معامل النقل لمحرك AC ثلاثي الأطوار هي الصيغة. محركات كهربائية. تحويل الطاقة

شروط اختيار المحرك الكهربائي

يعتبر اختيار أحد أنواع كتالوج المحركات الكهربائية صحيحًا إذا تم استيفاء الشروط التالية:

أ) المراسلات الكاملة للمحرك الكهربائي مع آلة العمل (القيادة) من حيث الخواص الميكانيكية. هذا يعني أن المحرك الكهربائي يجب أن يكون له خاصية ميكانيكية بحيث يمكنه تزويد المحرك بالسرعة اللازمة وقيم التسارع أثناء التشغيل وأثناء بدء التشغيل ؛

ب) الاستخدام الأقصى لطاقة المحرك الكهربائي أثناء التشغيل. درجة الحرارة للجميع الأجزاء النشطةيجب أن يكون المحرك الكهربائي في أقسى أوضاع التشغيل أقرب ما يمكن إلى درجة حرارة التسخين المنصوص عليها في المعايير ، ولكن لا تتجاوزها ؛

ج) امتثال المحرك الكهربائي للقيادة والشروط بيئةمن تصمبم؛

د) امتثال المحرك الكهربائي لمعايير شبكة الإمداد الخاصة به.

لتحديد محرك كهربائي ، البيانات الأولية التالية مطلوبة:

أ) اسم الآلية ونوعها ؛

ب) القدرة القصوى على عمود إدارة الآلية ، إذا كان وضع التشغيل مستمرًا والحمل ثابتًا ، وفي حالات أخرى - الرسوم البيانية للتغيرات في الطاقة أو عزم المقاومة كدالة للوقت ؛

ج) سرعة دوران عمود الإدارة للآلية ؛

د) طريقة التعبير عن الآلية مع عمود المحرك (في وجود التروس ، يشار إلى نوع التروس ونسبة التروس) ؛

ه) مقدار عزم الدوران عند بدء التشغيل ، والذي يجب أن يوفره المحرك الكهربائي على عمود إدارة الآلية ؛

و) حدود التحكم في السرعة لآلية القيادة ، مع الإشارة إلى قيم السرعة العلوية والسفلية وقيم القدرة وعزم الدوران المقابلة ؛

ز) طبيعة وجودة (نعومة ، خطوة) تعديل السرعة الضروري ؛

ح) تكرار بدء أو تشغيل محرك الأقراص في غضون ساعة ؛ ط) خصائص البيئة.

يتم اختيار المحرك الكهربائي بناءً على جميع الظروف وفقًا لبيانات الكتالوج.

بالنسبة لآليات التطبيق الواسع ، يتم تبسيط اختيار المحرك الكهربائي إلى حد كبير بسبب البيانات الواردة في المعلومات ذات الصلة للمصنعين ، ويتم تقليله إلى تحديد نوع المحرك الكهربائي فيما يتعلق بمعلمات الشبكة وطبيعة البيئة.

اختيار المحركات الكهربائية عن طريق الطاقة

يجب أن يتم اختيار قوة المحرك الكهربائي وفقًا لطبيعة أحمال آلة العمل. يتم تقييم هذه الشخصية على أساسين:

أ) من قبل الوضع الاسميالشغل؛

ب) بالتغيرات في حجم استهلاك الطاقة.

هناك طرق التشغيل التالية:

أ) طويلة (طويلة) ، عندما تكون فترة العمل طويلة إلى هذا الحد تدفئة المحركتصل إلى قيمة الحالة المستقرة (على سبيل المثال ، المضخات وناقلات الحزام والمراوح وما إلى ذلك) ؛

ب) على المدى القصير ، عندما تكون فترة التشغيل غير كافية حتى يصل المحرك الكهربائي إلى درجة حرارة التسخين المقابلة للحمل المحدد ، وفترات الإغلاق ، على العكس من ذلك ، كافية لتبريد المحرك الكهربائي إلى المحيط درجة الحرارة. في هذا الوضع ، يمكن تشغيل المحركات الكهربائية لمجموعة متنوعة من الآليات ؛

ج) متقطع - مع دورة عمل نسبية تبلغ 15 و 25 و 40 و 60٪ مع مدة دورة واحدة لا تزيد عن 10 دقائق (على سبيل المثال ، للرافعات ، وبعض أدوات الآلات ، ومولدات محرك اللحام أحادية المحطة ، إلخ. .).

