Классификация электрических машин
Электрические машины — это устройства преобразующие механическую энергию в электрическую и наоборот, а так же машины преобразующую электрическую энергию одних параметров в электрическую энергию других параметров.
Классификация электрических машин по назначению:
Классификация электрических машин по принципу действия :
Все электрические машины разделяются на коллекторные и бесколлекторные.
Бесколлекторные машины — это машины переменного тока — асинхронные и синхронные.
Коллекторные машины используют главным образом для работы на постоянном токе в качестве генераторов или двигателей. Лишь коллекторные машины небольшой мощности делают универсальными двигателями, способными работать как от сети постоянного, так и переменного тока.
На рисунке представлена диаграмма классификации электрических машин, содержащая основные их виды, получившие наибольшее применение в современной электроэнергетике.
Классификация электрических машин по назначению:
Классификация электрических машин по мощности:
Так же электрические машины одного принципа действия могут различаться схемами включения либо другими признаками, влияющими на эксплуатационные свойства этих машин. Например, асинхронные и синхронные машины могут быть трехфазными (включаемыми в трехфазную сеть) или однофазными. Асинхронные машины в зависимости от конструкции обмотки ротора могут быть с короткозамкнутым или фазным ротором. Синхронные машины и коллекторные машины постоянного тока в зависимости от способа создания в них магнитного поля возбуждения разделяют на машины с обмоткой возбуждения и машины с постоянными магнитами.
Тесты по теме «Асинхронный электродвигатель»
Тесты по теме «Асинхронный электродвигатель»
1. Что называется электрической машиной?
А). Устройство, предназначенное для электрификации и автоматизации производства.
Б). Электромагнитное устройство, имеющее две или более индуктивно связанные обмотки и предназначенное для преобразования одной системы переменного тока в другую.
В). Электромеханический преобразователь, в котором преобразуется механическая энергия в электрическую и наоборот.
2. Дайте определение электродвигателя.
А). Машина, преобразующая механическую энергию в электрическую.
Б). Электромагнитное устройство, имеющее две или более индуктивно связанные обмотки и предназначенное для преобразования одной системы переменного тока в другую.
В). Машина, преобразующая электрическую энергию в механическую.
3. Дайте определение генератора.
А). Машина, преобразующая механическую энергию в электрическую.
Б). Электромагнитное устройство, имеющее две или более индуктивно связанные обмотки и предназначенное для преобразования одной системы переменного тока в другую.
В). Машина, преобразующая электрическую энергию в механическую.
4. Какие законы лежит в основе работы электрических машин?
Б). Закон Джоуля – Ленца.
В). Законы электромагнитной индукции и электромагнитных сил.
5. При каком условии обмотки статора соединяются «треугольником»
6. Какие двигатели получили наибольшее распространение?
А) Двигатели постоянного тока.
Б) Асинхронные электродвигатели.
В) Синхронные электродвигатели.
7. Может ли ротор АД вращаться синхронно с вращающимся магнитным полем статора?
В) Не имеет значения.
8. У какого двигателя обмотка ротора соединяется «звездой» при изготовлении?
Б) АД с короткозамкнутым ротором.
В) АД с фазным ротором.
9. При каком условии обмотки статора соединяются «звездой»?
10. Если происходит выработка электроэнергии, то это….
11. Выберите схему асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором.
12. Кто впервые сконструировал трёхфазный асинхронный электродвигатель? Год.
Б) М.О. Доливо-Добровольский, 1889 г.
В) П.Н. Яблочков, 1876 г.
13. Основные элементы асинхронного электродвигателя.
А) Статор, ротор, вал, обмотки.
В) Статор, якорь, подшипники.
14. Из какого материала выполняют статор асинхронного электродвигателя
А) Электротехническая сталь.
15. Как включены обмотки статора трехфазного асинхронного электродвигателя?
16. Условие, необходимое для работы асинхронного электродвигателя
17. Укажите деталь, не принадлежащую асинхронным машинам?
18. Асинхронный электродвигатель-это двигатель работающий
А) На постоянном токе.
Б) На переменном токе.
В) Дизельном топливе.
19. Скольжение ротора- это
А) Отставание частоты вращения ротора от частоты вращения магнитного поля статора.
Б) Отставание частоты вращения статора от частоты вращения ротора.
В) Скольжение обмотки ротора по обмотке статора.
20. Скольжение ротора в момент пуска
В) Может иметь любое значение.
21. Вращающий момент асинхронного электродвигателя
А) Не зависит от номинальной мощности.
