Назначение и принцип действия АМ

АМ составляют 90% от всех ЭМ в мире по мощности 50% ЭМ – АМ.

Асинхронный двигатель создан Д.Добровольским 1889 – 91 гг. Он был 3-х фазный.

В настоящее время выпускаемые серии асинхронных двигателей 4А, АИ

На статоре 1 АМ в пазах расположена 3-х фазная обмотка 2             Ам,Ак,Вн,Вк,Ск,Сн (т.е число фаз статора m=3).

Если подключить обмотки статора к 3-х фазному переменному круговому полю Ф1 вращающимся с частотой

 ; f1– частота сети и частота изменения магнитного поля f1=50 Гц, Р – число пар полюсов, n1–синхронная частота вращения поля.

На роторе 3 расположены  обмотки 4  коротко – замкнутые или фазные.

Пи пересечении обмотки ротора полем Ф1 в ней индуцируется ЭДС. Если обмотка замкнута, то возникает переменный ток в обмотке ротора, который взаимодействует с магнитным потоком и образуется  электромагнитные силы.

Э/М силы приложены к проводникам обмотки ротора и создают вращающийся момент М, вращающий ротор с частотой n2=n1(1-S), где S-скольжение

; S – обеспечивает взаимное движение проводников ротора и магнитного поля статора, что обеспечивает скорость и ЭДС.

       

– номинальное значение угловой скорости.

      

Классификация ЭМ

1.  по роду тока   – переменного    а) асинхронная    б) синхронная   – постоянного (МПТ)

2.  по мощности —низкой ≤ 10 кВт—средней ≤ 100 кВт—большой ³ 100 кВт—≤ 600Вт – микромашины

3. 
по частоте вращения —низкооборотистые ≤ 1500 об/мин— среднеоборотистые ≤3000 об/мин— высокооборотистые ³ 3000 об/мин

4.  по назначению —Эл/генераторы—Эл/двигатели—Электромашинные преобразователи—а) переменное®постоянное — б) постоянное®переменное

–        Эл/усилители (для управления объектами большой мощности сигналами малой мощности)

Микромашины подразделяются на

а) силовые двигатели (обеспечение движения исполнительных органов)

б) управляемые двигатели (для отработки электрических сигналов усиливаемых специальными усилителями)

в) тахогенератор – датчик обратной связи по скорости

г) вращающиеся трансформаторы, преобразующие перемещение в напряжение (являются ДОС по перемещению)

д) сельсин

Номинальные данные ЭМ, используемые в качестве паспортных данных и отраженные на металлических пластинах, прикрепляемых к корпусам ЭМ.

Мощность Р

Напряжение        U

Ток             I

КПД           h

Коэффициент мощности       cosj

Частота сети                          fс

Число фаз                              m      переменный ток

Тип изоляции обмоток

А также для монтажа и эксплуатации вес, схемы соединительных обмоток.

Принцип действия ЭМ

а)  – генераторный режим работы

Если подсоединим проводник к нагрузке, то по нему потечет ток.

б) – двигательный режим работы

При взаимодействии поля Ф с током I, возникает эл/магнитная сила

, которая перемещает проводник со скоростью V.

Неподвижная часть ЭМ – статор или станина, подвижная ­– ротор.

Обмотка, в которой индуцируется ЭДС, называют якорной, а часть ЭМ – якорем.

Обмотка, создающая магнитный поток Ф, называется обмоткой возбуждения, а часть ЭМ – индуктором.

Назначение и развитие ЭМ

ЭМ – это э/механический преобразователь энергии предназначенный для преобразования механической энергии в электрическую (на эл/станциях), обратного преобразования электрической энергии в механическую, а также для передачи эл/сигналов в устройства автоматики.

 

Преимущества эл/машин

–  высокий КПД 95-99%

–  малый габаритный вес

–  экономное расходование материалов

–  удобство подвода и отвода энергии

–  высокая надежность и долговечность (до 20 лет)

–  простота управления и обслуживания

–  низкая стоимость при массовом производстве

–  экологическая чистота

Развитие ЭМ с 1825 г. с открытия Фарадеем закона Электромагнитной индукции.

1838 г. машина постоянного тока Якоби.

1889 г. Доливо-Добровольский – асинхронная машина (АМ).

С начала ХХ века массовое производство ЭМ.

Классификация ЭМС

1)  по способу управления

·  с ручным

·  с автоматическим

2)  по роду тока

·  переменного

·  постоянного

3)  по виду электрической машины

·  асинхронная

·  синхронная

·  постоянного тока

Приведение параметров ЭМС

Приведение обычно осуществляется к валу приводного двигателя, что повышает наглядность и облегчает проведение расчетов.

а) Приведение Мс осуществляется из равенства мощности двигателя и мощности сопротивления нагрузки

 без учета КПД h.

;

Мс* – приведенный момент сопротивления к валу двигателя.

В установившемся режиме Мд=Мс*

 т.к.

; Это снижает момент инерцииÞ все легче работает.

б) Приведение момента инерции Jm осуществляется из равенства кинетических  энергий развиваемых моментом инерции на механизме и приведенным моментом инерции на валу двигателя.

Назначение и классификация ЭМС

ЭМС предназначены для обеспечения движения исполнительных механизмов технологического оборудования при ручном и автоматическом управлении.

ЭМС состоит из управляющего устройства (УУ), э/двигательного устройства, редукторного устройства (Р), обеспечивающих движение исполнительного органа. В состав может входить измерительное устройство (ИУ). ЭМС обеспечивает, по заданной обычно в виде программы информации, переработку электрической энергии в движение исполнительного органа.