تتميز الحالات التالية بالتغيرات في حجم استهلاك الطاقة:

أ) الحمل الثابت ، عندما تكون كمية الطاقة المستهلكة أثناء التشغيل ثابتة أو لها انحرافات طفيفة عن متوسط ​​القيمة ، مثل مضخات الطرد المركزي والمراوح والضواغط ذات حساب ثابتالهواء ، وما إلى ذلك ؛

ب) الحمل المتغير ، عندما تتغير كمية الطاقة المستهلكة بشكل دوري ، على سبيل المثال ، مع الحفارات والرافعات وبعض الأدوات الآلية وما إلى ذلك ؛

ج) الحمل النابض ، عندما تتغير كمية الطاقة المستهلكة بشكل مستمر ، على سبيل المثال ، مع مضخات المكبس ، والكسارات الفكية ، والغرابيل ، إلخ.

يجب أن تستوفي قوة المحرك الكهربائي ثلاثة شروط:

أ) التسخين العادي أثناء التشغيل ؛

ب) سعة كافية للحمل الزائد ؛

ج) عزم بدء التشغيل الكافي.

تنقسم جميع المحركات الكهربائية إلى مجموعتين رئيسيتين:

أ) للتشغيل طويل الأجل (دون تقييد مدة الإدراج) ؛

ب) للتشغيل المتقطع بدورات عمل تبلغ 15 و 25 و 40 و 60٪.

بالنسبة للمجموعة الأولى ، تشير الكتالوجات وجوازات السفر إلى الطاقة المستمرة التي يمكن أن يطورها المحرك الكهربائي إلى أجل غير مسمى ، بالنسبة للمجموعة الثانية ، القوة التي يمكن أن يطورها المحرك الكهربائي من خلال العمل بشكل متقطع لفترة طويلة بشكل تعسفي في دورة عمل معينة.

في جميع الحالات ، يعتبر هذا المحرك الكهربائي محددًا بشكل صحيح ، والذي يعمل بحمل وفقًا للجدول الزمني الذي تحدده آلة العمل ، ويصل إلى التسخين الكامل المسموح به لجميع أجزائه. يؤدي اختيار المحركات الكهربائية بما يسمى "هامش الطاقة" ، بناءً على أعلى حمولة ممكنة وفقًا للجدول الزمني ، إلى قلة استخدام المحرك الكهربائي ، وبالتالي إلى زيادة تكاليف رأس المال وتكاليف التشغيل بسبب انخفاض في عوامل القوة والكفاءة.

يمكن أن تؤدي الزيادة المفرطة في قوة المحرك أيضًا إلى هزات أثناء التسارع.

إذا كان يجب أن يعمل المحرك الكهربائي لفترة طويلة مع حمل ثابت أو متغير قليلاً ، فإن تحديد قوته ليس بالأمر الصعب ويتم تنفيذه وفقًا للصيغ التي تتضمن عادةً معاملات تجريبية.

من الأصعب بكثير اختيار قوة المحركات الكهربائية لأنماط التشغيل الأخرى.

يتميز الحمل قصير المدى بحقيقة أن فترات التبديل قصيرة وأن فترات التوقف المؤقت كافية للتبريد الكامل للمحرك. في هذه الحالة ، يُفترض أن حمل المحرك الكهربائي أثناء فترات التبديل يظل ثابتًا أو ثابتًا تقريبًا.

لكي يتم استخدام المحرك الكهربائي بشكل صحيح في هذا الوضع للتدفئة ، من الضروري تحديده بحيث تكون قوته المستمرة (المشار إليها في الكتالوجات) أقل من الطاقة المقابلة للحمل قصير الأجل ، أي بحيث يكون التيار الكهربائي المحرك خلال فترات تشغيله على المدى القصير به حمولة زائدة حرارية.

إذا كانت فترات تشغيل المحرك الكهربائي أقل بكثير من الوقت المطلوب للتدفئة الكاملة ، ولكن فترات التوقف بين فترات التبديل أقصر بكثير من وقت التبريد الكامل ، فهناك حمل متقطع.

في الممارسة العملية ، يجب التمييز بين نوعين من هذا العمل:

أ) الحمل أثناء فترة العمل ثابت من حيث الحجم ، وبالتالي ، يتم تصوير الرسم البياني الخاص به بواسطة مستطيلات بالتناوب مع فترات توقف ؛

ب) يتغير الحمل أثناء فترة العمل وفقًا لقانون معقد إلى حد ما.

في كلتا الحالتين ، يمكن حل مشكلة اختيار محرك كهربائي بالطاقة تحليليًا وبيانيًا. كلتا الطريقتين معقدتين للغاية ، لذا يوصى عمليًا باستخدام طريقة مبسطة للعظمة المكافئة ، والتي تتضمن ثلاث طرق:

أ) RMS الحالي ؛

ب) قوة RMS ؛

ج) يعني مربع لحظة.

