Электрические машины, как и другие устройства, также можно классифицировать. Классифицируют электрические машины по назначению, принципу действия и роду тока, мощности, по частоте вращения.
Электрические машины по своему назначению подразделяют на:
Как известно, существует два рода электрического тока – переменный и постоянный. Исходя из этого, электрические машины также подразделяют по роду тока на два вида –машины электрические переменного тока и машины электрические постоянного тока.
В свою очередь электрические машины переменного тока делят на:
В недалеком прошлом были они самыми популярными в регулируемом электроприводе из-за простоты управления ими. Они работают практически во всех сферах промышленности и транспорта. Из-за повышенной стоимости и требовательности в обслуживании активно вытесняются частотно-регулируемыми электроприводами переменного тока.
Также применяются электродвигатели постоянного тока и в системах автоматического управления АСУ в качестве усилителей электромашинных, тахогенераторов и исполнительных электродвигателей.
Микромашины активно применяются в устройствах автоматических. Соответственно их подразделяют на группы:
Машины первых двух групп довольно часто называют силовыми, а электродвигатели третьей – пятой групп информационными.
Также электрические машины классифицируют еще и по мощности. И по мощности их делят на:
Условно их разделяют на:
Микромашины же могут изготавливать с частотой вращения вала от нескольких оборотов в минуту до 60 000 оборотов в минуту. Скорость вращения машин средней и большой мощности, как правило, не превышает 3000 об/мин.
elenergi.ru
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.
electrikam.com
Применяются во всех отраслях промышленности, в электроприводах различных устройств, механизмов и машин, не требующих регулирования частоты вращения (насосы, вентиляторы, компрессоры и т.п.)
Основное исполнение- электродвигатель предназначенный для режима работы S1, от сети переменного тока 50 Гц напряжение 380В (220В, 660В) с привязкой мощностей по ГОСТ 51689-2000. Климатическое исполнение и категория размещения У3, степень защиты IP54.
Предназначены для работы в электроприводах металлургических агрегатов и подъемно-транспортных механизмах всех видов и поставляются на комплектацию башенных, козловых, портальных, мостовых и других кранов.
Основное исполнение — асинхронный трехфазный крановый электродвигатель, предназначенный для режима работы S3, с пританием от сети переменного тока 50Гц напряжением 380В(220В, 660В). Климатическое исполнение и категория размещения У1, степень защиты IP54.
Предназначены для привода механизмов внутренних и наружных установок в газавой, нефтеперерабатывающей, химической и других смежных отраслях промышленности (кроме рудничных производств), где могут образовываться взрывоопасные газо- и паро- воздушные смеси, отнесенные к категориям IIA и IIB и группам воспламеняемости Т1, Т2, Т3, Т4.
Основное исполнение — асинхронный трехфазный взрывозащищенный электродвигатель, предназначен для режима работы S1, с питанием от сети переменного тока 50Гц напряжением 380В (220В, 660В). Исполнение по взрывозащите 1ExdIIBT4, климатическое исполнение и категория размещения У2, степень защиты IP54.
Предназначены для привода механизмов в подземных выработках угольных и сланцевых шахт, а также в помещениях и наружных установках, опасных по метану и угольной пыли.
Основное исполнение — асинхронный трехфазный взрывозащищенный электродвигатель, предназначенный для режима работы S1 (допускают работу в режиме S2, S3, S4), с питанием от сети переменного тока 50Гц напряжением 220В, 380В, 660В, 1140В. Исполнение по взрывозащите РВ 3В (ExdI), климатическое исполнение и категория размещения У2,5, степень защиты IP54.
1. Рудничные электродвигатели по уровню взрывозащиты:
РН — рудничные нормальные электродвигатели (не взрывозащищенные)
РП — рудничные электродвигатели повышенной надежности против взрыва (уровень взрывозащиты 2) — электродвигатели повышенной надежности против взрыва: в них взрывозащита обеспечивается только в нормальном режиме работы.
РВ — рудничные взрывозащищенные электродвигатели (уровень взрывозащиты 1) — взрывобезопасные электродвигатели: взрывозащищенность обеспечивается как при нормальных режимах работы, так и при вероятных повреждениях, зависящих от условий эксплуатации, кроме повреждений средст, обеспечивающих взрывозащищенность
РО — рудничные особо взрывобезопасные электродвигатели (уровень взрывозащиты 0) — особо взрывобезопасные электродвигатели, в которых применены специальные меры и средства защиты от взрыва.
