| Тестовые задания | Правильные ответы | ||||
| 1. Сопротивление изоляции обмоток электродвигателя должно быть не менее: а) 500 КОМ б) 1 МОМ в) 0,75 МОМ | б | ||||
| 3. Материал, поглощающий влагу, применяемый для восстановления трансформаторного масла называется: а) Совол б) Силикагель в) Севтол | б | ||||
| 4. При холостом ходе трансформатора его вторичная обмотка: а) замкнута накоротко б) разомкнута в) замкнута на загрузку | б | ||||
| 5. Какое помещение характеризуется наличием химически активной среды: а) с повышенной опасностью б) без повышенной опасности в) особо опасные | в | ||||
| 6. Учет расхода электроэнергии ведут с помощью: а) счетчиков электроэнергии б) ваттметров в) амперметров | а | ||||
| 7.Сочетание букв (например IP-44) означает: а) силу тока и мощность б) способ охлаждения в) степень защиты оболочек | в | ||||
| 8. Режим работы трансформаторов, при котором его вторичная обмотка разомкнута, называется__________________ | Режим холостого хода трансформатора | ||||
| 9. __________________ - это изменение направления вращения ротора двигателя | Реверсирование | ||||
| 10. Является ли трансформатор источником энергии а) да б) нет в) иногда | б | ||||
| 11. Предохранители предназначены а) для защиты цепей от токов короткого замыкания б) для остановки электрического двигателя в) для размыкания и замыкания цепей | а | ||||
| 12. Может ли ротор асинхронного двигателя раскрутиться до частоты вращения магнитного поля? а) может б) не может в) может при некоторых условиях | б | ||||
| 13. Почему магнитопровод трансформатора набирают из тонких листов электротехнической стали, изолированных друг от друга? а) для уменьшения потерь на перемагничивание б) для уменьшения потерь на вихревые токи в) для увеличения сопротивления | б | ||||
| 14. Формула скорости вращения двигателей а) S=n1 –n2 б) n = 60ƒ / p в) F = BYE | б | ||||
| 15. Какими символами обозначаются предохранители на электрических схемах? а) Пр б) FUв) РR | б | ||||
| 16. Какие контакты используют на кнопке «Стоп» при включении ее в схемы? а) замкнутые б) разомкнутые в) те и другие | а | ||||
| 17. Какова периодичность испытания резиновых диэлектрических перчаток? а) 1 раз в год б) 1 раз в 3 года в) 1 раз в 6 месяцев | в | ||||
| 18. Что является единицей измерения светового потока? а) м2б) лк в) лм г) кд | в | ||||
| 19. Какими способами включаются обмотки трехфазного асинхронного электродвигателя? | Звездой, треугольником | ||||
| 20. Начните фразу: _________________________ применяется для измерения мощности | Ваттметр | ||||
| 21. Какие из перечисленных плакатов относятся к предупреждающим? а) «Работать здесь» б) «Заземлено» в) «Не включать – работают люди» г) «Стой – высокое напряжение» | г,д | ||||
| 22. Для какой цели служит дроссель в схеме включения люминесцентной лампы? а) для ограничения рабочего тока лампы, поддержания устойчивого горения дугового разряда и ускорения процесса включения лампы; б) предохранения от повышенных токов; в) для зажигания люминофора | а | ||||
| 23. Аварийное освещение присоединяется к ……. а) к сети рабочего освещения; б) сети, независимой от сети рабочего освещения; в) возможно комбинированное подключение | б | ||||
| 24. Каким сопротивлением обладает трансформатор? а) реактивным и активным; б) активным и емкостным; в) емкостным и реактивным | а | ||||
| 25. Для смазки подшипников качения используют? а) консистентные (нежидкие) смазки; б) жидкие смазочные масла; в) возможно применение и тех и других | а | ||||
| 26. Выключатели нагрузки предназначены а) для отключения участков цепи напряжений и токов не выше номинального тока аппарата; б) на отключение токов короткого замыкания | | ||||
| 27. Трансформатор тока включают в цепь а) параллельно, между фазным и нулевым проводниками; б) последовательно в линейный провод; в) последовательно, первичная обмотка в контролируемую электрическую цепь, вторичная к измерительным приборам | в | ||||
| 28. Для каких целей предназначен реактор? а) для ограничения реактивного сопротивления; б) для ограничения токов короткого замыкания в мощных цепях и поддержания заданного уровня напряжения на шинах РУ при аварийных режимах | б | ||||
| 29. Установочные провода используются а) установки в траншеях; б) при монтаже скрытых и открытых электропроводок; в) для выполнения обмоток машин | б | ||||
| 30. Электрический ток оказывает на проводник действие.......... а) тепловое; б) магнитное; в) физическое | а | ||||
| 31. Какая мощность будет у нагревательного прибора с внутренним сопротивлением 25 Ом и силой тока в цепи 10 А.? а) 2500 Вт; б) 250 Вт; в) 2,5 Вт. | а | ||||
| 32. Если у пострадавшего от действия тока отсутствует пульс и дыхание, необходимо: а) Искусственное дыхание; б) Наружный массаж сердца; в) И то, и другое | в | ||||
| 33. При обгорании неподвижного контакта пакетного выключателя, необходимо……. а) заменить пакетный выключатель; б) заменить неподвижный контакт | б | ||||
| 34. Может ли сеть аварийного освещения иметь розетки? а) нет, не может; б) может; в) в некоторых случаях может | а | ||||
| 35. Как проверить работоспособность предохранителя-разъединителя? а) выполнить 5 циклов включений – отключений, каждая операция должна быть успешной; б) проверить визуально наличие механических повреждений корпуса и контактов | а | ||||
| 36. Прочитать основное обозначение двигателя – АИРБС 100М4НПТ2 | АИ – серия, Р (С) – вариант увязки мощности с установочными размерами, Б – закрытое исполнение с естественным охлаждением без обдува, С – с повышенным скольжением, 100 – высота оси вращения, М – длина корпуса по установочным размерам, 4 – число пар полюсов, Н – малошумящие, П - повышенной точностью установочных размеров, Т – тропического исполнения, 2 – категория размещения | ||||
| 37. Что такое заземление? а) соединение с землей токоведущих металлических частей электрооборудования; б) соединение с землей нетоковедущих металлических частей электрооборудования; в) глухое заземление нейтрали источника | б | ||||
| 38. УЗО служит для отключений при… а) возникновения в цепи токов КЗ; б) при касании людьми токоведущих частей или корпусов оборудования оказавшихся под напряжением; в) при обрыве нулевого проводника | б | ||||
| 39. В качестве заземляющих проводников, можно применять: а) несущие тросы тросовой проводки; б) металлорукава; в) металлические открыто расположенные трубопроводы, за исключением трубопроводов для горючих жидкостей и газов; г) металлические открыто расположенные трубопроводы центрального отопления | б, в | ||||
| 40. Можно ли подключать электроинструмент напряжением 42 В к электрической сети общего пользования через автотрансформатор? а) да, можно; б) в некоторых случаях; в) запрещается категорически | в | ||||
| 41. Составить электрическую схему светильника, чтобы можно было раздельно включить две, три и пять ламп. |
| ||||
| 42. Определите способ контакта (непосредственное касание или гибкая связь) у передач: ременной, фрикционной, фрикционно-конической, цепной, зубчатой конической, зубчатой цилиндрической.
