Студопедия — Электромагнитный момент. Механическая и рабочие характеристики асинхронного двигателя.
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Электромагнитный момент. Механическая и рабочие характеристики асинхронного двигателя.






 

Формула для электромагнитного момента

Мэмм∙Ф∙I2∙cosφ2

позволяет связать величину момента с физическими явлениями, происходящими в двигателе. Однако, входящие в нее величины Ф, I2, cosφ2 не связаны явно с напряжением питающей сети и режимом работы машины.

Т.к. в любой электрической машине в установившемся режиме электромагнитный момент Мэм, развиваемый машиной, равен моменту нагрузки на валу машины М, то выражение для мощности потерь в меди ротора можно представить в виде

Рм2эм∙W 1∙S,

откуда следует, что

Мэмм2/(W 1∙S).

Поскольку , то используя полученное ранее выражение для тока в фазе ротора , можем найти выражение для электромагнитного момента машины в виде

.

Полученная формула показывает, что вращающий момент зависит от квадрата фазного напряжения двигателя U1, от активных и реактивных сопротивлений обмоток статора R1, X1 и ротора R2, Xи от скольжения S.

Зависимость момента МЭМ от скольжения при неизменном напряжении и параметрах обмоток от скольжения иллюстрируется кривой 1 на рисунке 2.1.

Рис. 2.1.

При малых скольжениях S момент МЭМ возрастает с ростом S, достигает максимума МЭМмах при критическом скольжении Sкр и затем уменьшается, достигая значения пускового момента МП при скольжении S=1.

Зависимость скорости вращения ротора n2 от величины момента нагрузки на валу двигателя при постоянном (в смысле действующего значения) фазном напряжении носит название механической характеристики двигателя. Поскольку скорость ротора однозначно связана со скольжением, т.е.

n2=n1(1-S)

то задаваясь значениями S и зная зависимость МЭМ(S), можно построить механическую характеристику двигателя в виде, представленном на рисунке 2.2.

Рис. 2.2.

Исследование механической характеристики показывает, что двигатель может работать устойчиво лишь на участке механической характеристики от n2=n1 до n2=nкр=n1(1-Sкр). Обычно nкр≈(0,8-0,9)n1. Под устойчивостью здесь понимается способность двигателя восстанавливать установившуюся частоту вращения при кратковременных изменениях нагрузки, питающей сети и т.п. В диапазоне устойчивой работы двигатель обладает свойством саморегулирования, т.е. способностью развивать вращающий электромагнитный момент, равный моменту нагрузки на валу, т.е. МЭМ=М.

 

РАБОЧИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТРЕХФАЗНОГО АСИНХРОННОГОДВИГАТЕЛЯ

Рабочими характеристиками называются графические зависимости частоты вращения n2, полезного момента на валу M2, тока в фазе статора I1, КПД η и cosφ1 от полезной мощности Р2 при U1=const и f1=const. Характеристики строятся для зоны практически устойчивой работы двигателя, т.е. до скольжений (1,1-1,2) SH. Примерный вид рабочих характеристик, построенных в относительных единицах, представлен на рисунке 2.3.

Рис. 2.3.

Зависимость n2(P2) практически линейна и кривая слабо наклонена к оси абсцисс, т.к. SH≈(0,08-0,1) и момент практически линейно зависит от скольжения.

Поскольку n2 изменяется мало, зависимость М22) также близка к линейной,

Р22∙W 2 и, следовательно М22/W 2.

Зависимость I1(P2) близка к прямой. Это свидетельствует о том, что активная составляющая тока пропорциональна полезной мощности Р2. Реактивная составляющая тока в диапазоне рабочих нагрузок меняется мало, т.к. она определяется током ХХ, который составляет 20-40 % от номинального тока. Поэтому зависимость I1(P2) выходит не из начала координат.

Зависимость cosφ1=f(P2) показывает: при малых нагрузках cosφ1 имеет низкие значения (0,1-0,3). С увеличением нагрузки cosφ1 увеличивается, достигая максимума (0,75-0,9) при нагрузке, близкой к номинальной. С ростом нагрузки и мощности активная составляющая мало изменяется по сравнению с режимом ХХ.