فحص سعة التحميل الميكانيكي للمحرك الكهربائي

بعد اختيار قوة المحرك الكهربائي وفقًا لظروف التسخين ، من الضروري التحقق من سعة التحميل الزائد الميكانيكية للمحرك الكهربائي ، أي التأكد من أن أقصى عزم دوران للحمل وفقًا للجدول الزمني أثناء التشغيل وعزم الدوران عند بدء التشغيل سوف لا تتجاوز القيم أقصى عزم دورانحسب الكتالوج.

بالنسبة للمحركات الكهربائية غير المتزامنة والمتزامنة ، يتم تحديد مقدار الحمل الزائد الميكانيكي المسموح به من خلال انقلاب العزم الكهرومغناطيسي ، عند الوصول إلى أي توقف هذه المحركات الكهربائية.

يجب أن يكون تعدد اللحظات القصوى بالنسبة إلى اللحظات الاسمية 1.8 للمحركات الكهربائية غير المتزامنة ثلاثية الطور ذات الحلقات الانزلاقية ، 1.65 على الأقل لنفس المحركات الكهربائية قصيرة الدائرة. يجب أيضًا أن يكون تعدد الحد الأقصى لعزم الدوران للمحرك المتزامن 1.65 على الأقل عند الفولتية المقدرة والتردد و تيار الإثارة، مع عامل قدرة 0.9 (مع التيار الرئيسي).

تتمتع المحركات الكهربائية غير المتزامنة والمتزامنة عمليًا بقدرة ميكانيكية زائدة تصل إلى 2-2.5 ، وترتفع هذه القيمة لبعض المحركات الكهربائية الخاصة إلى 3-3.5.

الحمل الزائد المسموح به للمحركات الكهربائية التيار المباشريتم تحديده حسب ظروف التشغيل ووفقًا لـ GOST من 2 إلى 4 من حيث عزم الدوران ، وينطبق الحد الأدنى على المحركات الكهربائية المتوازية ، والحد الأعلى - على المحركات الكهربائية ذات الإثارة المتسلسلة.

إذا كانت شبكات التوريد والتوزيع حساسة للتحميل ، فيجب فحص سعة التحميل الزائد الميكانيكية مع مراعاة فقد الجهد في الشبكات.

بالنسبة إلى قفص السنجاب غير المتزامن والمحركات الكهربائية المتزامنة ، يجب أن يكون تعدد عزم الدوران الأولي 0.9 على الأقل (بالنسبة إلى العزم الاسمي).

في الواقع ، فإن تعدد عزم الدوران الأولي للمحركات الكهربائية ذات القفص المزدوج السنجابي وذات الأخدود العميق أعلى بكثير ويصل إلى 2-2.4.

عند اختيار قوة المحرك الكهربائي ، يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن تسخين المحركات الكهربائية يتأثر بتردد التشغيل. يعتمد تردد التبديل المسموح به على الانزلاق الطبيعي ، وعزم الحدافة في الدوار والتعددية بدءا الحالي.

تسمح المحركات الكهربائية غير المتزامنة من الأنواع العادية بدون حمل من 400 إلى 1000 ، والمحركات الكهربائية ذات الانزلاق المتزايد - من 1100 إلى 2700 تبدأ في الساعة. عند البدء تحت الحمل ، يتم تقليل عدد مرات البدء المسموح به بشكل كبير.

إن تيار البدء للمحركات الكهربائية ذات الدوار القفص السنجابي كبير ، وهذا الظرف مهم في ظل ظروف التشغيل المتكرر ، وخاصة مع زيادة وقت التسارع.

على عكس المحركات الكهربائية ذات الدوار الطوري ، حيث يتم إطلاق جزء من الحرارة المتولدة أثناء بدء التشغيل في مقاومة متغيرة ، أي خارج الماكينة ، في محركات القفص السنجابي ، يتم إطلاق كل الحرارة في الجهاز نفسه ، مما يتسبب في زيادة التسخين. لذلك ، يجب أن يتم اختيار قوة هذه المحركات الكهربائية مع مراعاة التسخين أثناء عمليات البدء المتعددة.

4-6. حساب محرك كهربائي يعمل بالتيار المستمر

نبدأ الحساب بمحرك كهربائي يعمل بالتيار المستمر ، لأن حسابه أبسط وأوضح من المحركات الكهربائية التيار المتناوب. فيما يلي شرح مفصل لجميع القيم المحسوبة ، والتي سيتم العثور عليها بعد ذلك في محركات التيار المتردد. يتم الحساب للمحركات الكهربائية ثنائية القطب ذات الإثارة المتسلسلة.

