Электрические машины постоянного тока
В 1954—1956 гг. была разработана первая единая серия 11 машин постоянного тока, охватывающая генераторы и двигатели. Впервые для двигателей постоянного тока была применена твердая шкала мощностей от 0,3 до 200 кВт с фиксированными значениями частот вращения. Машины этой серии имеют 11 габаритов. После этого произошла смена четырех поколений конструкций машин постоянного тока — 11, 211, 411, 511… Читать ещё >
Электрические машины постоянного тока (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Назначение и области применения машин постоянного тока
Несмотря на преимущественное распространение электрической энергии переменного тока, электрические машины постоянного тока широко применяются в качестве двигателей и несколько меньше — в качестве генераторов. Широкое распространение двигателей постоянного тока объясняется в первую очередь простыми и надежными способами регулирования частоты вращения в широких пределах, большими пусковыми моментами и перегрузочной способностью, чем у двигателей переменного тока. Поэтому их широко применяют в автоматизированных электроприводах, требующих глубокого регулирования частоты вращения (металлургическая и горнодобывающая промышленность, транспорт и т. п.).
Электродвигатели постоянного тока часто являются исполнительными звеньями систем автоматического регулирования, а специальные генераторы используются как тахогенераторы — датчики частоты вращения. Генераторы постоянного тока находят широкое применение для питания электролитических ванн, зарядки аккумуляторов, высококачественной сварки. Используются они и на электростанциях в качестве возбудителей синхронных генераторов. Машины постоянного тока входят в состав автомобильного, судового и самолетного электрооборудования.
Диапазон мощностей машин постоянного тока достаточно широк — от единиц ватт (микромашины) до десятков тысяч киловатт (крупные двигатели для прокатных станов, гребных винтов кораблей).
В 1954—1956 гг. была разработана первая единая серия 11 машин постоянного тока, охватывающая генераторы и двигатели. Впервые для двигателей постоянного тока была применена твердая шкала мощностей от 0,3 до 200 кВт с фиксированными значениями частот вращения. Машины этой серии имеют 11 габаритов. После этого произошла смена четырех поколений конструкций машин постоянного тока — 11, 211, 411, 511. Наиболее распространены машины общепромышленного применения серии 2П, применяемые в качестве двигателей и генераторов, и двигатели серии 4П. При разработке серии 2П были решены задачи повышения технического уровня машин (повышения мощности в габарите, снижения удельной массы, момента инерции якоря), обеспечена возможность питания электродвигателей от тиристорных преобразователей. В основу создания двигателей серии 4П положены требования современного электропривода: расширение диапазона регулирования частоты вращения, увеличение номинальной мощности в заданном габарите, а также существенное улучшение динамических и виброакустических свойств двигателя. В целях значительного снижения трудоемкости изготовления двигателей серии 411 реализована идея унификации конструкции машин постоянного тока с асинхронными двигателями серии 4А. Это предопределило возможность для производства машин постоянного тока этой серии использовать высокопроизводительное технологическое оборудование, созданное для асинхронных двигателей. Электродвигатели серии 5П предназначены для работы в регулируемых электроприводах, питаемых от полупроводниковых преобразователей, в том числе в приводах, оснащенных системами автоматического управления, контроля и диагностики с применением микропроцессорной техники.
При целом ряде преимуществ машины постоянного тока имеют существенный недостаток, связанный с работой так называемого щеточно-коллекторного узла. При определенных неблагоприятных условиях в щеточноколлекторном узле возможно искрение (см. параграф 2.2), что снижает надежность работы и требует надзора и ухода за машиной. Такую машину нельзя использовать во взрывоопасных средах. Коллектор усложняет и удорожает ее конструкцию и эксплуатацию по сравнению с бесколлекторной машиной переменного тока. Кроме того, для питания двигателей постоянного тока требуется дополнительное оборудование — генераторы постоянного тока или выпрямители, так как основной вид электроснабжения промышленных предприятий — электроэнергия переменного тока.
Задание 2.1.1. Чем объясняется широкое применение двигателей постоянного тока?
Варианты ответа:
- 1. Простотой конструкции.
- 2. Электропитанием от источника постоянного тока.
- 3. Хорошими пусковыми и регулировочными свойствами.
- 4. Высокой надежностью.