тех случаях, когда необходима установка нескольких двигателей в цехе на разных механизмах, иногда оказывается целесообразным применять синхронные двигатели и при малых мощностях (от 15 кет), устанавливая для группы синхронных двигателей общий возбудительный агрегат (асинхронный двигатель и генератор постоянного тока). Наиболее часто синхронные двигатели меньших мощностей устанавливаются на поршневых компрессорах. Синхронные двигатели могут быть использованы лишь при сравнительно редких пусках (1—2 раза в смену). Синхронные двигатели не пригодны в приводах с очень высокой перегрузкой в рабочем режиме, когда требуется применение маховика. При ограниченной мощности питающих подстанций и источников электроснабжения установка ко-роткозамкнутых и синхронных двигателей с пуском от полного напряжения сети может оказаться неприемлемой по условиям высокого пускового толчка тока.

Для напряжённого повторно-кратковременного режима короткозамкнутые двигатели подходят менее всего, так как в обмотках их роторов должно рассеиваться всё тепло от пусковых и тормозных токов. В двигателях постоянного тока и в асинхронных с кольцами большая часть этого тепла рассеивается в добавочных пусковых сопротивлениях, а не в обмотках якоря или ротора. Возможность создания специальных типов короткозамкнутых двигателей небольших мощностей, рассчитанных на пуск до 3000—4000 раз в час, не ограничена.

Особенности работы короткозамкнутых асинхронных двигателей при пульсирующей нагрузке. Короткозамкнутые двигатели, работающие при пульсирующей ударной нагрузке (молоты, штамповочные станки, куз-нечно-ковочные машины, ткацкие станки и т. п.) для наиболее экономичной работы целесообразно изготовлять с номинальным скольжением до 10—14°/0 вместо 2—3% в нормальных двигателях.