Б) Прямопропорционален номинальной мощности.
В) Обратнопропорционален номинальной мощности.
22. Из какого вещества выполняются стержни короткозамкнутого ротора?
23. Как укладываются обмотки асинхронного двигателя?
А) Наматываются на ротор.
Б) Укладываются в пазы статора и ротора.
В) Запаиваются в корпус статора.
24. Принцип действия трехфазного асинхронного двигателя основан на:
А ) Взаимодействии вращающегося магнитного поля статора с током ротора.
Б) Взаимодействии вращающегося магнитного поля статора с общим магнитным полем ротора.
В) Взаимодействии магнитного поля статора с током ротора.
25. Укажите основные недостатки трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором при прямом пуске в ход.
А) Малый пусковой момент.
Б) Большой пусковой ток.
В) Оба определения верны.
26. Герметичная электрическая машина- это
А) Машина, защищённая от попадания жидкости, пыли.
Б) Машина, защищённая от попадания внутрь посторонних предметов.
В) Защищённая машина, исключающая возможность сообщения между её внутренним пространством и окружающей средой.
27. Погружная электрическая машина – это
А) Машина, защищённая от воспламенения.
Б) Машина, предназначенная для эксплуатации в условиях погружения в жидкость.
В) Машина, защищённая от попадания внутрь посторонних предметов.
28 . Определите для асинхронного двигателя число n оборотов в минуту вращающегося поля при частоте тока f 1 = 50Гц и шестиполюсном статоре.
29. Число пар полюсов асинхронного двигателя увеличили в два раза. Как изменится число оборотов вала двигателя?
А) Увеличится в два раза.
Б) Уменьшится в два раза.
30. Укажите типы электрических машин представленных на рисунке.
Курс повышения квалификации
Охрана труда
Курс профессиональной переподготовки
Библиотечно-библиографические и информационные знания в педагогическом процессе
Курс профессиональной переподготовки
Охрана труда
Ищем педагогов в команду «Инфоурок»
Номер материала: ДБ-255092
Не нашли то что искали?
Вам будут интересны эти курсы:
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.
Безлимитный доступ к занятиям с онлайн-репетиторами
Выгоднее, чем оплачивать каждое занятие отдельно
ОНФ выявил за 2021 год более 600 опасных маршрутов к школам в регионах
Время чтения: 2 минуты
Учителям предлагают 1,5 миллиона рублей за переезд в Златоуст
Время чтения: 1 минута
Детский омбудсмен предложила обучать педагогов мотивированию учащихся
Время чтения: 1 минута
Отказавшихся от вакцинации сотрудников МГУ отстранили от работы со студентами
Время чтения: 1 минута
Путин поручил не считать выплаты за классное руководство в средней зарплате
Время чтения: 1 минута
Комиссия РАН призвала отозвать проект новых правил русского языка
Время чтения: 2 минуты
Подарочные сертификаты
Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.
Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.
Классификация электрических машин
Все электрические машины можно классифицировать по ряду признаков.
4. По частоте вращения :
— Сверхбыстроходные – свыше 6000 об/мин.
5. По степени защиты :
6. По группе эксплуатации
7. По продолжительности и особенности работы машины. Продолжительность и особенности работы машины характеризуется режимом работы, который указывается в паспорте и обозначается буквой S и цифрой от 1 до 8. Описание режимов работы приводится в нормативных документах. См. здесь: Режимы работы электродвигателей.
Например, S1 – продолжительный режим, при котором машина успевает нагреться до установленной температуры. Режим работы имеет значение при выборе электродвигателей для привода различных механизмов.
На рисунке ниже представлена основная классифкация электрических машин по роду тока, принципу действия и типу возбуждения.
Классификация электрических машин
Исполнение электрической машины по способу монтажа обозначается буквами IМ и четырьмя цифрами, например, IМ1001, IМ3001 и др. Первая цифра характеризует конструктивное исполнение машины (на лапах – для установки на горизонтальной поверхности, электрические машины с фланцем – для крепления к вертикальной поверхности и т.д.).
Далее двумя цифрами обозначается способ монтажа и направление конца вала машины, а последняя цифра указывает на исполнение конца вала (цилиндрический, конический и пр.)
Основные показатели и характеристики электрической машины, на которые она рассчитана, называются номинальными и указываются на паспортной табличке, прикрепленной к корпусу машины.
Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!
Подписывайтесь на наш канал в Telegram!
Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.
Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:
Виды и типы электродвигателей
Электрический двигатель
Электродвигатель представляет собой электрическую машину, которая преобразовывает электроэнергию в энергию вращения вала с незначительными тепловыми потерями. Главный принцип работы любого электродвигателя заключается в использовании электромагнитной индукции в качестве основной движущей силы. Для этого конструкция электродвигателя включает:
В зависимости от предназначения, применяемого рода тока и конструктивных особенностей электрические двигатели имеют большое количество разновидностей.
Двигатели постоянного тока
Электродвигатели постоянного тока объединяют широкий ассортимент устройств, обеспечивающих высокий КПД при трансформации электрической энергии в механическую. Для надежного соединения электрической цепи подвижной и неподвижной части электропривода постоянного тока используют щеточно-коллекторный узел. В зависимости от конструктивных особенностей щеточно-коллекторного узла, все электрические машины постоянного тока подразделяют на следующие группы:
В свою очередь коллекторные электродвигатели условно разделяют на следующие виды:
Устройства с независимым возбуждением характеризуются низкой мощностью, поэтому данные электроприводы используют для не ответственных операций с низкой нагрузкой. Машины с самовозбуждением подразделяют на:
Двигатели переменного тока
Электродвигатели переменного тока представлены широкой номенклатурой устройств, которые различают по многочисленным конструктивным и эксплуатационным характеристикам. В зависимости от скорости вращения ротора выделяют электрические машины синхронного и асинхронного типа.
Синхронные двигатели характеризуются одинаковой скоростью вращения ротора и магнитного поля питающего напряжения. Подобный тип электрических двигателей используют для изготовления устройств с высокой мощностью. Кроме этого существует еще одна разновидность синхронного привода — шаговые двигатели. Они имеют строго заданное в пространстве положение ротора, которое фиксируется подачей питания на обмотку статора. При этом переход из одного положения в другое осуществляется посредством подачи напряжения на требуемую обмотку.
Асинхронный электрический двигатель имеет частоту вращения ротора отличную от частоты вращения магнитного поля питающего напряжения. В настоящее время этот тип электродвигателей получил самое широкое распространение как на производстве, так и в быту.
В зависимости от количества фаз питающего напряжения электропривод принадлежит к одной из групп:
Категория размещения и климатическое исполнение
Все электродвигатели производят с учетом воздействия во время эксплуатации определенных факторов окружающей среды. По этой причине все электрические машины подразделяют на следующие категории размещения:
В зависимости от климатического исполнения в соответствии с требованиями ГОСТ 15150 — 69 все электрические двигатели подразделяют на следующие типы исполнения:
Категория размещения и климатическое исполнение указывают в условном обозначении электродвигателя на его бирке и в паспорте.
Степень защиты корпуса
Для условного обозначения степени защиты корпуса электрической машины от воздействия вредных факторов окружающей среды используют аббревиатуру IP. При этом на корпусе электропривода указывают следующую информацию:
При подборе электрического двигателя для эксплуатации в условиях воздействия определенных вредных факторов, необходимо тщательно подходить к выбору степени защиты его корпуса.
Общие требования безопасности при монтаже и эксплуатации
При монтаже электрического двигателя необходимо придерживаться следующих требований:
В процессе эксплуатации электрических машин следует придерживаться следующих основных правил:
Крановые электродвигатели
Крановые электродвигатели представляют собой асинхронные устройства переменного тока или двигатели постоянного тока с параллельным или последовательным возбуждением.
В отличие от других категорий электродвигателей, крановые электроприводы имеют следующие особенности:
Эксплуатация кранового привода характеризуется следующими условиями эксплуатации:
Общепромышленные электрические двигатели
Электродвигатели общепромышленного исполнения применяют для привода механизмов, которые не предъявляют особых требований к показателям КПД, энергосбережения, скольжению и пусковым характеристикам. Они характеризуются повторно-кратковременным режимом работы и изоляцией с классом нагревостойкости класса F. Наиболее популярными в этой категории являются асинхронные электрические двигатели марки АИР с короткозамкнутым ротором. Благодаря многочисленным достоинствам, этот тип электропривода с успехом применяется на всех производственных предприятиях. От продукции других торговых марок его отличает:
Электрические машины общепромышленного исполнения находят применение в сферах деятельности, где нет необходимости в высоких эксплуатационных параметрах: вентиляционные системы, насосные станции, станочное оборудование, компрессорные установки и др. Эксплуатация общепромышленных электродвигателей осуществляется в двух основных режимах: генераторный и двигательный. При этом в генераторном режиме электрические двигатели являются источником электроэнергии за счет преобразования механической энергии вращения вала. В двигательном режиме привод общепромышленного исполнения потребляет электроэнергию и превращает её в механическую энергию вращения вала.