Зависимость η(Р2) имеет такой же характер, как и у трансформатора. Максимум КПД имеет место при нагрузках, немного меньших номинальных.

 

Выключатели и переключатели: назначение и основные элементы; рубильники; контроллеры; пакетные выключатели; универсальные переключатели; условные графические обозначения выключателей и переключателей; диаграмма замыкания контактов переключателей.

 

Выключатели и переключатели. Электрические аппараты, предназначенные для коммутации (включения или отключения) электрических осветительных цепей, бытовых электроприборов и проведения переменного тока частотой 50 Гц с номинальным током до 16 А при напряжении 220 В.

 

Выключатель — устройство для подачи или снятия напряжения на нагрузке в одной или нескольких электрических цепях, имеющее два коммутационных положения или состояния. Обычно это аппарат без самовозврата. Если предусматривается иная конструкция устройства, то термин дополняется поясняющими словами.

 

Переключатель — контактный аппарат, предназначенный для переключения электрических цепей, позволяющий включать и отключать одну или несколько ветвей цепи и всю цепь.

 

Выключатели и переключатели имеют следующие узлы: основание из пластмассы или электротехнической керамики (фарфора); контактные зажимы с контактирующими устройствами, замыкающими и размыкающими электрическую цепь; привод (механизм) управления контактирующим устройством; корпус.

 

По месту установки выключатели и переключатели подразделяют на установочные светотехнические, арматурные и приборные. Установочные выключатели и переключатели используют при монтаже квартирных проводок.

 

В зависимости от степени защиты от неблагоприятного воздействия воды выключатели подразделяются на обычные, не имеющие специальной защиты от проникновения воды; брызгозащишенные и струезащищенные. Изделия обычного исполнения предназначены для установки внутри помещений.

 

По видам проводки они подразделяются на изделия для открытой, скрытой или полускрытой проводок. Изделия также различают по месту установки. Изделия для открытой установки крепят на открытой поверхности к стене (потолку) на деревянные прокладки (в настоящее время практически не используются). Изделия для скрытой или полускрытой установки монтируют в металлические или в пластмассовые монтажные установочные коробки, размещенные в углублениях стен. При скрытой установке крышка выключателя расположена заподлицо со стеной, при полускрытой установке выступает над поверхностью стены на 10… 15 мм и монтируется в монтажные коробки или монтажные полости. Выпускаются выключатели и переключатели для карнизной (плинтусной) проводки и панельные. Выключатели и переключатели брызго- и струезащищенного исполнения предназначены для установки в сырых помещениях при открытой проводке или для монтажа наружных установок.

 

Светотехнические арматурные выключатели и переключатели выпускаются на 1 и 2,5 А и являются частью бытовых светильников. Они могут быть проходными, встраиваемыми в соединительный шнур светильника, подвесными и встроенными в основание или другую часть светильника.

 

Приборные выключатели и переключатели выпускаются на 6, Ю, 15 А и более и являются частью конструкции машины или прибора или реже встраиваются в шнур прибора, например электрического одеяла.

 

По принципу действия механизма управления выключатели и переключатели производятся с механическим, термическим, пневматическим, гидравлическим, электрическим и сочетанием вышеуказанных принципов управлением. В зависимости от принятого принципа действия выключатели и переключатели выпускаются с ручным, дистанционным и комбинированным управлением.

 

По способу возобновления цикла работы изделия бывают с возвратным и безвозвратным циклами.

 

В зависимости от конструкции механизма включения выключатели и переключатели подразделяются на поворотные, перекидные, клавишные, кнопочные, ползункового типа, приводимые в действие при помощи тягового шнура. Наиболее распространенным выключателем является клавишный. Конструкции выключателей разнообразны и могут существенно отличаться друг от друга по кинематическим схемам. Наиболее распространенные схемы: качающийся механизм с пружиной сжатия или с пружиной растяжения. Выключатели такой конструкции помешены в плоский корпус с одной, двумя или тремя крупными клавишами в одном блоке.

