Електричні машини змінного струму

ü числу фаз: однофазні, трьохфазні;

ü найвищої напруги однієї з обмоток :низьковольтні, високовольтні
(більше 1000 В);

ü типу конструкції сердечників :  броньові, стержневі, стрічкові,
тороїдальні;

ü способу охолодження: природне повітряне, примусове, рідинне, паро
рідинне;

ü режиму роботи: тривалий, короткий, короткостроковий.
Літерами позначають :

ü тип: А - автотрансформатор (трансформатор не має позначення);

ü число фаз : О - однофазний, Т - трьохфазний;

ü вид охолодження: М - природне масляне, Д - масляне з обдувкою та
природною циркуляцією масла, ДЦ - масляне з обдувкою та
примусовою циркуляцією масла, МВ - масляно-водяне з примусовою
циркуляцією масла, С - природне повітряне, Сз - природне повітряне
при закритому виконанні, Н - природне охолодження негорючим
рідким діелектриком;

ü число обмоток: Т - трьохобмоточний ( двохобмоточний не мають
позначення);

ü інші властивості: Н -- регулювання напруги під навантаженням на
одній з обмоток, Р - розщеплення обмоток низької напруги;

ü особливості виконання: Г - грозозахищене, 3 - захищене, У -
удосконалене, Ж - для електрифікації залізниці, С - для власних потреб електростанцій.

Цифрами після літер позначають : потужність трансформатора, кВ·А (чисельник); номінальну напругу обмотки високої напруги, кВ(знаменник).

Наприклад:                       Т Р Д Ц Н – 6300/220

            трьохфазний                               напруга обмотки ВН, кВ

   розщеплена обмотка Нн                        потужність 6300 кВ·А

масляне охолодження                    регулювання напруги

з обдувкою та примусовою              під навантаженням

  циркуляцією масла

    Малогабаритні трансформатори використовують для живлення радіоапаратури широкого і спеціального призначення, їх маркують : Т трансформатор живлення радіоапаратури широкого призначення з напругою 0,85...220 В, струмом 0,035...2,12 А, потужністю 1...210 В·А; ТПП- трансформатор живлення радіоапаратури на напівпровідникових приладах, що працюють від мережі змінного струму 115...220 В з частотою до 400 Гц; ТТ - трансформатор живлення з напругою 0,15...200 В, струмом 0,05...5,45А, потужністю 12...2000 В·А; ТР -- трансформатор живлення радіоапаратури різного призначення широкого діапазону параметрів.

На табличці трансформатора маркують його номінальні дані : потужність, напругу кожної обмотки, робочу силу струму, частоту, число фаз, режим роботи, спосіб охолодження, товарний знак виробника, дату виготовлення, масу і спосіб підключення.

Зберігають трансформатори у відповідності до нормативної документації виробника. При зберіганні контролюють рівень масла та періодично (раз на три місяці) перевіряють його якість. В залежності від розмірів їх зберігають у приміщеннях або під навісом.

12.1.14 Електричні машини

    Електрифікація - основа будівництва економіки і грає ведучу роль у розвитку всіх галузей народного господарства та у здійснені сучасного технічного прогресу. Широкому використанню електричних машин сприяє їх високий ККД, зручність обслуговування і простота управління.

       Дія електричної машини основана на використанні явища  електромагнітної індукції та перетворення механічної енергії в електричну (генератори), електричної енергії в механічну (електродвигуни) або електричної з одними параметрами (напруга, частота тощо) в електроенергію з іншими параметрами. Дія будь-якої електромашини може бути оберненою, але їх випускають для певних умов і режимів роботи.    

    Для виготовлення статорів (нерухома частина) і роторов (обертається) використовують магнітні матеріали, що характеризуються магнітною індукцією, напруженістю магнітного поля та магнітною проникливістю. За значенням коерцитивної сили, що характеризується напруженістю магнітного поля при нульовому значені магнітної індукції, магнітні матеріали бувають магнітом'якими і магнітотвердими.

    Магнітом'які поділяються на:

ü низькочастотні   : технічно чисте залізо, низьковуглецева
електротехнічна сталь, електротехнічна сталь, залізонікелеві сплави
(пермалой), залізокобальтові сплави (пермендюр, алсифер) тощо;

ü високочастотні  : магнітодіелектрика, ферити, магнітострикційні
тощо.

    Магнітотверді матеріали за областю застосування поділяють на групи :

ü для постійних магнітів;

ü для гістерезисних електродвигунів;

ü для магнітного запису.

    Електричні машини класифікують за такими ознаками :

ü за призначенням  : електричні генератори, електричні двигуни,
електромашинні перетворювачі, електромеханічні перетворювачі
сигналів;

ü за характером виконуємих функцій : виконавчі електродвигуни,
тахогенератори, поворотні трансформатори, сельсіни (електромашини синхронного зв'язку), лінійні двигуни, мікродвигуни загального застосування тощо;

ü за видом струму (виробляємого або споживаємого) :машини постійного струму (колекторні, вентильні), машини змінного струму (синхронні, асинхронні);

ü за потужністю: мікромашини (до 500 Вт), малої потужності (0,5... 10
кВт), середньої потужності (10...200 кВт), великої потужності (більше
200 кВт);

ü за режимом роботи   : тривалий, короткочасний, повторно-короткочасний;

ü за формою виконання та способу встановлення :  Е -         без підшипників і вала, Щ – з щитовими підшипниками, ЩС - з щитовими і стояковими підшипниками, С -- з стояковими підшипниками, Ф – з фланцевим кріпленням, В - з вертикальним валом, А – спарені машини, О - обдуваємі, П - з підвищеним пусковим моментом, С - з підвищеним прослизанням, К - з фазним ротором, Т - для текстильної промисловості, Л - полегшені;

ü за конструкцією: з фазовим ротором, з короткозамкненим ротором;

ü за способом збудження магнітного поля :незалежне, самозбудження (паралельне, послідовне, змішане);

ü за частотою обертання вала: тихохідні (до 300 об/хв.), середньої швидкості (300...1500 об/хв.), швидкохідні (1500...6000 об/хв.), над швидкий (більше 6000 об/хв.);

ü за ступенем захисту від дії зовнішнього середовища : відкриті, захищені (Н), бризкозахищені, водозахищені, закриті (А), вибухобезпечні, герметичні.