| Непосредственное касание: 1.фрикционная 2.фрикционно-коническая 3.зубчатая коническая 4.зубчатая цилиндрическая Гибкая связь: 1.ременная 2.цепная | ||||
| 43. Приведите условные обозначения приборов магнитоэлектрической системы, ваттметра | |||||
| 44. Из следующих соединений выберите разъемные и неразъемные и заполните таблицу: резьбовые, сварные, заклепочные, шпоночные, штифтовые
| Разъемные: резьбовые, шпоночные, штифтовые Неразъемные: сварные, заклепочные | ||||
| 45. Даны следующие жидкие и твердые материалы: фарфор, вода, железо, трансформаторное масло, текстолит, слюда, асбест. Выберите из них электроизоляционные материалы и заполните таблицу
| Жидкие: трансформаторное масло Твердые: фарфор, текстолит, слюда, асбест | ||||
| 46. Назовите требования, предъявляемые к материалу контактов | Электропроводность, термостойкость, механическая прочность | ||||
| 47. Укажите сходство и различие в назначении контактора и магнитного пускателя (с тепловым реле) и занесите в таблицу
| Сходство: управление электрическими цепями Различие: защита | ||||
| 48. Закончите предложение: «Разъединитель предназначен для ___________». | Создания видимого разрыва | ||||
| 49. Закончите предложение: «Выключатель нагрузки предназначен для » | |||||
50. Закончите предложение: «Выключатель предназначен для » | |||||
| 51. Заполните правый столбик таблицы
| |||||
| 52. Вставьте пропущенное слово: «Для быстрого гашения дуги и во избежание ее возникновения масляные выключатели оборудуют ………………………… устройствами». | Дугогасительными | ||||
| 53. Назовите основное конструктивное различие между разъединителем и выключателем нагрузки: | Дугогасительные устройства | ||||
| 54. Закончите предложения: «Разрядник предназначен для………………………..» | Снижения перенапряжения | ||||
| 55. Закончите предложения: «Реактор предназначен для………………………..» | |||||
| 56. Вставьте пропущенные слова: «Машина, преобразующая механическую энергию в электрическую, называется … » | Генератором | ||||
| 57. Вставьте пропущенные слова: «Принцип действия электрических машин основан на использовании явления ……………………»………… | Электромагнитной индукции | ||||
| 58. Вставьте пропущенные слова: «Если ротор электрической машины вращается со скоростью равной скорости вращения магнитного поля, то такая скорость называется …………………………..». | Синхронной | ||||
| 59. Назовите основные конструкции роторов синхронных генераторов | С явновыраженными полюсами; неявновыраженными полюсами | ||||
| 60. Вставьте пропущенные слова: «Роторы турбогенераторов выполняются с ………………………………… полюсами, так как имеют большую…………………………..» | Неявновыраженными; скорость | ||||
| 61. Приведите примеры элементов сети, которые являются источниками реактивной мощности | Генераторы, трансформаторы, двигатели, ЛЭП | ||||
| 62. Назовите среды, которые используются для охлаждения генераторов | Воздух, водород, вода, трансформаторное масло | ||||
| 63. Перечислите устройства, применяемые для компенсации реактивной мощности | Синхронный компенсатор, статические конденсаторы | ||||
| 64. Закончите предложение: « Трансформатор – это устройство, с помощью которого можно почти без потерь мощности ………………………………………..» | Изменять напряжение | ||||
| 65. Заполните правый столбик таблицы
| |||||
| 66. Существует два способа регулирования напряжения – ПБВ и РПН. Расшифруйте. ПБВ - РПН - | ПБВ – переключение без возбуждения РПН – регулирование под нагрузкой | ||||
| 67. Масло в трансформаторах служит для: | Изоляции, охлаждения | ||||
| 68. Закончите предложение: «По окончании капитального ремонта после сборки трансформатора проводят установленные…………………… и………………………..». | Испытания, Измерения | ||||
| 69. Основными элементами воздушной линии являются а) б) в) | Провода Опоры Изоляторы | ||||
| 70. Для воздушных линий используются два вида изоляторов. Какие? | Подвесные Штыревые | ||||
| 71. Перечислите виды оперативного тока | Постоянный, переменный, выпрямленный | ||||
| 72. Назовите три состояния, в котором может находиться оперативное оборудование | В работе, в ремонте, в резерве | ||||
| 73. Выберите из ниже перечисленной документации техническую и оперативную и занесите в таблицу: 1 - технический паспорт энергообъекта; 2 – оперативный журнал; 3 – инструкция по обслуживанию оборудования и должностные инструкции по каждому рабочему месту; 4 – журнал распоряжений; 5 – оперативная схема первичных соединений; 6 – технический паспорт установленного оборудования
| Техническая: 1; 6; 3 Оперативная: 2; 4; 5 | ||||
| 74. Различают две основные группы перенапряжений. Какие? | Коммутационные, атмосферные | ||||
| 75. Различают два вида пробоя. Какие? | Электрический, тепловой | ||||
| 76. Закончите предложение: «Для измерения тока в сетях под напряжением применят токоизмерительные ……………………………..». | Клещи | ||||
| 77. Назовите, какие бывают схемы питания потребителей в городских распределительных сетях | Радиальные, магистральные, смешанные | ||||
| 78. Выберите мероприятия, обеспечивающие безопасность работ, относящиеся к организационным и техническим изаполните таблицу: 1 – допуск к работе; 2 – необходимые отключения; 3 - вывешивание плакатов; 4 – оформление работы по наряду-допуску, распоряжению или перечню работ; 5 – проверка отсутствия напряжения; 6 – наложение заземления; 7 – надзор во время работы; 8 – окончание работы.
| Организационные: 1; 4; 7; 8 Технические: 2; 3; 5; 6 |
studfiles.net
Характер сопротивления пассивной электрической цепи для случая, соответствующего приведенной векторной диаграмме…
активно-индуктивный
На диаграмме ток отстает от напряжения и не под углом 90°, сл-но, это характер нагрузки активно-индуктивный (в цепи присутствует КАТушка индуктивности (Когда Отстает Ток) и резистор)
Если величина начальной фазы синусоидального тока 
, а величина начальной фазы синусоидального напряжения
, то угол сдвига фаз
между напряжением и током составляет…
ТРАНСФОРМАТОРЫ
Принцип действия трансформатора основан на…
законе электромагнитной индукции
В опыте холостого хода трансформатора показание ваттметра рW1 равно…
потерям в магнитопроводе
Трансформатор работает в режиме…
холостого хода (не подключена нагрузка, а только вольтметр, который имитирует отсутствие нагрузки)
Опыт холостого хода трансформатора проводиться при …
номинальном напряжении и разомкнутой вторичной обмотке
Трансформатор работает в режиме…
короткого замыкания (ко вторичной обмотке подключен амперметр, который как прибор имеет очень маленькое сопротивление, что имитирует короткое замыкание)
Если число витков первичной обмотки трансформатора w1=1000, а число витков вторичной обмотки w2=200, определите коэффициент трансформации.
5
.
Действующее значение ЭДС, индуцируемых в обмотках трансформатора, определяются по формулам
Или может быть другой вариант ответов
Сердечник трансформатора выполняется из электротехнической стали для …
увеличения магнитной связи между обмотками трансформатора
Сердечник трансформатора изготавливают из тонких листов электротехнической стали
для уменьшения токов Фуко или вихревых токов
Для уменьшения потерь на гистерезис в сердечнике трансформатора его изготавливают из магнитомягкого материала
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ
К АСИНХРОННЫМ относятся двигатели, у которых…
скорость вращения ротора меньше скорости вращения магнитного поля статора
Слово «АСИНХРОННЫЙ», значит «НЕСИНХРОННЫЙ», т.е. магнитное поле статора вращается НЕОДНОВРЕМЕННО с ротором!!!
Частота вращения магнитного поля статора асинхронного двигателя и частота вращения ротора связаны соотношением
n1>n2
Если асинхронный двигатель подключен к трехфазной сети частотой 50 Гц и вращается с частотой вращения 3000 об/мин, то он имеет количество полюсов –
Два
Асинхронные двигатели с фазным ротором отличаются от двигателя с короткозамкнутым ротором…
наличием контактных колец и щеток
Если ротор вращается в ту же сторону, что и магнитное поле, но с большей скоростью, то асинхронная машина…
работает в режиме генератора
Магнитопровод асинхронного двигателя набирают из тонких листов электротехнической стали, изолированных лаком друг от друга, для…
уменьшения потерь на вихревые токи или токов Фуко
Частота вращения магнитного поля синхронной машины n0 и частота вращения ротора n связаны соотношением…
СИНХРОНИЗМ в машинах означает ОДНОВРЕМЕННОСТЬ вращения магнитного поля статора и ротора
Если скорость вращения магнитного поля статора СИНХРОННОЙ четырехполюсной машины 1500 об/мин, то номинальная скорость вращения ротора
1500 об/мин
Частота ЭДС, создаваемой на статоре синхронной машины, определяют соотношением…
Для подведения постоянного напряжения к обмотке возбуждения ротора синхронной машины используется…
два контактных кольца (напряжение к обмотке возбуждения подводится от источника постоянного тока, т.е. два кольца для подведения ПЛЮСА и МИНУСА)
На рисунке изображены роторы электрических двигателей …
а – явнополюсный ротор синхронного двигателя; б – неявнополюсный ротор синхронного двигателя
Вращающееся магнитное поле синхронного двигателя создается при условии
Обмотки статора сдвинуты по поверхности статора на 120˚и подключены к трехфазной сети с фазовым сдвигом напряжений на угол 120°
Величину момента двигателя постоянного тока определяет выражение …
Представленные характеристики относятся к двигателю постоянного тока…
с последовательным возбуждением
Назначение обмотки возбуждения в машине постоянного тока - …
создание основного магнитного потока
В цепи возбуждения двигателя постоянного тока с независимым возбуждением устанавливается регулировочный реостат для …
уменьшения магнитного потока двигателя
В цепи возбуждения двигателя постоянного тока с параллельным возбуждением устанавливается регулировочный реостат для…
уменьшения магнитного потока двигателя
Для изготовления пластин коллектора машин постоянного тока применяется следующий материал…
медь
Направление вращения магнитного поля статора можно изменить, если…
поменять подключение двух любых фаз к трехфазной сети
ЭЛЕКТРОНИКА
Полупроводники имеют сопротивление
Больше, чем проводники
На рисунке изображен…
Биполярный транзистор
На рисунке изображен…
Полевой транзистор
Схеме включения транзистора с общей базой соответствует схема
КОЛЛЕКТОР
ЭМИТТЕР
БАЗА
У биполярных транзисторов средний слой называется…
базой
Схеме включения транзистора с общим коллектором соответствует рисунок…
На рисунке приведена схема…
усилителя с общим эмиттером
На рисунке приведена схема …
усилителя на биполярном транзисторе
На графике f1 определяет для усилителя…
Нижнюю граничную частоту усиления
На графике область от f1 до f2 определяет…
Полосу пропускания усилителя
Нижнюю границу частотных нелинейных искажений усилителя
Верхнюю границу частотных нелинейных искажений усилителя
Полосу частот, в которой усилитель работать не может
На рисунке изображена схема…
Двухполупериодного мостового выпрямителя
Двухполупериодной МОСТОВОЙ схеме выпрямления соответствует временная диаграмма напряжения…
Двухполупериодной схеме выпрямления С ВЫВОДОМ СРЕДНЕЙ ТОЧКИ трансформатора соответствует временная диаграмма напряжения…
Приведены временные диаграммы напряжения на входе (а) и выходе устройства (б). Данное устройство…
Двухполупериодный мостовой выпрямитель
Однополупериодный выпрямитель
Усилитель
Инвертор
Приведены временные диаграммы напряжения на входе (а) и выходе устройства (б). Данное устройство…
б
Однополупериодный выпрямитель
Двухполупериодный мостовой выпрямитель
Усилитель
Инвертор
Временным диаграммам напряжения на входе и выходе усилителя соответствует…
инвертирующий усилитель на операционном усилителе
Приведенная таблица характеризует логическую операцию …
| Х1 | Х2 | У |
| 0 | 0 | 0 |
| 1 | 0 | 1 |
| 0 | 1 | 1 |
| 1 | 1 | 1 |
Сложения (ИЛИ) 0+0=0, 0+1=1, 1+0=1, 1+1=1
Приведенная таблица характеризует логическую операцию …
| Х1 | Х2 | У |
| 0 | 0 | 0 |
| 1 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 0 |
| 1 | 1 | 1 |
Умножения (И) 0х0=0, 0х1=0, 1х0=0, 1х1=1
Данное обозначение показывает, что устройство выполняет логическую операцию…
Сложения ИЛИ
Приведенной таблице истинности соответствует схема …
Это операция ИЛИ-НЕ
| Х1+ Х2 | У | У с учетом инверсии |
| 0+0 | 1 | 0 |
| 1+0 | 1 | 0 |
| 0+1 | 1 | 0 |
| 1+1 | 1 | 0 |
На рисунке изображена вольтамперная характеристика …
тиристора
На рисунке изображена структура…
выпрямительного диода
studfiles.net
Асинхронный двигатель является простейшей из электрических машин. Как и любая электрическая машина, он имеет две основные части: статор и ротор.