2. Рудничные электродвигатели по виду взрывозащиты:
В - взрывонепроницаемая оболочка
К- кварцевое заполнение оболочки
М- масляное заполнение оболочки
А- автоматическое отключение напряжение с токоведущих частей
И- искробезопасная цепь
Применяются во всех отраслях промышленности, в электроприводах различных устройств, механизмов и машин, не требующих регулирования частоты вращения (насосы, вентиляторы, компрессоры и т.п.).
Более активное охлаждение позволяем в этих электродвигателях, по сравнению с обычными общепромышленными, в таком же габарите получать более высокую мощность.
Основное исплнение — асинхронный трехфазный электродвигатель, предназначенный для режима работы S1, от сети переменного тока 50Гц напряжение 380В (220В, 660В). Климатическое исполнение и категория размещения У3, степень защиты IP23.
Используются для привода механизмов и машин с большим моментом инерции, работающих при пульсирующих нагрузках и частых пусках, а также при групповом приводе одного механизма.
Производятся на базе стандартных общепропромышленных электродвигателей с обмоткой ротора, залитой алюминиевым сплавом повышенного сопротивления.
Основное (базовое) исполнение — асинхронный трехфазный электродвигатель, предназначенный для режима работы S3, с питанием от сети переменного тока 50 Гц напряжением 380В, климатическое исполнение и категория размещения У3, степень защиты IP54, с типовыми техническими характеристиками, соответствующими требованиям стандартов.
Величина критического скольжения для электродвигателей с повышенным скольжением до 132 габарита включительно составляет 40%, для электродвигателей с высотой оси вращения 160 и выше — 25%.
esm96.ru
Электрической машиной называется электромеханический преобразователь энергии, предназначенный для преобразования либо электрической энергии в механическую, либо механической энергии в электрическую.
Если электрическая машина преобразует механическую энергию в электрическую, она называется генератором. Электрическая машина, которая преобразует электрическую энергию в механическую, называется двигатель.
Существует много различных признаков, по которым электромашины делятся на группы. Основным из них является род тока. По роду тока электромашины делятся на 2-е большие группы: машины постоянного тока и машины переменного тока.
Внутри каждой из этих групп имеется также деление по различным признакам. Так, например, машины постоянного тока подразделяют по способу возбуждения:
1. Независимое возбуждение. При нем обмотка возбуждения не имеет электрической связи с обмоткой якоря.
2. Параллельное возбуждение. При нем обмотка возбуждения подключается параллельно обмотке якоря и имеет с ним электрическую связь.
3. Последовательное возбуждение: обмотка возбуждения соединяется с обмоткой якоря последовательно.
4. Смешанное возбуждение: обе обмотки возбуждения имеют электрическую связь с обмоткой якоря.
От способа возбуждения зависят характеристики машины постоянного тока. Причем все 4 способа возбуждения могут быть и у генераторов постоянного тока и у двигателей постоянного тока.
Машины переменного тока по принципу действия подразделяют на синхронные и асинхронные.
Синхронной машиной переменного тока называется машина, у которой скорость вращения вала равна скорости вращения магнитного поля статора.
Асинхронной машиной называется машина, у которой скорость вращения вала не равна скорости вращения магнитного поля статора.Машины переменного тока подразделяются по конструкции ротора в зависимости от типа машины. Асинхронные делятся на машины с короткозамкнутым ротором и машины с фазным ротором.
Синхронные машины по конструкции ротора делятся на машины с явновыраженными полюсами и машины с неявновыраженными полюсами.Кроме того, все электромашины независимо от рода тока подразделяются по мощности на:1. микромашины мощностью до 1 кВт;2. малой мощности от 1 до 10 кВт;3. средней мощности 50-70 кВт;4. крупные машины 100 кВт и выше.
По напряжению электромашины делятся на низковольтные (до 1000 В) и высоковольтные (свыше 1000 В). Машины постоянного тока обычно изготавливаются на напряжение 220 В или 440 В. Машины переменного тока (в основном асинхронные) изготавливаются на напряжение 380 В или 660 В. Синхронные машины чаще всего изготавливаются на напряжение 6 кВ и 13 кВ.