بالنظر إلى قوة المحرك وسرعته وفولته ، يمكنك تحديد جميع أبعاد المحرك الكهربائي وبيانات لفه. يبدأ حساب المحرك الكهربائي بتحديد بعدين رئيسيين ، وهما قطر وطول المحرك. يتم تضمين هذه الأبعاد في الصيغة:

حيث D هو قطر المرساة ، م ؛ l طول المرساة ، م ؛ P I - قوة التصميم ، W ؛ أ - الحمل الخطي من المحرك ، A / م ؛ B هو الحث المغناطيسي في فجوة الهواء ، T ؛ ن - السرعة المقدرة ، دورة في الدقيقة.

يتم التعبير عن طول وقطر المحرك الكهربائي بالأمتار ، لأنه في هذه الحالة تكون صيغ الحساب المتعلقة بأبعاد المحرك بالحث والتدفق أكثر ملاءمة وأبسط. يمكن تحويل نتائج الحساب التي تم الحصول عليها بالأمتار بسهولة إلى سنتيمترات أو مليمترات لأغراض عملية في تصنيع الأجزاء المختلفة.

الجانب الأيسر من الصيغة يتناسب مع حجم المرساة. في الواقع ، إذا تم ضربه في π وقسمته على 4 ، فسيتم الحصول على حجم الأسطوانة ، وهو المحرك الكهربائي للمحرك. كما يتضح من الجانب الأيمن من الصيغة ، يتناسب حجم المحرك مع قوة المحرك الكهربائي P i ويتناسب عكسياً مع تردد الدوران n. ومن هذا يمكننا أن نستنتج أنه كلما زاد تردد دوران المحرك المحرك المحرك ، أصغر أبعادها ستكون بنفس القوة. وتعتمد أبعاد الأجزاء المتبقية من المحرك الكهربائي أيضًا على حجم المحرك.

الطاقة المقدرة للمحرك الكهربائي ، W ،

أين E هو البريد. d.s. ، المستحثة في ملف المحرك عندما يدور في مجال مغناطيسي ، V ؛ أنا هو التيار الذي يستهلكه المحرك الكهربائي من المصدر ، أ ؛ P هي القوة المقدرة للمحرك الكهربائي ، W ؛ η هي كفاءة المحرك الكهربائي ، والتي يمكن أخذ قيمتها من المنحنى في الشكل. 4-2 ؛ كما يتضح من المنحنى ، تنخفض قيم الكفاءة مع انخفاض قوة المحرك.

يتم الحصول على القيمة العددية لقوة التصميم من خلال حل (4-2) ، حيث تُعرف قيم جميع الكميات. القوة المصنفة هي دائما أكبر القوة المصنفةمحرك كهربائي ، حيث يتم فقد جزء من الطاقة الموردة في المحرك الكهربائي نفسه.

التيار الذي يستهلكه المحرك الكهربائي ، أ ،

حيث P هي القدرة المقدرة ، W ؛ U - الجهد الاسمي ، V ؛ η هي الكفاءة وفقًا للمنحنى في الشكل. 4-2.

الآن يمكننا تحديد البريد. د. هـ ، والتي ستكون مطلوبة في المستقبل:

حيث N هو عدد موصلات لف المحرك ؛ يوضح العامل 2 في المقام أن إجمالي تيار المحرك الأول من تفرعات لوحة التجميع بين اثنين من الموصلات المتعرجة ونصف التيار فقط يمر عبر كل موصل ؛ المنتج πD يعبر عن محيط المحرك.

وبالتالي ، يوضح الحمل الخطي عدد الأمبيرات التي تقع على متر واحد من محيط المحرك. يسمى الحمل الخطي A والحث المغناطيسي في فجوة الهواء B بالأحمال الكهرومغناطيسية. يوضحون مدى تحميل المحرك الكهربائي بشكل كبير من الناحية الكهربائية والمغناطيسية. من (4-1) يمكن ملاحظة أنه كلما زاد حجم المنتج AB ، كانت أبعاد المرساة أصغر. لكن يجب ألا تتجاوز قيم A و B حدًا معينًا ، وإلا فسيصبح المحرك الكهربائي شديد السخونة أثناء التشغيل.

ومع ذلك ، فإن تسخين المحرك الكهربائي لا يعتمد فقط على الأحمال الكهرومغناطيسية ، ولكن أيضًا على وقت تشغيله. بعض المحركات تعمل منذ وقت طويلبدون توقف ، مثل محركات المروحة. تعمل المحركات الكهربائية الأخرى بشكل متقطع ، حيث يكون لديهم وقت للتبريد ، على سبيل المثال ، المحركات الكهربائية لنماذج الرافعات ، والمشغلات الكهربائية ، والمكانس الكهربائية. يسمى تشغيل المحركات الكهربائية مع الانقطاعات التشغيل المتقطع. هذا يعني أن المحرك يعمل لفترة قصيرة ، ثم هناك انقطاع ويتم تشغيل المحرك مرة أخرى.