Рис. 8.7. Конструкция статора асинхронного двигателя: 1 — станина; 2 — сердечник; 3 — обмотка; 4 — лапа; 5 —
прокладка
Статор (рис. 8.7) состоит из чугунной станины1, в которой закреплен магнитопровод2 в виде полого цилиндра. Между станиной и сердечником обычно оставляют зазор, через который проходит охлаждающий воздух. Для уменьшения потерь на вихревые токи магнитопровод набирают из тонких(0,5 мм) листов электротехнической стали, изолированных друг от друга лаком. В пазы, вырезанные по внутренней окружности статора, укладывают обмотку3. У двухполюсной машины обмотка статора состоит из трех катушек, сдвинутых на углы120°, у че- тырехполюсной— из шести катушек, сдвинутых на60°, у шестиполюсной— из девяти катушек и т. д. Обмотку в пазах статора закрепляют клиньями.
Рис. 8.8. Общий вид ротора асинхронного двигателя скоротко-замкнутой(а) и фазной(б) обмотками
Ротор также набирают из тонких листов электротехнической стали. В пазах ротора размещают обмотку, которая может быть короткозамкнутой или фазной(рис. 8.8). Короткозамкнутая обмотка типа«беличья клетка» изображена на рис. 8.9. Она состоит из толстых проводящих стержней(медь, алюминий), соединенных по торцам медными или алюминиевыми кольцами. Короткозамкнутая обмотка не изолируется от ротора. Иногда ее изготовляют заливкой расплавленного алюминия в пазы ротора.
Устройство фазной обмотки ротора аналогично устройству обмотки статора. Концы фазной
обмотки ротора соединяют с контактными кольцами и через щетки соединяют с регулировочными или пусковыми реостатами 3 (рис. 8.10). Контактные кольца1, изготовленные из латуни или меди, укрепляют на валу двигателя с помощью изолирующих прокладок. Щеткодержатель с угольными илимедно-графитовымищетками2 крепят на подшипниковом щите.
Рис. 8.9. Общий видкоротко-замкнутойобмотки типа | Рис. 8.10. Схема соединения фазной обмотки ротора с |
«беличья клетка» | регулировочными реостатами: 1—контактныекольца, 2— |
| щетки; 3 — реостаты |
Общий вид асинхронного двигателя показан на рис. 8.11.
Рис. 8.11. Общий вид асинхронного двигателя с короткозамкнутой(а) и фазной(б) обмотками ротора
Карточка № 8.2 (184). Устройство асинхронного двигателя
Назовите | основные | части | асинхронного | Станина, магнитопровод, обмотка статора, | 112 | ||||
двигателя |
|
|
|
|
| ротор |
|
| |
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
| Станина, магнитопровод, | ротор, обмотка | 23 | |
|
|
|
|
|
| ротора |
|
| |
Почему магнитопровод набирают из тонких | Для уменьшения потерь на вихревые токи | 110 | |||||||
листов | электротехнической | стали, |
|
|
| ||||
изолированных лаком друг от друга? |
|
| Для уменьшения потерь на перемагничивание | 3 | |||||
|
|
|
|
|
|
|
| ||
Какие | материалы | используют |
| для | Алюминий |
| 74 | ||
изготовления короткозамкнутой обмотки |
|
|
| ||||||
Алюминий, медь |
| 177 | |||||||
ротора? |
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
| Медь, серебро |
| 92 | ||
|
|
|
|
|
|
| |||
Чем отличается двигатель с фазным ротором | Наличием контактных колец и щеток | 153 | |||||||
от двигателя с короткозамкнутым ротором? |
|
|
| ||||||
Наличием пазов для охлаждения | 83 | ||||||||
|
|
|
|
|
| ||||
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
| Числом катушек статора |
| 116 | |
С какой целью двигатель с фазным ротором | Для подключения двигателя к сети | 120 | |||||||
снабжают | контактными | кольцами | и |
|
|
| |||
Для соединения ротора с | регулировочными | 132 | |||||||
щетками? |
|
|
|
|
| реостатами |
|
| |
|
|
|
|
|
|
|
| ||
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
Принцип действия асинхронного двигателя основан на использовании вращающегося магнитного поля и основных законов электротехники.
При включении двигателя в сеть трехфазного тока в статоре образуется вращающееся магнитное поле, силовые линии которого пересекают стержни или катушки обмотки ротора. При этом, согласно закону электромагнитной индукции, в обмотке ротора индуцируется ЭДС, пропорциональная частоте пересечения силовых линий. Под действием индуцированной ЭДС в короткозамкнутом роторе возникают значительные токи.
В соответствии с законом Ампера на проводники с током, находящиеся в магнитном поле, действуют механические силы, которые по принципу Ленца стремятся устранить причину, вызывающую индуцированный ток, т. е. пересечение стержней обмотки ротора силовыми линиями вращающегося поля. Таким образом, возникшие механические силы будут раскручивать ротор в направлении вращения поля, уменьшая скорость пересечения стержней обмотки ротора магнитными силовыми линиями.
Достичь частоты вращения поля в реальных условиях ротор не может, так как тогда
стержни его обмотки оказались бы неподвижными относительно магнитных силовых линий и индуцированные токи в обмотке ротора исчезли бы. Поэтому ротор вращается с частотой, меньшей частоты вращения поля, т. е. несинхронно с полем, или асинхронно.
Если силы, тормозящие вращение ротора, невелики, то ротор достигает частоты, близкой к частоте вращения поля. При увеличении механической нагрузки на валу двигателя частота вращения ротора уменьшается, токи в обмотке ротора увеличиваются, что приводит к увеличению вращающего момента двигателя. При некоторой частоте вращения ротора устанавливается равновесие между тормозным и вращающим моментами.
Карточка № 8.3 (213)
Принцип действия асинхронного двигателя. Физические процессы, происходящие при раскручивании ротора
Какова частота пересечения силовыми линиями магнитного поля | Максимальна | 124 | |
стержней обмотки неподвижного ротора? |
|
| |
Минимальна | 65 | ||
| |||
|
|
| |
| Равна нулю | 45 | |
|
|
| |
Какова частота пересечения силовыми линиями магнитного поля | Максимальна | 49 | |
стержней обмотки ротора двигателя в режиме холостого хода? |
|
| |
Минимальна | 224 | ||
| Равна нулю | 60 | |
|
|
| |
Может ли ротор асинхронного двигателя раскрутиться до частоты | Может | 161 | |
вращения магнитного поля? |
|
| |
Не может | 55 | ||
| |||
Как изменится ток в обмотке ротора при увеличении механической | Увеличится | 158 | |
нагрузки на валу двигателя? |
|
| |
Не изменится | 8 | ||
| Уменьшится | 20 | |
|
|
| |
Чему был бы равен ток в обмотке ротора, если бы ротор вращался с | Максимально | 129 | |
частотой вращения магнитного поля? | возможному значению |
| |
| Нулю | 52 | |
|
|
|
Обозначим через n2 частоту вращения ротора асинхронного двигателя. Было установлено,
что n2<n1.
Частоту вращения магнитного поля относительно ротора, т. е. разностьn1—n2, называют скольжением. Обычно скольжение выражают в долях частоты вращения поля и обозначают буквойs:
s=(n1—n2)/n1.
Скольжение зависит от нагрузки двигателя. При номинальной нагрузке его значение составляет около0,05 у машин небольшой мощности и около0,02 у мощных машин.
