• Самостійна робота №18 Тема
  • Питання, що виносяться на самостійне вивчення
  • Питання для самоконтролю
  • 1 Загальні поняття
  • 2 Ефективність водневого ожолодження

  • Скачать 14.91 Mb.


    страница24/68
    Дата29.01.2019
    Размер14.91 Mb.
    ТипУчебник

    Скачать 14.91 Mb.

    Конструкція трансформаторів


    1   ...   20   21   22   23   24   25   26   27   ...   68
    3 Лінійні асинхронні двигуни

    Рухлива частина лінійного двигуна робить поступальний рух, тому застосування цих двигунів для привода робочих машин з поступальним рухом робочого органа дозволяє спростити кінематику механізмів, зменшимо втрати в передачах і підвищити надійність механізму в цілому.

    Можливі лінійні двигуни чотирьох видів: електромагнітні (соленоїдні), магнітоелектричні (із застосуванням постійного магніту), електродинамічні й асинхронних. Асинхронні (індукційні) лінійні двигуни завдяки простоті конструкції й високої надійності набутили найбільшого застосування.

    Для пояснення принципу роботи лінійного асинхронного двигуна звернемося до асинхронного двигуна з обертовим рухом ротора. Якщо статор цього двигуна (мал. 17.10, а) подумки «розрізати» й «розгорнути» так, щоб він утворив дугу з кутом ? (мал. 17.10, б), то діаметр ротора збільшиться. При цьому ми одержимо асинхронний двигун з дуговим статором Частота обертання (про/хв) магнітне поле статора цього двигуна (синхронна частота)



    n1 = n01 α /(2π) (17.6)

    де n01 — синхронна частота обертання звичайного (до «розрізування») асинхронного двигуна, про/хв; α - кут дуги статора, радий.



    З (17.6) бачимо, що, змінюючи кут α, можна одержати дуговий асинхронний двигун на будь-яку синхронну частоту менше частоти обертання n01. Дугові двигуни застосовують для безредукторного привода пристроїв, що вимагають невеликих частот обертання, виключивши застосування складного й трудомісткого редуктора.


    Рис. 17.10. До понять про дуговий і лінійний двигуни
    Якщо ж «розрізаний» статор розгорнути в площину, то одержимо асинхронний лінійний двигун (мал. 17.10, в). Принципова конструктивна відмінність лінійного асинхронного двигуна від асинхронного двигуна з обертовим рухом ротора полягає в тому, що первинний елемент лінійного двигуна (індуктор) створює не обертове, а магнітне поле, що біжить, і нижня частина двигуна з короткозамкненою обмоткою (або без її) називана вторинним елементом, переміщається уздовж своєї осі. Швидкість поля, що біжить, у лінійному двигуні (м/с)

    v1 = 2τf1 = f1Lc /p (17.7)

    де f1 — частота струму в обмотці статора, Гц; τ — полюсний розподіл; Lc — довжина статора (індуктора), м.

    Принцип дії лінійного асинхронного двигуна заснований на тім, що поле, що біжить, індуктора, зчіплюючись із короткозамкненою обмоткою вторинного елемента двигуна, наводить у ній ЕРС. Виникаючі в стрижнях цієї обмотки струми взаємодіють із полем, що біжить, індуктора й створюють на індукторі й вторинному елементі електромагнітні сили, що прагнуть лінійно перемістити рухливу частину двигуна щодо нерухомої. У деяких конструкціях лінійних двигунів рухливою частиною є індуктор, а в деяких - вторинний елемент, називаний у цьому випадку бігунком. Якщо вторинний елемент лінійного двигуна неможливо виготовити з короткозамкненою обмоткою, то застосовують вторинні елементи у вигляді смуги з міді, алюмінію або феромагнітної сталі. Найбільш задовільними виходять характеристики лінійного двигуна при складеному вторинному елементі, наприклад виконаному у вигляді смуги з феромагнітної сталі, покритої шаром міді.

    Основний недолік асинхронних двигунів з розімкнутим статором - дугове й лінійних - явище крайового ефекту, що представляє собою комплекс електромагнітних процесів, обумовлених розімкнутою конструкцією статора. До небажаних наслідків крайового ефекту в першу чергу варто віднести поява «паразитних» гальмових зусиль, спрямованих проти руху рухливої частини двигуна, і виникнення поперечних сил, що прагнуть змістити рухливу частину двигуна в поперечному напрямку. Крім того, крайовий ефект викликає ряд інших небажаних явищ, що погіршують робочі характеристики лінійних двигунів.



    Лінійні асинхронні двигуни застосовують для привода заслінок, стрічкових конвеєрів, транспортних-підйомно-транспортних механізмів. На мал. 17.11 показаний пристрій лінійного асинхронного двигуна привода візка піднімального крана. На візку 3 розташований індуктор лінійного двигуна, що складає із шихтованого сердечника 6, у пазах якого розташована обмотка 5. Напрямна для коліс 2 являє собою сталеву балку 7, до нижньої частини якої прикріплена сталева смуга 4. магнітне поле, Що Біжить, індуктора наводить у сталевій смузі 4 вихрові струми. Електромагнітні сили, що виникають у результаті взаємодії цих струмів з магнітним полем індуктора, переміщають індуктор (візок) уздовж сталевої смуги 4.