Электромашины независимо от рода тока подразделяются на группы по области применения, причем в зависимости от области применения изменяется их конструкция.
Синхронные машины в зависимости от того, с каким источником механической энергии они соединяются, подразделяются на гидрогенераторы и турбогенераторы (если соединяются с тепловой турбиной), а также дизельгенераторы. Синхронные двигатели, как правило, изготавливаются мощностью до 500 кВт с явновыраженными полюсами, а мощностью свыше 500 кВт с неявновыраженными полюсами. Вообще у синхронного двигателя конструкция ротора определяется скоростью вращения.
Асинхронные машины и машины постоянного тока по области применения делятся на крановые, шахтные (взрывобезопасные), общепромышленного применения, тяговые для привода транспортных средств и т.д.
el-dvizhok.ru
Электродвигатель – специализированное устройство, которое преобразует электрическую энергию в механическую, обеспечивая при этом перемещение или вращение основных подвижных элементов электромашин, гарантирующих им надлежащее функционирование. Сегодня ассортимент электрических двигателей как никогда широк и разнообразен. Они могут классифицироваться по возможности изменять направление, роду питающего тока, по мощности и многим другим признакам.
В зависимости от конфигурации и типа конструкции электродвигатели подразделяют на три основных вида:
Различают типы электродвигателей по роду тока, от которого они способны питаться и вырабатывать механическую энергию:
В зависимости от того, может ли электродвигатель изменять направление вращения во время работы, их подразделяют на два типа:
Нерегулируемые модели не способны менять направления вращения, что делает их мало универсальными устройствами на сегодняшний день. Реверсивные модели способны изменять свое вращение с помочью специальной аппаратуры, благодаря чему сегодня широко применяются в технических конструкциях.
В зависимости от вольтажа подразделяют:
По мощности можно разделить электродвигатели на следующие категории:
Наибольшее распространение получили электродвигатели первых двух категорий до 20 кВт. Приведенные границы являются условными и могут отличаться в различных источниках.
Также современные электродвигатели подразделяются по степени защиты людей от касания к токоведущим элементам и по степени защиты от влажных сред на семь и девять групп соответственно. Как правило, отношение к той или иной группе указывается с помощью маркировки, таблица соответствий прилагается в техническом паспорте к устройству.
Независимо от классификации, устройство электродвигателя схоже у всех моделей. В основе работы лежит принцип, известный всем из школьного курса физики – электромагнитная индукция. Основными элементами любой модели являются ротор (подвижная часть, в машинах постоянного тока его роль исполняет якорь) и статор (неподвижная часть). При помощи постоянных магнитов либо тока из электрической сети возникают вращающиеся или неподвижные поля внутри данной системы.
Статор, как правило, внешний элемент электродвигателя, функции которого зависят от типа и назначения устройства:
Взаимодействуя между собой, магнитные поля статора и ротора порождают в электродвигателе крутящий момент, приводящий в движение ротор. Таким образом электрическая энергия, подаваемая на обмотки, превращается в механическую и приводит различного рода вращающиеся механизмы в движение.
Универсальные электродвигатели получили широкое распространение за счет того, что способны работать как от постоянного, так и от переменного тока. Они устанавливаются в крупной бытовой технике, которая может питаться от электрической сети (переменный ток) или от выпрямителей и батарей (постоянный ток).
Как упоминалось ранее, в электродвигателях постоянного тока роль статора играют постоянные или электрические магниты. С помощью их сегодня в движение приводятся большинство моделей электроинструмента и бытовой техники. Для устройств, которые требуют большой рабочей мощности, один электродвигатель размещается в аккумуляторе, а последние, в свою очередь, составляются в единую рабочую систему.
Как правило, электродвигатели постоянного тока относятся к реверсивным моделям. Для смены направления движения ходовой части в них достаточно сменить полярность на питающих элементах.
Недостатком электродвигателя постоянного тока можно назвать его высокую стоимость и длительную продолжительность ремонта. В большинстве случаев его замена обходится на порядок дешевле.
Электродвигатели переменного тока можно разделить на асинхронные и синхронные.
Синхронные электродвигатели получили широкое распространение в крупногабаритных установках, таких как воздуховоды, поршневые компрессорные станции, гидравлические насосы и им подобные.