Из последнего равенства находим, чтоn2=(l—s)n1.
После преобразования получаем выражение частоты вращения двигателя, удобное для дальнейших рассуждении: n = (1- s) 60pf
Поскольку при нормальном режиме работы двигателя скольжение невелико, частота вращения двигателя мало отличается от частоты вращения поля.
На практике скольжение часто выражают в процентах: b = n1 - n2 ×100 n1
У большинства асинхронных двигателей скольжение колеблется в пределах 2—5%. Скольжение является одной из важнейших характеристик двигателя; через него
выражаются ЭДС и ток ротора, вращающий момент, частота вращения ротора.
При неподвижном (n2=0) ротореs=1. Таким скольжением обладает двигатель в момент
пуска.
Как отмечалось, скольжение зависит от момента нагрузки на валу двигателя; следовательно, и частота вращения ротора зависит от тормозного момента на валу. Номинальное значение частоты вращения ротораn2, соответствующее расчетным значениям нагрузки, частоты и напряжения сети, указывается на заводском щитке асинхронного двигателя.
Асинхронные машины, как и другие электрические машины, обратимы. При0<s£l машина работает в режиме двигателя, частота вращения ротораn2 меньше или равна частоте вращения магнитного поля статораn1. Но если внешним двигателем раскрутить ротор до частоты вращения, большей синхронной частоты: n2>n1, то машина перейдет в режим работы генератора переменного тока. При этом скольжение станет отрицательным, а механическая энергия приводного двигателя будет превращаться в электрическую энергию.
Асинхронные генераторы переменного тока практически не применяются.
Карточка № 8.4 (174). Скольжение и частота вращения ротора
Частота вращения магнитного поля 3000об/мин. Частота | 2% |
|
| 68 | |
вращения ротора 2940об/мин. Определить скольжение |
|
|
|
| |
Для | решения | задачи | 185 | ||
|
| недостаточно данных |
|
| |
|
| 20% |
|
| 216 |
|
|
|
|
| |
По трем катушкам обмотки статора проходит трехфазный | Для | решения | задачи | 226 | |
ток частотой 500Гц. Частота вращения ротора | 28500 | недостаточно данных |
|
| |
об/мин. Определить скольжение |
| 5% |
|
| 37 |
|
| 20% |
|
| 176 |
|
|
|
| ||
Найти частоту вращения ротора, еслиs=0,05; р=1; f=50Гц | 3000об/мин |
| 169 | ||
|
| 1425об/мин |
| 165 | |
|
|
|
|
| |
|
| 2850об/мин |
| 26 | |
|
|
|
| ||
Вращающееся магнитное поле статора является | 2850 об/мин |
| 159 | ||
щестиполюсным. Найти частоту вращения ротора, если |
|
|
| ||
1425 об/мин |
| 127 | |||
s=0,05; f=50Гц |
|
|
|
|
|
| 950 об/мин |
| 10 | ||
|
|
| |||
|
|
|
|
| |
Как изменится скольжение, если увеличить | момент | Увеличится |
| 33 | |
механической нагрузки на валу двигателя? |
|
|
|
|
|
| Не изменится |
| 63 | ||
|
|
| |||
|
|
|
|
| |
|
| Уменьшится |
| 142 | |
|
|
|
|
|
|
Условия индуцирования ЭДС в обмотках трансформатора и асинхронной машины одинаковы. Действительно, в трансформаторе витки обмотки пересекаются переменным магнитным потоком, сохраняющим свое направление в пространстве. В асинхронной машине витки обмотки пересекаются постоянным, но вращающимся магнитным потоком. С точки зрения закона электромагнитной индукции следует отметить, что в обоих случаях магнитный поток, сцепленный с каждым витком обмотки, изменяется во времени по синусоидальному закону.
К асинхронным машинам полностью применима формула для трансформаторной ЭДС.
Пока ротор асинхронного двигателя неподвижен, его обмотка пересекается вращающимся магнитным полем с частотойп1.
Обозначим действующее значение ЭДС одной фазы неподвижного ротора E2н. Тогда
формула для трансформаторной ЭДС примет вид
E2н = 4,44ϖ2k2f1Ф
где ϖ— число витков одной фазы обмотки ротора; k2 — обмоточный коэффициент ротора; f1—частотатока питающей сети; Ф— вращающийся магнитный поток.
Обмоточный коэффициент всегда меньше единицы и в современных асинхронных машинах составляет 0,85—0,95. Он обусловлен тем, что в машине переменного тока витки
обмотки распределены по внутренней поверхности статора и не одновременно пересекаются магнитным потоком. Поэтому ЭДС отдельных витков сдвинуты по фазе относительно друг друга и складываются не арифметически, как в трансформаторе, а геометрически(рис. 8.12).
Рис. 8.12. Сложение ЭДС отдельных витков в трансформаторе(а) и в машине переменного тока(б)
При неподвижном роторе частота индуцируемой в его обмотке ЭДС равна частоте сети f1. По мере раскручивания ротора скорость(n1—п2) пересечения витков обмотки вращающимся магнитным полем уменьшается, а следовательно, уменьшается частота ЭДС в обмотке ротора:
f2 = p(n1 − n2 )
60
Чтобы ввести скольжение в выражение для f2, умножим числитель и знаменатель наn1
f | 2 | = | p (n1 − n2 )n1 | = n1 − n2 | pn1 | = sf |
|
| |||||
|
| 60n1 | n160 | 1 | ||
|
|
|
| |||
Таким образом, частота ЭДС в обмотке ротора прямо пропорциональна скольжению. Теперь можно записать выражение для ЭДС обмотки ротора в общем случае:
E2=4,44ϖ2k2f2Ф=4,44ϖ2k2sf1Ф
Сравним выражения для E2н иE2, найдем, чтоE2=sE2н.
ЭДС E2, индуцируемая в обмотке ротора вращающимся магнитным полем, прямо пропорциональна скольжению двигателя.
studfiles.net
Электрические машины, определение, назначение, обратимость машин
Электрической машиной называют устройство, преобразующее или механическую энергию в электрическую (генератор), или электрическую энергию в механическую (электродвигатель) Электрические машины разделяют по назначению на 2 основных вида: электрические генераторы и электрические двигатели. Генераторы предназначены для выработки электрической энергии, а электродвигатели – для приведения в движение колесных пар электрических локомотивов, вращение валов вентиляторов, компрессоров и т.п. В электрических машинах происходит процесс преобразования энергии. Генераторы преобразуют механическую энергию в электрическую. Это означает, что для работы генератора надо вращать его вал каким-либо двигателем. На тепловозе, например, генератор приводят во вращение дизелем, на тепловой электростанции – паровой турбиной, на гидроэлектростанции – водяной турбиной. Электрические двигатели, наоборот, преобразуют электрическую энергию в механическую. Поэтому для работы двигателя его надо соединить проводами с источником электрической энергии или включить в электрическую сеть. Электрические машины обратимы. Это значит, что одна и та же машина может работать и как генератор, и как двигатель.
Устройство электрической машины постоянного тока
Электрическая машина состоит из двух частей:
I неподвижная часть.
II подвижная часть.
Неподвижная часть электрической машины состоит из:
Станина - выполняет роль корпуса и магнитопровода.
Как корпус станина служит для:
- крепления остальных деталей машины
- для защиты внутренних деталей машины от пыли, грязи и т.д.
- для защиты потребителей (людей) от вращающихся частей машины.
Как магнитопровод станина служит для замыкания по ней основного магнитного потока.
Станина изготавливается литьём из стали высокой прочности и высокой магнитной проницаемости.
2. Главные полюса служат для создания основного магнитного потока (магнитного поля).
Полюс состоит из:
- сердечника (магнитопровода), набранного из отдельных листов электротехнической стали для уменьшения потерь на вихревые токи.
- обмотки главных полюсов (обмотки возбуждения магнитного потока) изготавливаются из медного провода круглого сечения.
- полюсные наконечники имеют вид верхушки синусоиды для того, чтобы магнитная индукция в зазоре между полюсами изменялась бы по синусоидальному закону.
Дополнительные полюса служат для улучшения работы машины большой мощности, устройство аналогично устройству главных полюсов. Количество дополнительных полюсов кратно 2 и равно количеству главных.
Щетки со щеткодержателями выполняют две роли:
а) если электрическая машина работает в режиме генератора, то электрический ток проходит по цепочке: обмотка якоря – коллектор – щетки – нагрузка (потребитель) во внешней цепи.
б) если электрическая машина работает в режиме электродвигателя, то ток проходит по цепочке: внешний источник питания – щетки – коллектор – обмотка якоря
Щетки изготавливаются из графита с добавлением порошка меди для повышения электропроводности и устойчивости к стиранию. Щетки взаимозаменяемы без дополнительного разбора конструкции электрической машины.
5. Боковые крышки машины с подшипниковыми узлами закрывают машину по бокам и служат для крепления вала.
Подвижная часть электрической машины состоит из:
Вал – служит для крепления подвижных деталей машины. Вал изготавливается из стали высокой прочности.
Якорь и якорные обмотки выполняют две роли.
а) если машина работает в режиме генератора то при вращении якоря в обмотке якоря возникает ЭДС.
б) если машина работает в режиме двигателя, то от внешнего источника питания ток попадает в обмотку якоря, в результате чего якорь начинает вращаться.