    Рис. 17.11. Лінійний асинхронний двигун привода візка піднімального крана

    Лінійні асинхронні двигуни значної потужності застосовують на транспорті як тягові двигуни. Один з варіантів такого двигуна показаний на мал. 17.12. Тут індуктор 2 двигуни підвішений до транспортного засобу 1, а сталева смуга 3 установлена вертикально на підставі шляху між рейками. Із цієї конструкції поперечна сила Fп викликана крайовим ефектом використається корисно, тому що вона зменшує силу тиску на несучі осі й колеса й, як наслідок, зменшує тертя катання.



    Рис 17.12. Лінійний асинхронний двигун привода залізничного транспортного засобу



    Самостійна робота №18
    Тема: Охолодження потужних СМ.

    Мета: ознайомитися з типами охолодження потужних СМ та з ефективністю водневого охолодження.

    Питання, що виносяться на самостійне вивчення:

    1 Загальні поняття

    2 Ефективність водневого ожолодження

    Література: Электрические машины: учебник для студ. образоват. учреждений сред. проф. образования/ М. М. Кацман. – 6-е изд., испр. и доп. – М.: Издательский центр «Академия», 2006. – 496 с.

    Питання для самоконтролю:

    1 Який тип охолодження застосовується для потужних СМ?

    2 Які переваги водневого охолодження?

    3 В чому полягає ефективність водневого охолодження?

    4 Як конструктивно забезбечується водневе охолодження?
    1 Загальні поняття

    У потужних електричних машинах застосовують замкнуту систему охолодження (див.§18.2) з використанням водню як охолодний газ. Особливі властивості водню забезпечують водневому охолодженню ряд переваг:

    1.Технічний водень більш ніж у десять разів легше повітря, що сприяє зниженню втрат на вентиляцію, а отже, підвищує КПД машини. Наприклад, у турбогенераторі потужністю 150 тис. квт втрати на вентиляцію при повітряному охолодженні становлять 1000 квт, а при водневому охолодженні турбогенератора такої ж потужності ці втрати становлять усього лише 140 квт, тобто більш ніж у сім разів менше.

    2.Завдяки підвищеній теплопровідності водню, що в 6 -7 разів більше, ніж у повітря, він інтенсивніше прохолоджує машину. Це дає можливість при заданих габаритах виготовити машину з водневим охолодженням потужністю на 20 - 25% більше, ніж при повітряному охолодженні.

    3.Водневе охолодження знижує небезпека виникнення пожежі в машині тому, що водень не підтримує горіння.

    4.Водневе охолодження збільшує термін служби ізоляції обмоток, тому що при явищі корони завдяки відсутності азоту в машині не утворяться нітрати - з'єднання, що роз'їдають органічних складових ізоляційних матеріалів.


    2 Ефективність водневого ожолодження

    Ефективність водневого охолодження підвищується з ростом тиску водню в машині. Але поряд з перерахованими достоїнствами водневе охолодження має й недоліки, сутність яких зводиться до того, що водневе охолодження веде до ускладнення й подорожчання як самої машини, так й її експлуатації. Порозумівається це, у першу чергу, необхідністю змісту цілого комплексу пристроїв водневого господарства, що забезпечує підживлення, очищення й підтримку необхідного тиску водню в системі охолодження машини. Однак у машинах великої одиничної потужності (турбогенераторах, гідрогенераторах, синхронних компенсаторах) водневе охолодження виправдане й дає великий економічний ефект.

    Розглянуті способи охолодження машин є непрямими, тому що відбуваються без безпосереднього контакту охолодної речовини з найбільш нагрітими елементами машини - обмотками. Відбір теплоти від обмоток при цих способах охолодження відбувається через електричну ізоляцію (у лобових частинах) і сталь магнитопровода, що знижує ефективність процесу охолодження. Тому більше ефективним є безпосереднє охолодження обмоток й інших елементів машини, що нагрівають. Для здійснення цього способу охолодження в провідниках обмотки й сердечниках роблять внутрішні канали, по яких циркулює охолодна речовина - водень, вода, масло. Безпосередній контакт охолодної речовини із провідниками обмоток і внутрішніх шарів магнитопроводов підвищує інтенсивність теплоотвода й дозволяє істотно збільшити питомі електромагнітні навантаження машини (щільність струму й максимальне значення магнітної індукції). Звичайно безпосереднє охолодження застосовують в електричних машинах досить великої потужності - турбо- і гідрогенераторах, що дозволяє значно збільшити одиничну потужність цих машин.

    1   ...   20   21   22   23   24   25   26   27   ...   68

    Коьрта
    Контакты

        Главная страница


    Конструкція трансформаторів

    Скачать 14.91 Mb.