Асинхронные электродвигатели могут быть оснащены дополнительным преобразовательным устройством, которое напоминает по своей сути коллектор. Они также широко применяются в различных крупных промышленных механизмах.
Синхронные модели, как правило, используются в качестве генератора, в то время как асинхронные модели используются как двигатель. Наиболее широкое распространение получили асинхронные трехфазные модели.
У асинхронных трехфазных моделей можно выделить ряд преимуществ, среди которых низкая стоимость, универсальность, высокая степень надежности во время работы, простота конструкции. Их легко подключать по любой схеме (треугольник, звезда). Чтобы изменить направления вращения, достаточно поменять местами любые две фазы, не зависимо от схемы подключения к сети.
У асинхронных трехфазных электрических двигателей имеется один существенный недостаток: во время запуска сила тока в 4-7 раз может превышать номинальное значение. Так как большинство сетей не рассчитаны на столь высокое значение тока, могут возникать перепады напряжения во всей сети, что может отрицательно повлиять на соседние электрические приемники, нарушив их режим работы.
Выбирая электродвигатель, необходимо принять во внимание все его вышеизложенные характеристики, но основными критериями должны стать его мощность, которой должно быть достаточно, чтобы привести в движение необходимое оборудование и обеспечить ему надежную бесперебойную работу, и тип.
Выбирая подобное устройство, нужно также учесть рабочие условия, особенности окружающей среды, специфику механизма, который будет приводиться в движение, желаемую и необходимую надежность всей системы, длительность беспрерывной работы.
Как и любой другой механизм, защита электродвигателя должна соблюдаться согласно правилам и рекомендациям.
Эксплуатироваться электродвигатель должен только в тех условиях, которые описаны в техническом паспорте. Любые отклонения от нормы (температурный режим, уровень влажности) могут привезти к его быстрому выходу из строя. В этом случае необходимо поменять схему обмотки, снизить мощность нагрузки, изменить время работы и фазное напряжение.
Если в ходе его эксплуатации возникают какие-либо, вопросы, рекомендуется обратиться за помощью к профессиональному мастеру.
hybroid.ru
Электродвигатели подразделяются на виды, исходя из их функциональных возможностей и технических характеристик. Некоторые типы электродвигателей рассмотрим ниже.
Трехфазные асинхронные модели с короткозамкнутым ротором применяются для работы нерегулируемых приводов малой мощности и средней мощности. Конструктивное решение таких устройств согласуют с условиями, которые необходимы для пуска соответствующего промышленного оборудования. Если они по параметрам не подходят и не могут обеспечить работу агрегата, то используют трехфазные асинхронные приборы с фазным ротором. Благодаря их применению можно обеспечить оборудование достаточным пусковым моментом и, кроме того, регулировать его значение.
Трехфазные синхронные двигатели используют в тех аппаратах, где запуск их производится не часто. Такие аппараты односкоростные и бывают средней и большой мощности. В отличие от асинхронных трехфазных машин, синхронные трехфазные модели отличаются более высоким коэффициентом полезного действия. Кроме того, они позволяют регулировать коэффициент мощности, чем позволяют компенсировать реактивную мощность всей установки.
Одна из важных технических характеристик этих устройств – это частота вращения. Те из них, которые имеют высокую частоту вращения, как правило, меньше по габаритам, массе, стоимости. Энергетические показатели в них более высокие. Недостатком быстроходных агрегатов является то, что передаточное устройство расположено между двигателем и рабочей машиной, что в промышленных условиях бывает неудобно и небезопасно.
Тип такого устройства, который выбирается окончательно для соединения с рабочей машиной, должен соответствовать технико-экономическим расчетам и быть сопоставлен с соединениями обоих агрегатов. Монтаж привода к машине должен быть удобным, как и его дальнейшее обслуживание и эксплуатация.
Модели постоянного тока используются для промышленных аппаратов, в которых регулируется частота вращения. Также этой способностью обладают асинхронные приборы с короткозамкнутым ротором, которые работают в комплекте с частотным преобразователем и сервоприводы.
Устройства постоянного тока с успехом используются в приводах, где необходимо регулировать скорость в большом диапазоне. Эта функция используется в агрегатах постоянного тока с большой точностью.