Якорь выполняет роль магнитопровода и набирается из отдельных листов электротехнической стали для уменьшения потерь на вихревые токи. В теле якоря сверлят вентиляционные каналы, по которым проходит охлаждающий воздух.
Проводники обмотки якоря закрепляются во внешних пазах якоря. Каждый проводник обмотки якоря припаивается к соответствующей пластине коллектора.
Коллектор является механическим выпрямителем тока, представляет собой жесткую конструкцию из медных пластин. Коллектор закрепляется на валу. Поверхность коллектора тщательно обрабатывается и зашлифовывается для уменьшения потерь на трение щеток по коллектору. Щёточно-коллекторный узел наиболее уязвимый, так как это единственное место соприкосновения подвижной и неподвижной частей машины; поэтому он требует постоянного контроля и ухода.
Вентилятор – крепится на валу и предназначен для воздушного охлаждения машины
Коллектор
Щётки
Сердечник якоря
Сердечник главного полюса
Обмотка возбуждения главного полюса
Станина
Подшипниковый щит
Вентилятор
Обмотка якоря
Классификация генераторов постоянного тока по способу возбуждения магнитного потока
Различают генераторы независимого возбуждения и генераторы с самовозбуждением. В генераторах независимого возбуждения основной магнитный поток создается либо постоянным магнитом, либо электромагнитом (обмоткой возбуждения), питаемым от источника постоянного тока. Генераторы независимого возбуждения находят применение в схемах автоматики, в двигатель-генераторных агрегатах, когда требуется изменять не только значение, но и полярность напряжения на зажимах, а также в качестве тахогенераторов, предназначенных для дистанционного измерения частоты вращения. Недостатком этих машин является необходимость иметь отдельный источник энергии для питания обмотки возбуждения или постоянные магниты.
В генераторах с самовозбуждением питание обмотки главных полюсов осуществляется напряжением самого генератора. При этом отпадает необходимость в отдельном источнике питания. В зависимости от схемы включения обмотки возбуждения различают генераторы параллельного, последовательного и смешанного возбуждения. Генераторы постоянного тока параллельного возбуждения находят широкое применение в качестве бортовых источников питания, на подвижных объектах: кораблях, самолетах, автомобилях.
Генераторы последовательного возбуждения используют редко.
Генераторы со встречным включением обмоток используют в качестве сварочных генераторов.
Классификация электродвигателей постоянного тока по способу возбуждения магнитного потока
Свойства электродвигателей постоянного тока определяются в основном способом включения обмотки возбуждения. В зависимости от этого различают электродвигатели: 1) с независимым возбуждением: обмотка возбуждения питается от постороннего источника постоянного тока; 2) с параллельным возбуждением : обмотка возбуждения подключена параллельно обмотке якоря; 3) с последовательным возбуждением : обмотка возбуждения включена последовательно с обмоткой якоря; 4) со смешанным возбуждением : он имеет две обмотки возбуждения, одна подключена параллельно обмотке якоря, а другая – последовательно с ней. Двигатели с последовательным возбуждением применяют во всех тяговых приводах (электровозы, тепловозы, Электропоезда, электрокары), а также в приводах грузоподъемных механизмов
3. Устройство асинхронного двигателя с фазным ротором
Асинхронный двигатель – простейший из электрических машин, имеет 2 основные части статор и ротор. Статор состоит из чугунной станины, к которой закреплен магнитопровод в виде полого цилиндра, между станиной и сердечником оставлен зазор через который проходит охлаждающий воздух. Для уменьшения потерь на вихревые токи магнитопровод набирают из тонких листов электротехнической стали, изолированных друг от друга лаком. В пазы, вырезанные по внутренней окружности статора укладывают обмотку и закрепляют клиньями. Ротор набирают из тонких листов электротехнической стали, в пазах ротора размещают фазную обмотку. Устройство фазной обмотки ротора аналогично устройству обмотки статора. Концы фазной обмотки ротора соединяют с контактными кольцами и через щетки соединяют с регулировочными или пусковыми реостатами. Контактные кольца из латуни или меди укрепляются на валу двигателя с помощью изолирующих прокладок. Щеткодержатель с угольными или медно-графитовыми щетками крепят на подшипниковом щите.
4. Принцип действия асинхронного двигателя
Основан на использовании вращающегося магнитного поля и основных законах электротехники. При включении двигателя в сеть трехфазного тока в статоре образуется вращающееся магнитное поле, силовые линии которого пересекают стержни или катушки обмотки ротора. Согласно закону электромагнитной индукции, в обмотке ротора создается ЭДС пропорционально частоте пересечения силовых линий и в короткозамкнутом роторе возникают значительные токи. По закону Ампера на проводники с током, находящиеся в магнитном поле, действуют силы, которые по принципу Ленца стремятся устранить причину вызывающую ток. Таким образом ротор раскручивается в направлении вращения поля и вращается с частотой меньшей частоты вращения поля, то есть не синхронно с полем, или асинхронно.
5. Скольжение и частота вращения ротора асинхронного
Частота вращения магнитного поля статора – n1, а частота вращения ротора- n2, причем n2< n1. частоту вращения магнитного поля относительно ротора, т.е. разность «n1- n2» называют скольжением и обозначают s = (n1- n2)/ n1.
Скольжение зависит от нагрузки двигателя. Скольжение – важнейшая характеристика двигателя, через него выражается ЭДС и ток ротора, вращающий момент, частота вращения ротора. У большинства асинхронных двигателей s равно 2-5%. При неподвижном роторе (n2=0) s=1. Таким скольжением обладает двигатель в момент пуска. Асинхронные машины, как и другие электрические машины обратимы.
6. Коэффициент полезного действия асинхронного двигателя
Потери энергии в асинхронном двигателе складываются из потерь в обмотках статора и ротора, потерь в магнитопроводе, механических и добавочных потерь. Потери в обмотках Pм (потери в меди) пропорционально квадрату тока и существенно изменяются при изменении нагрузки двигателя.
ŋ= P1-(Pм+Pc +PМех +Pдоб) / P1. Где P1 – мощность, потребляемая двигателем из сети, Pc - потери в стали, PМех – механические потери, Pм – потери в меди, Pдоб –добавочные потери. При номинальном режиме работы двигателя КПД 0,9 – 0,95%
Важная характеристика коэффициент мощности cosφ. Он показывает, какая часть полной мощности, поступающей из сети, расходуется на покрытие потерь и преобразуется в механическую работу.
7. Синхронный генератор
Ротор синхронных машин вращается синхронно с вращающимся магнитным полем, т.к. частота вращения ротора с магнитным полем одинакова, в обмотке ротора не индуцируются токи. Обмотка ротора получает питание от источника постоянного тока. Устройство статора синхронной машины аналогично устройству статора асинхронной. В пазы статора укладывают трехфазную обмотку, концы которой выводят на клеммовую панель. Ротор изготавливают в виде постоянного магнита. Роторы могут быть явнополюсными и неявнополюсными. Синхронные генераторы с явнополюсными роторами приводятся в действие тихоходными турбинами гидроэлектростанций. Синхронные генераторы с неявнополюсными роторами приводятся в действие паровыми или газовыми турбинами теплоэлектростанций.
Частота индуцированной ЭДС синхронного генератора f = pn/ 60, где p – число пар полюсов, n/60 – число оборотов ротора в секунду.
8. Синхронный двигатель
Устройство статора синхронного двигателя аналогично устройству статора асинхронного двигателя. Ротор синхронного двигателя представляет собой электромагнит или постоянный магнит. Важное достоинство синхронного двигателя постоянство частоты вращения. Достоинства: постоянство частоты вращения независимо от механической нагрузки на валу, меньшее чем у асинхронных двигателей чувствительность к колебаниям напряжения. Недостатки: сложность конструкции, сложность пуска в ход, трудность регулирования частоты вращения.
4
studfiles.net
Тема: ТЕХНОЛОГИЯ СБОРКИ СЕРДЕЧНИКОВ МАГНИТОПРОВОДОВ
Лекция 5
5.1Требования к магнитопроводам
Магнитопроводами называют те части электрических машин, по которым протекает магнитный поток. Магнитная система электромеханических преобразователей энергии служит для проведения магнитного потока по замкнутому контуру. При работе электрической машины магнитный поток может изменяться или по величине, или по направлению, или одновременно и по величине и по направлению. Магнитные сердечники разделяются на сердечники,пронизываемые переменным и постоянным магнитными потоками. При прохождении по магнитопроводу переменного магнитного потока в нем происходит потеря энергии, которую называют магнитными потерями, или потерями в стали.это сердечники статоров асинхронных и синхронных ЭМ,якоря машин постоянного тока, сердечники трансформаторов.
При прохождении по магнитопроводу постоянного магнитного потока (в роторах синхронных машин, в полюсах и станине машин постоянного тока) потери в стали отсутствуют. Это позволяет изготовлять такие магнитопроводы из одного куска стали, например станину машины постоянного тока. При сложной геометрической форме магнитопровода, например полюсов машин постоянного тока или синхронных машин, изготовление их методом литья и последующей механической обработки нецелесообразно, поэтому их экономичнее изготовлять шихтованным из отдельных листов, отштампованных из конструкционной стали толщиной 1.. .4 мм.