Электрические двигатели с электромагнитным тормозом
Электрический привод с электромагнитным тормозом предназначен для эксплуатации в повторно-кратковременном или кратковременном режиме. Он разработан специально для механизмов, которые требуют форсированной остановки в строго регламентированное время. К таким механизмам относят: электрические тали, автоматизированные складские системы, обрабатывающие станки и др. Тормозной механизм, как правило, располагают со стороны противоположной валу двигателя. Он обеспечивает быстрое торможение электрического привода при отключении питания, а при повторной подаче напряжения растормаживает его.
Электрические машины со встроенным электромагнитным тормозом работают по следующему принципу:
В зависимости от способа монтажа электромоторы со встроенным электромагнитным тормозом изготавливают в следующих исполнениях:
Благодаря своим преимуществам по времени остановки вала электродвигателя, этот тип электропривода обеспечивает надежную и безопасную эксплуатацию устройств с высокими требованиями к позиционированию или аварийной остановке.
Источник: Технический отдел ЗАО «КранЭлектроМаш»
Герметическая электрическая машина
Изобретение относится к машиностроению. Целью изобретения является повышение надежности работы электрической машины путем обеспечения работоспособности тонкостенного экрана в условиях действия на него наружного давления со стороны полости статора.Сущность изобретения: асинхронная электрическая машина содержит тонкостенный экран 1, установленный в расточке статора 2 и закрепленный по концам на корпусе 3. Благодаря тому, что металлический экран 1 приклеен на длине магнитопровода статора 4 через изолирующую стеклоткань к статору 2, а по концам приварен к корпусу статора 3, обеспечивается достижение поставленной цели. 2 ил.
Изобретение относится к машиностроению.
Известна электрическая машина, содержащая корпус, ротор, магнитопровод с обмоткой (статор), закрепленный на статоре герметичный экран, отделяющий полость статора от полости ротора, которая заполнена охлаждающей средой [1] Благодаря абсолютной герметичности применение таких приводов особенно целесообразно при работе с токсичными, взрывоопасными и радиоактивными средами.
Экран изготавливается из немагнитных материалов с большой пластичностью и большим омическим сопротивлением (например, нихром). Экран является основной частью конструкции герметичной электрической машины, определяющей ее надежность в эксплуатации по одному из главных требований герметичности.
Во время работы электрической машины в токопроводящем металлическом экране вращающимся магнитным потоком статора наводится электродвижущая сила. Наличие ЭДС в экране приводит к циркуляции в нем электрических токов и, следовательно, к потерям мощности. Величина этих потерь находится в прямой зависимости от толщины экрана. Стремление иметь высокий КПД электрической машины приводит к уменьшению толщины экрана, которая составляет обычно 0,4-0,5 мм.
Недостатком такой конструкции является то, что во избежание продавливания тонкостенного экрана в сторону роторной полости электрической машины эксплуатация последней при избыточном давлении среды со стороны статорной полости не допускается.
Кроме того, необходимо учесть, что благодаря экрану зазор между статором и ротором фактически увеличивается на его толщину, что ухудшает характеристики электрической машины.
Известна электрическая машина, содержащая экран, состоящий из чередующихся в поперечном и осевом направлениях магнитных и немагнитных участков (а. с. СССР, N 1145415, кл. Н 02 К 5/12, 1983; N 565350, кл. Н 02 К 5/12, 1973; N 229665, кл. Н 02 К 1/08, 1968).
Элементы экрана выполняются из немагнитного материала, например, из порошка стали типа 12Х18Н10Т, и магнитопроводящего материала, например, из порошка электротехнической стали, которые спекаются методом горячего динамического прессования.
Элементы экрана могут быть выполнены и из других разнородных материалов, например, немагнитные элементы из пластмассы, керамики и т.п. в зависимости от требующейся стойкости к рабочей среде, и герметично соединяться с магнитопроводящими путем прессования, склеивания, пайки и т.д.
Увеличение толщины подобного экрана практически не увеличивает воздушный зазор между статором и ротором, и поэтому он может быть выполнен любой необходимой толщины.
Недостатком такой конструкции является то, что прочность и надежность таких экранов значительно ниже, чем у сплошных гильз, особенно при воздействии на экран наружного давления со стороны полости статора. Следует также иметь в виду, что изготовление экранов подобной конструкции вызывает значительные сложности.
Целью предлагаемого изобретения является повышение надежности работы электрической машины путем обеспечения работоспособности тонкостенного экрана в условиях действия на него наружного давления со стороны полости статора.