Вони поділяються на асинхронні (кутова швидкість обертання ротора не співпадає з кутовою швидкістю обертання магнітного поля статора. Відносну різницю цих частот називають прослизанням і вона залежить від навантаження) та синхронні (кутова швидкість обертання ротора не залежить від навантаження.

Асинхронні двигуни випускають як старих серій (А; А2) так і основної серії 4А (з 1978 року) та нової А1 (АИ) (порівняно з серією 4А має поліпшені масогабаритні показники). Вони мають стандартну шкалу потужності : 0,06; 0,09; 0,12; 0,18; 0,25; 0,37; 0,55; 0,75; 1,1; 1,5; 2,2; 3,0; 4,0; 5,5; 7,5; 11,0; 15,0; 18,5; 22; 30; 37; 45; 55; 75; 90; 110; 132; 160; 200; 250; 315; 400 кВт. Двигуни потужністю до 0,37 кВт випускають на напругу 220...380 В, потужністю 0,55...110 кВт на напругу 220...380 та 380...660 В, потужністю 132...400 кВт - на напругу 380...660 В.

Асинхронні електродвигуни класифікують за такими ознаками :

ü за виконанням;

ü за ступенем захисту від зовнішнього середовища :закритий (А), захищений (Н);

ü за виконанням ротора  : фазний (К), короткозамкнений (без позначення);

ü за матеріалом станини і підшипникових щитів :алюміній (А), алюміній або чавун (X), чавун або сталь (без позначення);

ü висота вісі обертання: 50. 56, 63, 71, 80,90, 100, 112, 132, 160, 180, 200, 225, 250, 280, 315, 355 мм;

ü установчий розмір довжини станини (довжини корпусу) :S -менша, М -середня, L - велика;

ü довжина сердечника (магнітопровода) :перша - А, друга - В (відсутність літери у маркуванні означає, що при певному установчому розмірі (S, M, L) виконуються сердечники тільки однієї довжини);

ü числом полюсів (визначає кутову швидкість обертання) :2 –3000 об/хв.; 4 -1500 об/хв.; 6 - 1000 об/хв.; 8 - 750 об/хв.; 10 - 600 об/хв.; 12-500об/хв.;

ü кліматичним виконанням: помірний клімат - У, тропічний клімат - Т;

ü категорією розміщення :1, 2, 3 тощо.

Номінальні технічні параметри асинхронних електродвигунів встановлені для тривалого режиму роботи при частоті 50 Гц, розміщених на  висоті над рівнем моря до 1000 м та запиленості повітря: при захищеному виконанні - до 2 мг/м³, при закритому виконанні - до 10 мг/м³.

Крім основного виконання серія 4А має ряд модифікацій : з підвищеним пусковим моментом - 4АР; з підвищеним прослизанням - 4АС; багатошвидкісні з фазовим ротором - 4АК; з вбудованим електромагнітним гальмом; універсальні – УАД; з підвищеною надійністю – АПН; для апаратів магнітного запису – ДАМ тощо.

Основна цифрова частина маркування двигунів серії 4А характеризує габаритні типорозміри та число пар полюсів обмотки статора. Додаткове маркування вказує на висоту вісі обертання, установочний розмір, кліматичне виконання та категорію розміщення.

Наприклад:                                     4 А А 56 А 2 У 3

      порядковий номер серії                             категорія розміщення

                     асинхронний                        кліматичне виконання

                   виконання               число полюсі

               висота вісі обертання        довжина магнітопровода

Синхронні машини змінного струмуявляють собою двохобмоткові машини у яких одна обмотка живиться від змінного струму з постійною частотою, а друга збуджується постійним струмом. За призначенням їх поділяють на : турбогенератори, гідрогенератори, дизельгенератори та синхронні електродвигуни. Найчастіше їх використовують у якості генераторів електричного струму. В якості двигуна – тільки в потужних установках (більше 75 кВт).                                                                                                                                                                         Найбільш поширені такі серії:

ü синхронні генератори :ЕСС, СГД, СГ2, СГД2, СГН;

ü синхронні двигуни: СД, СДН, СДТ, СД2, СДН2.

    Номінальні дані синхронних машин (вказуються на табличці):

потужність (для генераторів - кВ·А, для двигунів – кВт); коефіцієнт потужності (при перезбудженні); ККД – тільки для двигунів; схема з’єднання фаз обмоток статора; лінійна напруга – В; частота обертання, об/хв.; напруга (В) і сила струму (А) обмотки збудження; сила струму ротора, А.

Автоматичні пристрої, що потребують постійної швидкості обертання, використовують синхронні мікродвигуни з постійними магнітами, реактивні, індукторні, гістерезисні тощо.

До спеціальних синхронних машин відносять машини із збудженням від постійних магнітів, індукторні генератори тощо.

Тахогенератори- перетворюють механічну енергію обертання в електричний сигнал, величина напруги якого пропорційна частоті обертання.

Сельсинизабезпечують синхронне обертання (поворот) двох або декількох вісей механічно не зв'язаних між собою.