Сердечники роторов асинхронных двигателей также можно было-бы изготавливать из листов конструкционной стали, так как частота тока и потока в номинальном режиме небольшая ( 
) и составляет 1...3 Гц, поэтому потерями в стали ротора пренебрегают. Однако с целью экономии металла их изготавливают из электротехнической стали. Целесообразно штамповать листы ротора из круглого отхода, который получается при штамповке листа статора.
Основные потери в стали состоят из потерь на гистерезис и потерь на вихревые токи. Они зависят от марки стали, толщины листов магнитопровода, частоты перемагничивания и индукции. На потери в стали оказывают влияние также различные технологические факторы. Потери на гистерезис увеличиваются из-за образовавшегося в процессе штамповки листов магнитопровода наклепа, который изменяет структуру стали по кромкам зубцов.
Потери на вихревые токи возрастают в результате замыканий части листов магнитопровода между собой, возникающих из-за заусенцев, которые образуются при опиловке пазов, при забивке пазовых клиньев, из-за чрезмерной опрессовки магнитопровода и ряда других причин.
Потери на гистерезис пропорциональны частоте перемагничивания в первой степени, а потери на вихревые токи пропорциональны частоте перемагничивания во второй степени.
Потери в стали рассчитывают по формулам, основанным на результатах многолетних теоретических и экспериментальных исследований.
Потери в стали в рассматриваемой части магнитопровода составляют:
(
где К — поправочный коэффициент, учитывающий увеличение потерь в зубцах и в спинке сердечника из-за резки, штамповки и сборки листов, опрессовки, опиловки и обточки сердечников, а также из-за неравномерного распределения магнитной индукции. Значение коэффициента К зависит от качества штампов и совершенства технологического процесса изготовления сердечников. Установленное опытным путем среднее значение коэффициента К составляет 1,7 для машин переменного тока и 2,3 для машин постоянного тока;
p
- удельные магнитные потери, равные потерям в 1 кг стали при В = 1,0 Тл и частоте f= 50 Гц. Значения удельных магнитных потерь регламентированы ГОСТ 21427.2;
f- частота перемагничивания, Гц. Для машин переменного тока равна частоте питающей сети. Для расчета потерь в стали якоря машины постоянного тока
f=p n/60.
- показатель степени, зависящий от марки стали и толщины листов магнитопровода;
В - индукция в стали, Тл;
т - масса стали, кг.
Магнитопровод в электрической машине состоит из отдельных стальных сердечников, разделенных воздушным зазором или стыковыми соединениями. Назначение сердечника в машине определяет его конструкцию и технологию изготовления. Для уменьшения потерь на вихревые токи пакеты сердечников статоров, роторов и якорей набирают из отдельных, изолированных между собой листов электротехнической стали толщиной 0,5 мм.
Основные требования, предъявляемые к сердечникам, набираемым из листов, следующие:
минимальное смещение листов относительно друг друга;
хорошая изоляция между листами;
высокая плотность сердечника;
высокий коэффициент заполнения сердечника сталью;
надежное скрепление листов между собой, с корпусом или валом.
К сердечникам, в которые обмотка будет укладываться механизированным способом, предъявляются особенно высокие требования.
При шихтовке сердечников происходит смещение листов относительно друг друга вследствие зазоров между шпоночными канавками листов и шпонками оправок, неточностями штамповки и заусенцами, которые при прессовке сминаются. Различают размеры паза в штампе 
и 
(рис. 5.1) и размеры паза в свету 
и
получающиеся в собранных сердечниках. Разница между этими размерами составляет 0,1...0,3 мм в зависимости от диаметра листов, способа штамповки и качества сборки. При расчете магнитной цепи ширину зубца принимают равной ширине зубца в штампе, а при расчете коэффициента заполнения паза обмоткой - площади паза в свету.
Все листы в сердечнике должны быть ориентированы по пазам, т.е. сохранять то положение, какое было при штамповке. Если у одного и того же листа железа замерить ширину пазов и их расположение относительно друг друга , то можно убедиться ,что они отличаются друг от друга, хотя бы на небольшую величину. Это происходит потому, что при изготовлении штампа всегда неизбежны погрешности. Но эти погрешности не окажут влияние на размер и качество поверхности пазов сердечника, если собирать пакет из листов железа, вырубленного одним и тем же штампом, и располагать их в таком положении, как они штамповались.
Узнать каким штампом вырублен лист, можно по матричному (шихтовочному) знаку, который вырубается каждым штампом на различном расстоянии от шпоночной канавки.
Рис 5.1 –Размер паза в штампе и в свету
Шихтовочный знак обычно делается в виде одной или двух выкружек у листов якоря или ротора на внутреннем диаметре, а у статорных листов– на наружном диаметре .
Разница между размерами пазов в штампе и в свету зависит от способа штамповки. При штамповке совмещённым или последовательным штампом расположение пазов по окружности во всех листах одинаковое. При штамповке же пазовым штампом, вследствие неточностей делительного механизма пресса возможны отклонения размеров отдельных пазовых делений.
Сердечник должен быть плотным и монолитным. После прессования сердечника возможно появление распушения зубцов, известное под названием «веер» .Оно возникает при прессовке сердечника из-за недостаточной жёсткости зубцов статора и ротора. Распушение зубцов понижает плотность прессовки, является причиной шумов и создает опасность прорезания изоляции катушек отогнувшимися зубцами. Поэтому для борьбы с распушеним зубцов применяют ряд мер, которые зависят от конструкции машины. В крупных машинах для уменьшения распушения зубцов между нажимными шайбами и торцами сердечников устанавливают нажимные пальцы. В машинах средней и малой мощности с распушением борются ,увеличивая жёсткость крайних листов. Раньше крайние листы штамповали из более толстой листовой стали, толщиной 1-1,5 мм. С каждой стороны сердечника ставили по несколько утолщённых листов. Увеличение толщины листов вызывает повышение вырубного усилия и требует изготовления специальных штампов с увеличенными зазорами между матрицей и пуансоном, что ведёт к удорожанию технологической оснастки. Кроме того, в утолщённых листах повышаются потери от вихревых токов. Поэтому в дальнейшем стали применять крайние листы, попарно сваренные точками из средних листов для повышения жёсткости. В микромашинах для устранения распушения применяют склеивание листов крайних пакетов.
Более подробно меры, применяемые для уменьшения распушения листов, рассматриваются при описании конкретной технологии.
Технология сборки и скрепления сердечника зависит от его конструкции и габаритов, толщины листов, последующих технологических операций. Сердечники статоров машин переменного тока и якорей машин постоянного тока пересекаемые переменным магнитным потоком изготовляют из тонких листов электротехнической стали, которые изолируют друг от друга.
Сердечники полюсов машин постоянного тока, полюсов и ободов роторов синхронных явнополюсных машин, пересекаемые постоянным магнитным потоком, изготовляют из более толстых листов, которые не изолируют друг от друга.
При внешнем диаметре сердечника статора до 990 мм он выполняется из целых листов, так как листы или рулоны электротехнической стали выпускают с максимальной шириной 1000 мм (ГОСТ 214273). При внешнем диаметре сердечника более 990 мм его собирают из отдельных сегментов.
Для машин малой мощности сердечники статоров собирают на цилиндрическую оправку диаметром, равным внутреннему диаметру статора, и скрепляют одним из следующих способов: заливкой алюминиевого корпуса на сердечник, скобами, сваркой, шпильками и склеиванием.
Для машин средней мощности (до высоты оси вращения 455 мм) сердечники статоров также собирают на оправку и скрепляют скобами или сваркой. Для придания монолитности сердечникам некоторых специальных машин применяют склеивание листов.
Для машин большой мощности сердечники статоров собирают в корпус машин из круглых листов или сегментов и крепят нажимными шайбами.
Сердечники роторов и якорей набирают, как правило, на вал. В машинах малой мощности листы удерживаются на валу силой трения, а в более крупных машинах - шпонками и нажимными шайбами, надеваемыми на вал с натягом. В машинах средней и большой мощности сердечники роторов собирают на конструктивный элемент, который придает сердечнику необходимую жесткость. Сердечники роторов с короткозамкнутой литой алюминиевой обмоткой скрепляют заливкой алюминия в пазы и по торцу сердечника, а сердечники роторов с короткозамкнутой сварной обмоткой собирают на шпонку и крепят нажимными шайбами.
Сердечник собирают из листов электротехнической стали, которые имеют двустороннее электроизоляционное покрытие, не проводящее магнитный поток. Поэтому часть сердечника не участвует в проведении магнитного потока. При расчете электрической машины необходимо знать, какая часть сердечника проводит магнитный поток. С этой целью введен коэффициент заполнения сердечника сталью:
,
где m-масса сердечника, кг;
–плотность стали, кг/м
;
V – объём сердечника, м
В зависимости от марки стали, ее толщины, толщины покрытия и технологии сборки коэффициент заполнения колеблется в пределах от 0,98 до 0,93 и указывается в чертежах для каждого электродвигателя. Чем выше этот коэффициент, тем лучше качество сердечника при прочих равных условиях.