В последнее время при выборе типа асинхронных электродвигателей инженеры-проектировщики все чаще отдают предпочтение асинхронным частотно-регулируемым моделям. Они вытесняют постепенно устройства постоянного тока или нерегулируемые электроприводы. Этот тип электродвигателя позволяет снизить требования к среде эксплуатации, он менее подвержен перегрузкам и более надежен. Если для работы оборудования нужен электропривод, который обеспечит динамичные и высокочастотные процессы и даст возможность регулирования скорости, то выбор типа электродвигателя можно остановить на сервоприводе. Эти устройства применяются тогда, когда необходима точность регулирования промышленных преобразователей частоты. Это чаще всего высокотехнологическое оборудование, перед которым стоит главная задача – обеспечить производительность производственного процесса.
Кроме выбора типа и мощности электродвигателя, следует обратить внимание на его конструкцию. Для этого необходимо знать условия окружающей среды, в которых он будет работать и соединения его и рабочей машины. Пыль, влага, едкие пары – все эти возбудители коррозии, бесспорно, влияют на обмотку и токопроводящие части, поэтому они должны быть достаточно хорошо защищены. Нельзя сбрасывать со счетов и вопросы безопасности. Устройство должно быть защищено от возгорания, которое может возникнуть из-за искры. Двигатели бывают: открытые, защищенные и закрытые.
Формы и конструкции электродвигателей обусловлены положением вала и формой его свободного конца, числом подшипников, а также способом крепления привода. Самыми распространенными являются приводы с горизонтальным валом, который вращается в двух подшипниках. Иногда применяют фланцевые модели, имеющие один фланец для крепления к рабочему агрегату или встраиваемые, которые встроены в рабочее оборудование и образуют один рабочий агрегат.
myfta.ru
Модельный электродвигатель— любой электрический двигатель, сообщающий модели движение (ходовой двигатель). О двигателях, приводящих исполнительные механизмы, см. статью сервомашинка.
На моделях находят широкое применение коллекторные и бесколлекторные электродвигатели.
Коллекторные моторы широко применяются на авто и судомоделях, где нет столь жёстких требований к минимальной массе двигателя.
На летающих моделях широко используются бесколлекторные электродвигатели. Обмотки в таком двигателе неподвижно закреплены на статоре (неподвижная часть двигателя), а ротор оснащён постоянными магнитами. Коммутацию обмоток в них осуществляет не механический коллектор, а специальный электронный регулятор. Такая конструкция значительно повышает КПД мотора и позволяет получать высокую мощность при гораздо меньших размерах и массе по сравнению с коллекторным мотором.
Некоторые авиамодельные двигатели выпускаются в сборе с редуктором.
Во-первых, двигатели разделяются по классам в зависимости от размеров (длина корпуса в миллиметрах * 10):
Во-вторых, бывают двигатели с закрытым и с открытым щёточным узлом.
Закрытый щёточный узел означает что двигатель неразборный и его нельзя обслуживать. У двигателей с открытым узлом снимается задняя крышка, можно снимать щётки и извлекать якорь. Если у двигателя имеются щётки, то подвижная часть двигателя называется якорем, если щёток нет, то ротором, бесколлекторный двигатель — это трехфазный двигатель миниатюрного размера.В автомоделях по спортивной классификации двигатели бывают следующих классов:
Мощность, крутящий момент, максимальные обороты зависят от количества витков в двигателе и мощности (типе) использованных постоянных магнитов. Момент и обороты также зависят от числа магнитных полюсов ротора и статора двигателя.
В спортивных классах моделей, предназначенных для участия в соревнованиях, существует не так много возможностей изменить характеристики двигателя, тем более что это может быть запрещено правилами.
В авиа и судомоделях режим работы двигателя настраивают подбором винта с такими параметрами, при которых ток через двигатель не превышает максимальный, указанный производителем.
Главной опасностью является перегрев. Эта проблема касается в наибольшей мере автомоделей, так как их кузова часто делают максимально закрытыми, чтобы предотвратить попадание внутрь пыли и грязи. Но при этом к двигателю не будет притока воздуха. Охлаждается двигатель облегающим его корпус металлическим радиатором, иногда устанавливается небольшой вентилятор.
В судомоделях для охлаждения двигателя используют воду, забираемую из-за борта. Вода прокачивается по металлической трубке, обёрнутой вокруг корпуса двигателя.
Статья про уход и обслуживание автомодельных двигателей
dic.academic.ru
