Електродвигун

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук
Електродвигуни
Патент Ніколи Тесли (США, 1882) де пояснюється принцип роботи електродвигуна. Магнітне поле, що періодично змінює свій напрямок, лягло в основу принципа роботи електродвигуна

Електродвигу́н, Електромото́р (рос. электродвигатель, англ. electric motor, нім. Elektromotor) — електрична машина, двигун, що перетворює електричну енергію в механічну.

Загальний опис[ред.ред. код]

Електродвигуни — основний вид двигунів у промисловості, на транспорті і в побуті.

Електродвигун складається із обертової частини (ротора). Розрізняють електродвигуни постійного та змінного струму. Останні поділяють на синхронні та асинхронні. Асинхронні електродвигуни в свою чергу поділяються на асинхронні двигуни з короткозамкненим ротором (так звана біляча клітка) та фазним ротором, а за функціональним призначенням на загальнопромислові, кранові, вибухобезпечні, ліфтові, екскаваторні.

Електродвигун є частиною електропривода транспортних (підіймально-транспортних) засобів, зокрема конвеєрів, шахтних підіймальних установок тощо.

Потужність електродвигуна[ред.ред. код]

Електрична потужність електродвигуна (рос. мощность электродвигателя тепловая, англ. heat power of an electric motor, нім. Wärmeleistung f des Elektromotors) — найбільша корисна потужність, яку електродвигун здатний віддавати, при обумовленому режимі роботи, без перегріву обмотки вище норми, що допускається класом нагрівостійкості електроізоляції. Розрізняють такі номінальні режими роботи: тривалий S1, короткочасний S2, повторно-короткочасний S3 і повторно-короткочасний з частими пусками S4. Для багатьох видів гірничого обладнання застосовують асинхронні електродвигуни з короткозамкнутим ротором, які функціонують у режимах, близьких до S1 і S4.

Номінальний тривалий режим S1 — це режим, при якому тривалість роботи двигуна, при незмінному зовнішньому навантаженні, достатня для досягнення температурою нагріву ізоляції обмотки статора сталого значення.

Номінальний повторно-короткочасний режим з частими пусками — це режим, коли короткочасні робочі включення, чергуються з періодами відключення електродвигуна. При цьому, періоди навантаження двигуна зовнішнім навантаженням і його відключення недостатньо тривалі, щоб температура могла досягнути, як сталого значення, так і температури навколишнього середовища.

Збудження електродвигунів[ред.ред. код]

Електродвигуни постійного струму, можуть бути з паралельним, послідовним та змішаним збудженням.

Паралельне збудження — якірна обмотка і обмотка збудження підключені до мережі паралельно. Такий двигун не сильно реагує на зміну навантаження, а з тим відповідно має жорстку характеристику. Деякі двигуни з паралельним збудженням мають невеличку, на декілька витків, обмотку послідовного збудження, яка підключена зустрічно із паралельною обмоткою, і призначена для зменшення реакції якоря.

Послідовне збудження — обмотка збудження підключена послідовно з якірною обмоткою, і в ній протікає такий же струм, як і в якірній. Такий двигун має м'яку характеристику — сильна реакція на зміну навантаження. Якщо зняти навантаження з двигуна, відповідно упаде сила струму в обох обмотках. Спад струму в обмотці збудження призведе до зменшення її магнітного потоку, і цим — до збільшення частоти обертання якоря. При збільшенні частоти обертання якоря, протиелектрорушійна сила ще більше зменшить силу струму в обмотці, і цим ще більше зменшить магнітний потік обмотки збудження. Такий електродвигун піде «врознос». Тому двигуни з послідовним збудженням повинні бути міцно з'єднані з навантаженням (робочим механізмом).

Змішане збудження — такий двигун має дві обмотки збудження — послідовну і паралельну. Послідовна обмотка може бути підключена зустрічно або згідно із паралельною обмоткою. Такий двигун має жорсткішу характеристику ніж двигун з послідовним збудженням.

Маркування[ред.ред. код]

Маркування електродвигунів складається з декількох основних частин:

  • 1.Марка (АИР)
  • 2.Ознака модифікації
  • 3.Висота осі обертання
  • 4.Установочний розмір по довжині станини
  • 5.Довжина сердечника
  • 6.Кількість полюсів
  • 7.Ознака за призначенням (конструктивна модифікація)
  • 8.Кліматичне виконання
  • 9.Категорія розміщення

Комутація[ред.ред. код]

Процес перемикання секцій обмотки якоря з однієї паралельної гілки на іншу і явища, що виникають при цьому в короткозамкнених секціях, називають комутацією.

Для створення безіскрової комутації послідовно з обмоткою якоря вмикають обмотки додаткових полюсів. Їх розміщують так, щоб після північного головного був додатковий північний полюс у напрямку обертання якоря. Магнітний потік додаткових полюсів спрямований назустріч магнітному потоку якоря і автоматично компенсує його при будь-якому навантаженні. Таким чином в короткозамкнених секціях обмотки якоря струм не виникає.

Механічні характеристики[ред.ред. код]

Механічною характеристикою електродвигуна називається залежність частоти обертання його вала від обертаючого моменту, який він розвиває n=f(М).

У всіх електродвигунах, за винятком синхронних, у двигунному режимі роботи при збільшенні моменту навантаження на валу частота обертання зменшується, а в гальмівних режимах при збільшенні частоти обертання гальмівний момент зростає. У різних двигунах при зміні навантаження на валу частота обертання змінюється неоднаково. Залежно від того, наскільки змінюється частота обертаний двигуна при зміні навантаження на його валу, механічні характеристики поділяються на абсолютно тверді, тверді та м'які.

Абсолютно твердою називається механічна характеристика двигуна, частота обертання якого не змінюється при зміні навантаження на його валу. Таку характеристику мають синхронні електродвигуни.

Тверду характеристику має двигун, що мало змінює свою частоту обертання при зміні навантаження на валу в широких межах. До них відносяться електродвигуни постійного струму з паралельним збудженням та асинхронні.

М'яка характеристика у двигунах, в яких при невеликому збільшенні навантаження на валу значно зменшується частота обертання (електродвигуни постійного струму послідовного збудження).

Стійкість роботи[ред.ред. код]

СТІЙКІСТЬ РОБОТИ ЕЛЕКТРОДВИГУНА — здатність електродвигуна працювати без перекидань. Для гірничих машин з асинхронними електродвигунами з короткозамкнутими роторами, що широко застосовуються, стійкість роботи електропривода при стаціонарних режимах навантаження можуть характеризувати стійкий момент і відповідна йому стійка потужність. Стійким моментом двигуна, що працює в складі відповідної силової підсистеми, називається максимальне значення середнього рівня його обертового моменту, при якому електродвигун може працювати стійко, без перекидань. Стійкість динамічної поведінки двигуна може виступати як чинник, що обмежує теоретичну продуктивність гірничого обладнання, що необхідно враховувати при проектуванні і експлуатації останнього.

Окремі різновиди[ред.ред. код]

Електродвигун занурений (заглибний), (рос. погружной электродвигатель; англ. submersible electric motor; нім. Unterwassermotor, UW-Motor) — трифазний асинхронний мастилонаповнений, із короткозамкнутим ротором, електродвигун, який опускається у свердловину на колоні насосно-компресорних труб, занурюється під рівень рідини та служить індивідуальним приводом електровідцентрового насоса.

Див. також[ред.ред. код]

Література[ред.ред. код]

Посилання[ред.ред. код]