 

В бытовых электрических приборах и машинах часто применяют кулачковые выключатели с плоской пружиной или тумблерные выключатели.

 

Основными причинами выхода выключателя из строя являются расклепывание контактов, истирание и оплавление деталей изделия вследствие вольтовой дуги, возникающей в момент разрыва контактов или вибрации контактной пластины после удара контакта о контакт. Иногда бытовой прибор, например настольная лампа, начинает мигать, выключатель издает характерный треск. Это происходит от постоянного искрения между контактами из-за неплотного их контакта во включенном состоянии. Такая неисправность может возникнуть из-за недостаточного усилия перекидкой пружины, окисления или загрязнения контактов.

 

Наиболее надежны выключатели клавишные с качающимся механизмом с пружиной растяжения, так как эта схема обеспечивает быстрое разведение контактов на расстояние, не поддерживающее горение вольтовой дуги при достаточном и стабильном усилии на контакт.

 

По способу установки, обусловленному конструкцией выключателя, выделяют выключатели, в которых крышку или накладку можно снять без отсоединения проводников, и изделия, в которых крышку или накладку нельзя снять без отсоединения проводников.

 

В зависимости от вида соединения выпускаются выключатели однополюсные, двухполюсные, трехлолюсные и трсхпомосныс с включенной нейтралью (четырехпалюсные). Прибор обесточивается во всех случаях, но с точки зрения электрической безопасности схемы отключения неэквивалентны между собой. Однополюсные выключатели только размыкают цепь, но не отключают прибор от сети. 0 зависимости от числа полюсов возможны разные схемы соединения в цепи.

По степени зашиты от электрического удара выключатели выпускаются открытые, т.е. зашита oт поражения электрическим током осуществляется за счет ограждения, в котором устанавливают выключатель, и защищенные, когда токоведущие части недоступны для прикосновения. В современном ассортименте представлены выключатели усовершенствованных конструкций, например, со встроенным регулятором силы света в светильниках, степени нагрева электропаяльников и других приборов. Светорегулятор нередко называют •диммер» (англ. dimmer — реостат или регулятор освещения).

Переключатели установочные, способы соединения которых представлены на рис. 6.2, выпускаются на два направления, для двух цепей с общим вводом, на два направления и с одним положением «Выключено», на два направления двухполюсные, реверсивные на два направления двухполюсные, а также однополюсные на две цепи без отключенного положения контактов и однополюсные на три цепи.

Особенностью пакетных переключателей, применяемых в приборах, является мгновенное замыкание и размыкание контактов независимо от скорости поворота ручки управления. Пакетные переключатели являются двухполюсными. Они различаются по способам крепления, присоединения проводников, фиксации коммутационных положений (с самовозвратом и фиксацией; без самовозврата и фиксации коммутационных положений), по числу коммутационных положений 2… 12, по числу коммутируемых цепей, по наличию специальных устройств, для переменного и постоянного тока, по номинальному току и режиму работы.

Электрические установочные комбинированные блоки. Изделия представляют собой несколько отдельных модулей (узлов) — выключателей, розеток и др., собранных на общем основании и укрепленных в специальной монтажной контактной пластмассовой коробке с пластмассовой крышкой.

Условные графические обозначения коммутационных изделий — выключателей, тумблеров, электрических реле построены на базе знаков контактов: замыкающих (рис. 3.1, б), размыкающих (в, г) и переключающих (г, е). Контакты, сразу замыкающие либо размыкающие две цепи, обозначают, как показано на рис. 3.1, (ж, и и).

За начальное положение замыкающих контактов на электронных схемах принято разомкнутое состояние коммутируемой электронной цепи, размыкающих — замкнутое, переключающих — положение, в каком одна из цепей замкнута, другая разомкнута (исключение составляет контакт с нейтральным положением). УГО всех контактов допускается изображать исключительно в зеркальном либо повернутом на 90° положениях.

Стандартизованная система УГО предугадывает отражение и таких конструктивных особенностей, как неодновременность срабатывания 1-го либо нескольких контактов в группе, отсутствие либо наличие фиксации их в одном из положений.

Рис. 3.1.

Рис. 3.2.