5.2 Порядок технологических операций
В общем случае при изготовлении сердечника предусматривают следующие основные технологические операции:
штамповку листов;
снятие заусенцев;
термическую обработку листов;
нанесение на обе стороны листов электроизоляционного покрытия; '
сборку листов;
прессование и скрепление. ч
Порядок технологических операций при сборке сердечников зависит от качества листов электротехнической стали и качества их штамповки. При термически обработанной и имеющей электроизоляционное покрытие электротехнической стали, при высоком качестве штамповки на листоштамповочных автоматах и отсутствии заусенцев листы подбирают по шихтовочному знаку и отправляют на сборку. Такой процесс сборки наиболее прогрессивен, требует наименьших производственных площадей и оборудования.
При получении электромашиностроительным предприятием термически не обработанной и не изолированной электротехнической стали появляются дополнительные операции, требующие специального оборудования.
Последовательность технологических операций при сборке сердечников из горячекатаной электротехнической стали следующая: снятие заусенцев -изолировка листов - сборка. Операции снятия заусенцев и изолировки листов производятся на конвейерной линии. В начале линии монтируется гратоснимательное устройство или станок для снятия заусенцев (см. рис.5.3), затем установка для лакировки и запечки лака. Сердечники роторов асинхронных двигателей с обмоткой, залитой алюминием, собирают из неизолированных листов. В этом случае последовательность операций: снятие заусенцев -сборка.
Сборка сердечников из холоднокатаной изотропной электротехнической стали требует дополнительной операции термообработки (повторного отжига). Эта операция проводится перед изолировкой листов. Термообработка необходима для уменьшения последствий штамповки, потерь на перемагничивание и улучшения магнитных свойств. Последовательность операций при этом следующая: снятие заусенцев - термообработка - изолировка листов -сборка.
При массовом производстве машин малой мощности листы статоров и роторов для них штампуют твердосплавными штампами на высокоточных прессах. Высокое качество штампованных листов позволяет исключить операцию снятия заусенцев, и тогда последовательность операций будет следующей: термообработка - оксидирование - сборка.
Последовательность технологических операций при сборке сердечников из холоднокатаной анизотропной электротехнической стали следующая: снятие заусенцев - термообработка - изолировка листов - сборка.
Для машин общепромышленного исполнения листы сердечников изолируют нанесением лаковой пленки один раз, для машин, работающих в тяжелых условиях, листы лакируются 2...3 раза, а листы для сердечников турбо- и гидрогенераторов - до 5 раз.
5.3. Сборка сердечников статора и ротора на оправку
На оправку собираются сердечники статора при внешнем диаметре до 500 мм и ротора с короткозамкнутой алюминиевой обмоткой.
При сборке сердечников статора и ротора асинхронных двигателей применяют различные методы центрирования и ориентации листов, что обуславливает многообразие технологических процессов и средств их механизации. Технологически процессы центрирования и ориентации листов должны обеспечивать решение двух основных задач: ограничить в заданных пределах перемещение листов на плоскости по двум координатным осям и вращение листов вокруг оси сердечника.
Рассмотрим процесс сборки листов на сплошную цилиндрическую оправку с одной шпонкой, позволяющий в принципе выполнить указанные задачи. Для облегчения выполнения процесса сборки и повышения производительности труда необходимо предусмотреть между базовыми поверхностями оправки и собираемых листов гарантированные зазоры, обеспечивающие свободное перемещение листов по оправке без заклинивания. Для этого несколько уменьшают диаметр оправки и ширину шпонки на ней. Существенное повышение точности сборки при высокой производительности процесса обеспечивает применение самоцентрирующих разжимных оправок с тремя раздвижными кулачками.
На электромашиностроительных предприятиях чаще всего применяют сплошные цилиндрические оправки со шпонками и уменьшенными диаметральными зазорами в сопряжениях. Для облегчения процесса сборки листов заходную часть оправки выполняют конусной.
Собирать сердечники необходимо из листов, вырубленных одним и тем же штампом, и располагать их в таком же положении, как они штамповались. Это требование вызвано тем, что при изготовлении штампа всегда неизбежны погрешности, которые могут влиять на размер паза в свету (рис. 5.1). Листы, штампованные разными штампами, отличаются расположением шихтовочного знака относительно шпоночной канавки. Шихтовочный знак обычно делается в виде одной или двух выкружек у листов ротора и якоря на внутреннем диаметре, а у статорных листов - на наружном диаметре.
Перед сборкой на вал листы сердечника должны быть сориентированы по шпоночной канавке и шихтовочному знаку.
При штамповке листов на автоматических линиях листы статора и ротора снимаются с пресса в ориентированном виде. Если сталь листов не требует
термообработки и имеет изоляционное покрытие, то листы сразу поступают для сборки на оправку. Если листы после штамповки требуют термообработки и лакирования (или оксидации), то после проведения этих операций ориентировка теряется и ее производят снова.
Для ориентирования листов сердечников применяют станки различных конструкций. Для ориентирования листов статора применяют станки с вертикальной осью вращения (рис. 5.2, а) и с горизонтальной осью вращения (рис. 5.2, б).
Станок с вертикальной осью вращения (рис. 5.2, а) для шихтовки листов статора имеет вращающуюся головку (1), на которую набрасывают листы (2). Каждый лист поворачивается до тех пор, пока его наружный выступ (3) не дойдет до неподвижного упора (4).
При большой номенклатуре листов статора различных диаметров применяют станки, имеющие рабочий орган с горизонтальной осью вращения (рис. 5.4, б). Вращающий валик (1) вращает листы (2) до тех пор, пока наружный выступ (3) не дойдет до упора (4).
Для ориентирования листов ротора применяют аналогичные станки (рис. 5.3, а, б). Станок с вертикальной осью вращения (рис. 5.3, а) имеет вращающуюся головку (1), на которую набрасывают листы (2). Вращаясь с головкой, листы попадают шпоночным пазом на неподвижную шпонку (3) и опускаются на неподвижную оправку (4). При ориентировании листов с другими диаметрами используют станок с горизонтальной осью вращения (рис. 5.3, б). На вращающийся валик (5) набрасывают листы (2), которые будут вращаться до тех пор, пока шпоночный паз листа не попадет на неподвижный валик.
Рис.5.2-Схема устройства для ориентирования листов статора по шихтовочному знаку:
а– с вертикальной осью вращения,б– с с горизонтальной осью вращения,1–вращающаяся часть. 2–лист. 3–наружный выступ. 4–упор
Рис.5.3–Схема устройства для ориентирования листов ротора по шпоночному пазу:
а-с вертикальной осью. вращения. б– с горизонтальной осью вращения, 1–вращающаяся головка, 2-листы, 3–неподвижная шпонка, 4–неподвижная оправка. 5–валик
Каждый из рассмотренных видов станков имеет свои достоинства и недостатки. Так станки с вертикальной осью вращения требуют для каждого
типа листов изготовления своей оправки, тогда как для станков с горизонтальной осью вращения такой переналадки не требуется. Однако станки с вертикальной осью вращения более производительны, так как допускают большую частоту вращения листов при ориентировании, чем станки с горизонтальной осью вращения.
В конструкторском чертеже указываются длина сердечника и его масса, а в спецификации - среднее количество листов. Дозирование листов сердечника может выполняться несколькими способами: по количеству листов, массе и длине. Технология дозирования пакетов листов должна обеспечить получение определённой дозы листов из стопы для последующего формирования магнитопровода. Предельная точность дозирования определяется корректировкой дозы, т. е. одним листом, толщиной или массой. В качестве критерия при анализе различных методов дозирования следует принять значение допускаемых отклонений длины скреплённого сердечника магнитопровода.
Способ дозирования по количеству листов малоэффективен, так как электротехническая сталь имеет отклонения по толщине до ±10% (ГОСТ 21427.0) и невозможно получить заданную чертежом длину сердечника
Способ дозирования по массе листов –наиболее простой и распространённый.длина сердечника в этом случае будет определяться не зависящими один от другого параметрами:
,
где , 
–длина сердечника,
М–материалоёмкость сердечника. М=
,
G
–масса пакета,
S–площадь листа,
–плотность материала магнитопровода.
Анализ чертежей двигателей показал, что даже при обеспечении заданной точности размеров листа статора при штамповке, отклонения площади составляют в среднем 1,5%.Только колебания содержания кремния в электротехнической холоднокатаной стали марки 2012 приводит к отклонению плотности материала в пределах 0,6 %.В связи с этим способ дозирования листов по массе пакета может применяться только как предварительный с обязательным последующим контролем и корректировкой длины сжатого пакета.
Сборка сердечников статоров отдельно от корпуса производится на оправки на пневмопрессах. Базой при сборке сердечника служат внутренний диаметр листов и шлиц одного из пазов. Листы надевают на оправку по посадке H8/f9, которая обеспечивается размерами оправки. Допустимое уменьшение размеров оправки, которое происходит в результате трения листов, оговаривается в чертеже на оправку в каждом случае. Диаметр оправки периодически контролируют.
Принятый за базу внутренний диаметр листов обеспечивает получение заданных размеров и качественной поверхности внутреннего диаметра статора, не требующей дополнительной обработки. Возможные сдвиги листов за счет неточностей штамповки, шихтовки и заусенцев получаются на наружном диаметре сердечника, обработка которого не вызывает затруднений.
