Сайт для электриков
| Степень искрения (класс коммутации) электрических машин постоянного тока | |
| Степень искрения (класс коммутации) Характеристика степени искрения | Состояние коллектора и щеток |
| 1 Отсутствие искрения (темная коммутация) | Отсутствие почернения на коллекторе и нагара на щетках |
| 1¼ Слабое точечное искрение под небольшой частью щетки | То же |
| 1½ Слабое искрение под большой частью щетки | Появление следов почернения на коллекторе, легко устраняемых протиранием поверхности коллектора бензином, а также следов нагара на щетках |
| 2 Искрение под всем краем щетки. Допускается только при кратковременных толчках нагрузки и перегрузки | Появление следов почернения на коллекторе, не устраняемых протиранием поверхности коллектора бензином, а также следов нагара на щетках |
| 3 Значительное искрение под всем краем щетки с наличием вылетающих искр. Допускается только для моментов прямого (без реостатных ступений) включения или реверсирования машин, если при этом коллектор и щетки остаются в состоянии, пригодном для дальнейшей работы | Значительное почернение на коллекторе, не устраняемое протиранием поверхности коллектора бензином, а также подгар и разрушение щеток |
Примечание. При номинальном режиме работы машины искрение не должно превышать степень 1½. Причины, вызывающие искрение на коллекторе, весьма разнообразны, поэтому если искрение выходит за пределы допустимого. Необходимо следить, чтобы щетки равномерно перекрывали поверхность коллектора, что способствует равномерному износу коллектора. Поверхность щеток должна быть блестящей и всей поверхностью прилегать к коллектору. Сколы щеток недопустимы. Все пластины коллектора должны иметь одинаковый цвет. Если же некоторые пластины имеют более светлый оттенок, то это свидетельствует об их более интенсивном износе. Искрение щеток машины постоянного тока рассмотрено здесь. 5. Необходимо, чтобы при пуске трехфазных асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором прямым включением в сеть падение напряжения в питающей сети не превышало допустимых значений. С этой целью при определении максимально допустимой мощности двигателя целесообразно воспользоваться данными таблицы:
| Максимально допустимая мощность асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором при его пуске прямым включением в сеть | |
| Источник питания | Максимальная мощность электродвигателя |
| Трансформатор, питающий силовую сеть | 20 % мощности трансформатора при частых пусках, 30% — при редких |
| Трансформатор, питающий силовую и осветительную сети | 4 % мощности трансформатора при частых пусках, 8 % — при редких |
| Электростанция малой мощности | 12 % мощности электростанции |
| Блок «трансформатор—двигатель» | До 80 % мощности трансформатора |
| Высоковольтная сеть | Не более 3 % мощности трехфазного короткого замыкания в точке присоединения электродвигателя |
Классификация и назначение электрических машин
Электрические машины – это устройства преобразующие механическую энергию в электрическую и наоборот, а также машины преобразующую электрическую энергию одних параметров в электрическую энергию других параметров.
Классификация электрических машин представлена на рисунке 1.
Рисунок 1 – Классификация электрических машин
Электромашинные генераторы – преобразовании энергии механической (вращение) в электрическую.
Электрические двигатели – преобразуют электрическую энергию в механическую (рисунок 2).
Рисунок 2 – Электрический двигатель
Электромашинные преобразователи – выполняют преобразования электрических величин (рисунок 3)..
Рисунок 3 – Электромашинные преобразователи
Электромашинные компенсаторы – регулирование коэффициента мощности.
Электромашинные усилители – усиливают сигналы большой мощности.
Электромеханические преобразователи сигналов – используют в системах автоматического управления.
Бесколлекторные машины – это машины переменного тока – асинхронные и синхронные.
Асинхронные выступают в роли электрических двигателей, они разделяются на однофазные, двухфазные, трехфазные, с короткозамкнутым ротором, с обмоткой возбуждения, с постоянными магнитами или конденсаторные (рисунок 4)
Рисунок 4 – Асинхронный двигатель
Синхронные на электрических станциях генерируют переменный ток промышленной и повышенной частоты, если применяются в качестве автономных источников питания (рисунок 5).
Рисунок 5 – Синхронный двигатель: 1 – щётки и щёткодержатели, 2 – коллектор, 3 – обмотка якоря, 4 – якорь, 5 – статор, 6 – контактные кольца, 7 – обмотка статора, 8 – ротор генератора, 9 – вентилятор, 10 – корпус генератора, 11 – привод, 12 – станина
Коллекторные машины – это электродвигатели, сложное устройство и требуют очень тщательного обслуживания и ухода, работают на постоянном и переменном токе, используются для создания устройств автоматики и электрических бытовых приборов.
Машины постоянного тока служат в качестве электродвигателей и генераторов. Они применяются в создании устройств электропривода, в которых нужно регулировать частоты вращения, например, в сложных промышленных станках, технике, использующейся для рытья земли, обработки металла, также служат источником питания средств связи.
В бытовых электроприборах и устройствах автоматики применяются универсальные коллекторные электродвигатели, способные работать на двух родах тока – постоянном и переменном.
Электрические машины постоянного тока в недалёком прошлом были 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.
В связи с большим распространением машин постоянного тока также были распространены и генераторы постоянного тока. Они использовались в качестве источников постоянного напряжения для зарядки аккумуляторных батарей, на транспорте (тепловозы, теплоходы и другие), а также в промышленности (система генератор – двигатель). Ввиду развития полупроводниковой техники генераторы постоянного тока постепенно вытесняются из работы и активно заменяются на генераторы переменного тока работающих в паре с полупроводниковым преобразователем.
Электрические машины имеют много функций, они способны усиливать мощность электрических сигналов, преобразовывать величины напряжения либо переменный ток в постоянный и др. Для выполнения таких разных действий существуют многообразные типы электромашин (рисунок 6).
Рисунок 6 – Классификация электрических двигателей
Электродвигатель представляет тип электрических машин, рассчитанных для преобразования энергии. А именно, этот вид устройств превращает электроэнергию в двигательную силу или механическую работу.
Электродвигатель пользуется большим спросом во многих отраслях. Их широко используется в промышленности, на станках различного предназначения и в других установках. В машиностроении, к примеру, землеройных, грузоподъёмных машинах. Также они распространены в различных сферах экономики.
Преимущества электрических двигателей:
- лёгкость в управлении и регулировании частоты вращения;
- простота конструкции;
- высокие пусковые свойства;
- компактность;
- возможность эксплуатации в разных режимах (двигательном и генераторном).
Недостатки электрических двигателей:
- коллекторные двигатели требуют трудное профилактическое обслуживание щёточно-коллекторных узлов;
- дороговизна производства;
- коллекторные устройства имеют не большой срок службы из-за изнашивания самого коллектора.
