Синхронные двигатели малой мощности



Свойство рассмотренных выше синхронных двигателей сохра­нять неизменной частоту вращения при изменении тормозного мо­мента на валу достигается усложнением устройства ротора по срав­нению с асинхронными: к обмотке подключается через скользящие контакты специальный источник постоянного тока.

В синхронных двигателях малой мощности роль вращающегося постоянного электромагнита выполняет постоянный магнит, изго­товленный из магнитно-твердого материала и укрепленный на оси ротора. Пуск такого двигателя в ход осуществляется обычно непос­редственным подключением его фазных обмоток статора к электри­ческой сети. Для возникновения асинхронного момента при пуске двигателя в полюсах постоянного магнита располагаются стержни короткозамкнутой обмотки.


Другой разновидностью синхронных двигателей малой мощнос­ти являются так называемые синхронные реактивные двигатели. Осо­
бенность этих двигателей заключается в том, что их ротор имеет маг­нитную анизотропию, т. е. различное магнитное сопротивление в раз­личных радиальных направлениях. На рис. 15.20 приведен попереч­ный разрез конструкции двухполюсного анизотропного ротора, пред­ставляющего собой набор пакетов из листовой электротехнической стали, разделенных слоями алюминия (заштрихованная часть). Про­дольное направление легкого намагничивания пакетов листовой электротехнической стали определяет форму магнитных линий поля токов статора. Искривление магнитных линий поля токов статора при наличии тормозного момента на валу двигателя создает враща­ющий момент, уравновешивающий тормозной момент.

и


Рис. 15.20


К общим недостаткам синхронных двигателей малой мощности относится отсутствие возможности регулировать реактивную мощ­ность и запас устойчивости.


ГЛАВА 16

АППАРАТУРА УПРАВЛЕНИЯ И ЗАЩИТЫ

Общие сведения

Для управления электротехническими устройствами необходи­мо большое число различных аппаратов. В зависимости от назначе­ния их можно разделить на две основные группы: коммутационные аппараты (высоковольтные выключатели, разъединители, контак­торы и др.) и защитные аппараты (автоматические воздушные вык­лючатели, плавкие предохранители, различные реле и разрядники для защиты от перенапряжений).

Все эти аппараты в местах установки соединяются по определен­ным схемам неизолированными шинами, укрепленными на изоля­торах, или силовыми кабелями. Монтаж и эксплуатация неизоли­рованных шин проще и дешевле, кроме того, для них допускается большая плотность тока.

В большинстве случаев применяются алюминиевые шины, а стальные — только в установках с токами не выше 200 А. Алюмини­евые шины могут быть однополосными и многополосными прямо­угольного сечения с размерами полосы примерно 120 х 10 мм. Для больших переменных токов часто устанавливаются шины коробча­того сечения (рис. 16.1). Их преимущества — механическая проч­ность и простота монтажных работ. Кроме того, благодаря располо­жению проводящего материала по периферии общего сечения в ко­робчатых шинах при переменном токе мало сказываются поверхно­стный эффект и эффект близости, уменьшающие активное сечение проводника. Шины укрепляются на опорных изоляторах. На пря-

 

молинейных участках проводки, в промежутках между крепления­ми шин к изоляторам, предусматриваются специальные устройства, обеспечивающие свободное удлинение шин при нагревании (шин­ные компенсаторы).

В трехфазных системах в соответствии с последовательностью фаз шины должны быть окрашены в следующие цвета: фаза А — желтый, фаза В — зеленый и фаза С— красный, а нейтральные шины при изолированной нейтрали — в белый, при заземленной нейтрали — в черный. При постоянном токе положительная шина — красная, отрицательная — синяя, а нейтраль — белая.

Для надежной работы электрических аппаратов весьма важны ус­ловия осуществления контактов. Последние могут быть жесткими (неразъемными), например присоединения к выводам машины или аппарата, скользящими — между неподвижными и подвижными то- коведушими частями, коммутационными — в отключающих аппа­ратах. Последние работают в наиболее тяжелых условиях, особенно если они должны отключать токи коротких замыканий.

При всяком контакте действительное соприкосновение двух про­водящих тел получается в виде элементарных площадок касания, возникающих при смятии выступающих микроскопических бугор­ков касающихся поверхностей (рис. 16.2). Следовательно, имеет место сужение поперечного сечения пути тока. Дополнительное со­противление, обусловленное этим сужением, называется переходным сопротивлением контакта. Оно тем меньше, чем больше сила нажа­тия контактов, увеличивающая смятие микроскопических бугорков.

Переходное сопротивление контакта может возрастать в десятки и сотни раз вследствие окисления контактных поверхностей. Неред­ко такое увеличение вызывается нагревом контактов свыше 70 — 75 °С. По этой причине необходимо предусматривать все возмож­ные меры для предупреждения нагревания и окисления контактов.

Отключение электрической цепи обычно не может быть мгно­венным. При разрыве цепи тока неизбежно возникновение большей или меньшей ЭДС самоиндукции (см. рис. 5.3); под действием этой ЭДС совместно с напряжением сети промежуток между расходящи­мися контактами пробивается и возникает электрическая дуга. Вы­сокая температура последней может вызвать быстрое разрушение или сваривание контактов. Особенно опасно действие дуги в аппа­ратах высокого напряжения при отключениях токов короткого за­мыкания.

Отключение цепей переменного тока существенно упрощается, так как переменный ток периодически проходит через нулевое зна­чение, что приводит к гашению дуги. Значительно труднее отклю­чение цепей постоянного тока высокого напряжения. Выключатели для этого тока должны быть рассчитаны на поглощение весьма зна­чительной энергии, выделяющейся при длительном горении дуги постоянного тока.


Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 143;