8
Оправка с набранным сердечником статора показана на рис. 5.6. Последовательность сборки следующая. На оправку (9) надевают нижнюю нажимную шайбу (1). На нее устанавливают нажимное кольцо (2) сердечника, крайние листы и остальные листы. Крайние листы, предназначенные для уменьшения распушения, должны быть более жесткими, чем серединные. Для этого крайние листы изготовляют свариванием двух - трех серединных листов точечной сваркой по всем зубцам и спинке. Иногда крайние листы изготовляют из листовой стали толщиной 1… 1,5 мм с зубцами несколько меньшими, чем зубцы серединных листов. для этого необходимо иметь дополнительный штамп.
В сердечниках диаметром до 130 мм специальные крайние листы не устанавливают. Жесткость зубцов, высота которых не более чем в 10... 15 раз больше толщины листа, оказывается достаточно высокой, и при соблюдении технологического процесса распушения листов не происходит. В некоторых случаях один крайний лист, расположенный с той стороны, в которую направлены при сборке заусенцы, переворачивают на 180° заусенцем к сердечнику. Жесткость зубца в сторону заусенца меньше, чем в обратную, и поворот повышает качество сердечника. Иногда, для повышения жесткости крайних листов, вдоль высоты каждого зубца выполняют выдавки.
Листы укладывают на оправку заусенцами в одну сторону, соблюдая ориентировку. Листы ориентируют по внутреннему дцаметру оправки и одному из шлицев, в которые входит шпонка (4). Кроме того, листы ориентируют по шихтовочному знаку или выступу, расположенному на наружном диаметре листов. Для совпадения и ровного расположения шихтовочного знака у всех листов его подбивают плоской оправкой.
Для более точного ориентирования листов по углу на оправке устанавливают помимо неподвижной шпонки еще одну плавающую шпонку. Это особенно важно для машин малой мощности и электрических машин специального назначения.
Особенностью сборки сердечников статоров некоторых электрических машин специального назначения является веерная сборка листов. Так, например, в асинхронных тахогенераторах для улучшения основных параметров стремятся получить магнитную систему симметричной в радиальном направлении. Электротехническая изотропная сталь имеет различную магнитную проводимость вдоль и поперек прокатки. Если это обстоятельство в других машинах не играет существенной роли и допускается, то в тахогенераторах оно недопустимо. Выравнивают магнитную проводимость проведением веерной сборки. Она заключается в том, что листы подбирают по знаку так, чтобы каждый последующий лист был повернут относительно предыдущего на определенный угол, который отсчитывают по штамповочному знаку (если листы не имеют пазов) или на один паз (если листы имеют пазы). Сдвиг листов может быть другим, и его указывают в чертеже. Проверяют правильность сборки по расположению знака на наружной поверхности. Обычно он расположен по спирали.
После укладки крайних листов устанавливают нажимное кольцо (5) и верхнюю нажимную шайбу (6). Затем производят прессование сердечника на гидравлическом прессе.
Прессование сердечника является важной технологической операцией, так как от усилия прессования во многом зависят потери в сердечнике при работе машины. При недостаточном прессовании сердечник получается нежестким и большей длины. При усилии прессования выше допустимого возможно замыкание листов между собой, нарушение их изоляции, уменьшение размеров сердечника и, следовательно, увеличение потерь. Единых требований для установления усилий прессования нет, поэтому в каждом случае технологи выбирают оптимальное усилие на основе эксперимента и испытаний. На большинстве предприятий прессование производят под давлением 1...1,5МПа.
При сборке сердечников машин малой мощности возможно, что одна сторона сердечников окажется большей длины, чем другая, противоположная ей. Причиной может быть разная толщина электротехнической стали по ширине ленты. При ручной укладке обмоток разная длина сердечника по окружности не имеет значения, но при механизированной укладке это влияет на качество процесса. Для выравнивания сердечников по длине после сборки листов поворачивают половину сердечника на 180°, а после этого сердечник прессуют и скрепляют. В конце прессования верхняя нажимная шайба фиксируется клиньями (7), которые стопорятся скобами (8). В таком виде сердечник поступает для скрепления скобами или сваркой. Для этого на наруж
studfiles.net
9.Почему магнитопровод статора асинхронного двигателя набирают из изолированных листов электротехнической стали?
а) Для уменьшения потерь на перемагничивание
б) Для уменьшения потерь на вихревые токи
в) Для увеличения сопротивления
г) Из конструкционных соображений
10.При регулировании частоты вращения магнитного поля асинхронного двигателя были получены следующие величины: 1500; 1000; 750 об/мин. Каким способом осуществлялось регулирование частоты вращения?
а) Частотное регулирование. б) Полюсное регулирование.
в) Реостатное регулирование г) Ни одним из выше перечисленного
11.Что является вращающейся частью в асинхронном двигателе?
а) Статор б) Ротор
в) Якорь г) Станина
12.Ротор четырехполюсного асинхронного двигателя, подключенный к сети трехфазного тока с частотой 50 Гц, вращается с частотой 1440 об/мин. Чему равно скольжение?
а) 0,56 б) 0,44
в) 1,3 г) 0,96
13.С какой целью асинхронный двигатель с фазным ротором снабжают контактными кольцами и щетками?
а) Для соединения ротора с регулировочным реостатом
б) Для соединения статора с регулировочным реостатом
в) Для подключения двигателя к электрической сети
г)Для соединения ротора со статором
14.Уберите несуществующий способ регулирования скорости вращения асинхронного двигателя.
а) Частотное регулирование б) Регулирование изменением числа пар полюсов
в) Регулирование скольжением г) Реостатное регулирование
15.Трехфазный асинхронный двигатель мощностью 1кВт включен в однофазную сеть. Какую полезную мощность на валу можно получить от этого двигателя?
а) Не более 200 Вт б) Не более 700 Вт
в) Не менее 1 кВт г) Не менее 3 кВт
16.Для преобразования какой энергии предназначены асинхронные двигатели?
а) Электрической энергии в механическую
б) Механической энергии в электрическую
в) Электрической энергии в тепловую
г) Механической энергии во внутреннюю
17. Перечислите режимы работы асинхронного электродвигателя
а) Режимы двигателя б) Режим генератора
в) Режим электромагнитного тормоза г) Все перечисленные
18.Как называется основная характеристика асинхронного двигателя?
а) Внешняя характеристика б) Механическая характеристика
в) Регулировочная характеристика г) Скольжение
19. Как изменится частота вращения магнитного поля при увеличении пар полюсов асинхронного трехфазного двигателя?
infourok.ru
Cтраница 1
Магнитопровод двигателя представляет собой замкнутый железный сердечник с четырьмя расщепленными полюсами, на которые надеты четыре обмотки, соединенные попарно крест-накрест с общей заземленной точкой. [1]
Магнитопровод двигателя переменного тока набирается из штамповок листовой электротехнической стали. Благодаря возможности плавного и экономичного регулирования скорости вращения коллекторные двигатели последовательного возбуждения на переменном токе в ряде стран применяются как тяговые двигатели на железных дорогах, имеющих нормальную 5 0 гц или пониженную частоту ( 25 и 162 / з гц) питающего напряжения. [2]
Магнитопровод двигателя пульсирующего тока должен иметь такое исполнение, при котором обеспечиваются хорошие условия проведения как постоянной, так и переменной составляющей коммутирующего потока. Вместе с тем, пульсацию потока главных полюсов здесь стремятся иметь достаточно малой, искусственно снижая ее путем шунтирования обмотки последовательного возбуждения ГП активным сопротивлением. [3]
Магнитопровод двигателя переменного тока набирают из штамповок листовой электротехнической стали. [4]
В последнее время для изготовления магнитопроводов двигателей постоянного и переменного тока небольшой мощности, особенно для двигателей бытовой техники, применяют низкоуглеродистые стали марок Э0100 и ЭОЗОО. Применение этих сталей вместо слаболегированной динамной стали Э11 ( ГОСТ 802 - 58) диктуется их более низкой стоимостью и позволяет за счет большей индукции повысить мощность двигателя или снизить расход стали или меди на изготовление двигателя такой же мощности. [5]
С - коэффициент, зависящий от конструкции и свойств магнитопровода двигателя и числа витков обмотки возбуждения. Считаем С для данного двигателя величиной постоянной. [6]
Для устранения указанных недочетов были предложены различные варианты исполнения магнитопроводов двигателей с расслоением стали статора. [7]
При больших значениях 1 / у регулировочная характеристика ограничена из-за насыщения магнитопровода двигателя. [9]
Если нагрузка превышает номинальную, это приводит к увеличению токов и потерь мощности выше соответствующих номинальных значений, вследствие чего температура ( превышение температуры) обмоток и магнитопровода двигателя может превысить допустимое значение. [10]
В двигателях с гладким статором магнитопровод, одновременно играющий и роль корпуса, выполняется сплошным из стальной магнитомягкой трубы; наружный диаметр является посадочным. Магнитопровод двигателей с пазовым статором шихтованный из листов электротехнической стали, установлен в корпусе из алюминиевого сплава. Наружный диаметр корпуса является посадочным. Лобовые части обмотки статора закрыты пластмассовыми крышками. [12]
Статор реверсивного двигателя-усилителя состоит из четырех, а статор нереверсивного из двух пакетов, на которых устанавливаются магнитные усилители. Собранные вместе пакеты образуют магнитопровод двигателя. Обмотка двигателя лежит в одних пазах с обмотками магнитного усилителя. Такое объединение усилителя и исполнительного двигателя позволяет значительно уменьшить вес системы регулирования и повысить ее энергетические показатели. [14]
Страницы: 1 2
www.ngpedia.ru