Эта цель достигается тем, что в герметичной электрической машине, содержащей тонкостенный экран, установленный в расточке статора и закрепленный по концам на корпусе, последний приклеен на длине магнитопровода статора через изолирующую стеклоткань к статору, а на неприклеенных концах экрана выполнены гофры, входящие в соответствующие впадины корпуса.
При приклеивании экрана к статору во внутренней полости экрана создается давление, которое вызывает в нем напряжения выше предела текучести материала экрана и создает определенное усилие прижатия, необходимое для склеивания.
Таким образом, после приклеивания экрана устраняется монтажный зазор между экраном и расточкой статора, а экран оказывается в условиях, подобных свободно натянутой струне, что значительно уменьшает напряжения, возникающие в экране при работе электрической машины.
В связи с высокой удельной тепловой нагрузкой и малой тепловой инерцией экрана при работе электрической машины может возникнуть значительная разность тепловых расширений экрана и статора. При таком состоянии появляются осевые силы, сжимающие экран, что может привести к недопустимому короблению поверхности экрана и возникновению значительных сдвиговых напряжений в клеевом соединении.
По этой причине экран приклеивается к статору только на длине магнитопровода статора, а для компенсации тепловых деформаций корпуса и экрана на неприклеенных концах экрана выполнены гофры, входящие в соответствующие впадины корпуса. Устойчивость экрана при воздействии на него наружного давления со стороны полости статора на длине магнитопровода обеспечивается клеевым соединением, а на неприклеенных участках экрана гофрами.
Авторы не обнаружили технических решений, имеющих признаки, сходные с признаками, отличающими предлагаемое решение от прототипа как наиболее близкую к предлагаемому решению по технической сущности и достигаемому эффекту.
На фиг.1 схематично изображена электрическая машина, общий вид; на фиг.2 выносной элемент I на фиг.1.
Асинхронная электрическая машина трехфазного переменного тока содержит тонкостенный экран 1, установленный в расточке статора 2 и закрепленный по концам на корпусе 3. Металлический экран 1 приклеен на длине магнитопровода статора 4 через изолирующую стеклоткань к статору 2, а по концам приварен к корпусу статора 3. На неприклеенных концах L экрана 1 выполнены гофры 5, входящие в соответствующие впадины корпуса 3.
Экран 1 герметически разделяет полости 6 статора и 7 ротора. Статор «сухой» и может находиться под атмосферным или избыточным давлением воздуха или инертного газа.
Ротор 8 вращается в рабочей жидкости (воде), опираясь на подшипники 9, 10, выполненные из специальных антифрикционных материалов и смазываемые и охлаждаемые той же жидкостью (водой).
При работе электрической машины в условиях превышения давления среды в полости 6 статора над давлением среды в полости 7 ротора, т.е. во внутренней полости экрана 1, устойчивость экрана обеспечивается за счет приклеивания его в средней части на длине магнитопровода статора 4 к расточке статора 2 и формирования на неприклеиваемых концах экрана гофр 5, увеличивающих жесткость экрана в радиальном направлении.
Гофры 5 выполняют одновременно роль компенсаторов осевых деформаций, возникающих из-за разности температурных расширений корпуса 3 и экрана 1.
В процессе приклеивания тонкостенного экрана 1 к расточке статора 2 происходит устранение монтажного зазора между экраном и расточкой статора под воздействием давления среды, действующего на экран со стороны роторной полости и создающего необходимое для приклеивания усилие прижатия; экран находится и работает в условиях, подобных свободно натянутой струне, что значительно уменьшает напряжения, возникающие в экране.
Предложенная конструкция электрической машины позволяет повысить надежность работы электрической машины путем обеспечения работоспособности тонкостенного экрана в условиях действия на него наружного давления со стороны полости статора.
Кроме того, необходимо отметить, что благодаря приклеиванию экрана 1 к расточке статора 2, повышается устойчивость экрана 1 и появляется возможность выполнения его минимальной толщины, что в свою очередь улучшает электрические характеристики машины, в частности, увеличивает КПД.
ГЕРМЕТИЧЕСКАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА, содержащая гофрированный тонкостенный металлический экран, установленный в соответствующие канавки в расточке статора и закрепленный по концам, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности в работе электрической машины в условиях действия на экран наружного давления со стороны полости статора, экран приклеен по длине магнитопровода статора через изолирующую стеклоткань к статору, а гофры выполнены на неприклеенных концах экрана и входят в соответствующие впадины корпуса электрической машины.