Так, если нужно показать, что контакт замыкается либо размыкается ранее других, знак его подвижной части дополняют маленьким штрихом, направленным в сторону срабатывания (рис. 3.2, а, б), а если позднее, — штрихом, направленным в оборотную сторону (рис. 3.2, в, г).

Отсутствие фиксации в замкнутом либо разомкнутом положениях (самовозврат) обозначают маленьким треугольником, верхушка которого ориентирована в сторону начального положения подвижкой части контакта (рис. 3.2, д, е), а фиксацию — кружком на знаке его недвижной части (рис. 3.2, ж, и).

Последние два УГО на электронных схемах употребляют в тех случаях, если нужно показать разновидность коммутационного изделия, контакты которого этими качествами обычно не владеют.

Условное графическое обозначение выключателей на электронных схемах (рис. 3.3) строят на базе знаков замыкающих и размыкающих контактов. При всем этом имеется в виду, что контакты фиксируются в обоих положениях, т. е. не имеют самовозврата.

Рис. 3.3.

Буквенный код изделий этой группы определяется коммутируемой цепью и конструктивным исполнением выключателя. Если последний помещен в цепь управления, сигнализации, измерения, его обозначают латинской буковкой S, а если в цепь питания — буковкой Q. Метод управления находит отражение во 2-ой буковке кода: кнопочные выключатели и тумблеры обозначают буковкой В (SB), автоматические — буковкой F (SF), все другие — буковкой А (SA).

Если в выключателе несколько контактов, знаки их подвижных частей на электронных схемах располагают параллельно и соединяют линией механической связи. В качестве примера на рис. 3.3 показано условное графическое обозначение выключателя SA2, содержащего один размыкающий и два замыкающих контакта, и SA3, состоящего из 2-ух замыкающих контактов, причём один из которых (на рисунке — правый) замыкается позднее другого.

Диаграммы замыкания контактов вычерчиваются для всех электрических приборов и аппаратов, имеющих контактные системы, которые настраиваются и работают в зависимости от протекания технологического процесса или устанавливаемого режима.

Диаграммы замыкания контактов вычерчиваются с целью фиксации как момента, так и длительности замыкания контактов, что в свою очередь определяет выбранный порядок работы схемы.

Диаграммы замыкания контактов пакетных ключей составляются согласно каталогам и заводским инструкциям.

 

 







Дата добавления: 2015-08-27; просмотров: 788. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Расчетные и графические задания Равновесный объем - это объем, определяемый равенством спроса и предложения...

Кардиналистский и ординалистский подходы Кардиналистский (количественный подход) к анализу полезности основан на представлении о возможности измерения различных благ в условных единицах полезности...

Обзор компонентов Multisim Компоненты – это основа любой схемы, это все элементы, из которых она состоит. Multisim оперирует с двумя категориями...

Композиция из абстрактных геометрических фигур Данная композиция состоит из линий, штриховки, абстрактных геометрических форм...

Методы прогнозирования национальной экономики, их особенности, классификация В настоящее время по оценке специалистов насчитывается свыше 150 различных методов прогнозирования, но на практике, в качестве основных используется около 20 методов...

Методы анализа финансово-хозяйственной деятельности предприятия   Содержанием анализа финансово-хозяйственной деятельности предприятия является глубокое и всестороннее изучение экономической информации о функционировании анализируемого субъекта хозяйствования с целью принятия оптимальных управленческих...

Образование соседних чисел Фрагмент: Программная задача: показать образование числа 4 и числа 3 друг из друга...

Характерные черты официально-делового стиля Наиболее характерными чертами официально-делового стиля являются: • лаконичность...

Этапы и алгоритм решения педагогической задачи Технология решения педагогической задачи, так же как и любая другая педагогическая технология должна соответствовать критериям концептуальности, системности, эффективности и воспроизводимости...

Понятие и структура педагогической техники Педагогическая техника представляет собой важнейший инструмент педагогической технологии, поскольку обеспечивает учителю и воспитателю возможность добиться гармонии между содержанием профессиональной деятельности и ее внешним проявлением...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.008 сек.) русская версия | украинская версия