يتم التعبير عن مدة تضمين مثل هذا المحرك الكهربائي كنسبة مئوية لفترة معينة ، والتي تستغرق 10 دقائق. على سبيل المثال ، إذا كان المحرك يعمل لمدة 2.5 دقيقة وبقية الوقت خاملاً ، فإن دورة العمل تكون 25٪. إذا كان المحرك الكهربائي يعمل لمدة 4 دقائق ، فإن دورة العمل تكون 40٪.

يتم اختيار الحمل الخطي والحث المغناطيسي وفقًا لمنحنيات الشكل. 4-3 ، حيث يتم رسم نسبة القدرة المقدرة إلى السرعة المقدرة على طول المحور الأفقي. على التين. يعطي الجدول 4-3 قيم A و B لمحركات التشغيل المستمر. على سبيل المثال ، إذا كان محرك كهربائي بقوة 80 واط بسرعة 4000 دورة في الدقيقة يعمل لفترة طويلة عند التحميل الكامل ، فإننا نضع جانباً القيمة 80/4000 = 20 10 - 3 على المحور الأفقي. على الخط العمودي ، نحسب قيمة الحمل الخطي A \ u003d 9000 A / m والحث في فجوة الهواء B \ u003d 0.35 T.

في العملية المتقطعة بدورة عمل بنسبة 25٪ ، يمكن زيادة قيم الأحمال الكهرومغناطيسية بنسبة 30٪ ، أي يمكن أخذها 1.3 مرة أكثر. ثم

أ = 9000 1.3 = 11700 أ / م ،

والحث المغناطيسي

ب = 0.35 1.3 = 0.455 طن.

الإشارة إلى l / D = e. تتراوح قيمة e للمحركات الكهربائية الصغيرة من 0.4 إلى 1.6. إذا كنت بحاجة إلى الحصول على محرك كهربائي بطول أقصر ، ولكن بقطر أكبر ، فإننا نأخذ e = 0.4. على العكس من ذلك ، إذا كان يجب أن يتناسب المحرك الكهربائي مع أنبوب بقطر صغير ، فإننا نختار e = 1.6. إذا كانت أبعاد المحرك الكهربائي غير مرتبطة بأي شروط ، فعادةً ما يتم أخذ e = 1. بإدخال النسبة l / D = e إلى الجانب الأيسر من (4-1) ، نتخلص من واحد غير معروف l و (4-1) يبدو كما يلي:

بعد تحديد D ، نجد l = De. وبالتالي ، يتم تحديد الأبعاد الرئيسية للمحرك الكهربائي.

الآن دعنا ننتقل إلى حساب ملف المحرك. للقيام بذلك ، تحتاج إلى تحديد التدفق المغناطيسي للمحرك الكهربائي.

إذا تم ضرب الحث المغناطيسي في فجوة الهواء في المنطقة التي من خلالها تدخل خطوط القوة في المحرك ، فإننا نحصل على التدفق المغناطيسي للمحرك الكهربائي ، والذي نشير إليه بالحرف اليوناني F (phi):

يتم قياس التدفق المغناطيسي في Webers. يشير الحرف اليوناني τ (تاو) إلى انقسام العمود ، أي جزء دائرة المحرك الذي يقع على عمود واحد. في محرك كهربائي ثنائي القطب ، يكون تقسيم القطب τ = πD / 2. يشير الحرف اليوناني a (alpha) إلى الجزء المشغول بقوس القطب b t (الشكل 4-5). عادة ما تأخذ = 0.65. وبالتالي ، فإن المنتج aτl يعطي مساحة العمود التي تواجه المحرك.

يتم تحديد عدد فتحات المرساة من النسبة Z≈3D ، حيث يتم التعبير عن قطر المرساة بالسنتيمتر. يوصى بأخذ الأقرب إلى المستلم عدد فردي. يتم تحديد عدد موصلات المحرك بواسطة الصيغة

عدد الموصلات في أخدود واحد N z = N / Z. يجب تقريب الرقم N z الذي تم الحصول عليه أثناء الحساب إلى أقرب رقم صحيح زوجي بحيث يمكن لف الملف في طبقتين. سيكون اختيار عدد الفتحات وعدد الموصلات واضحًا من المثال العددي لحساب المحرك الكهربائي.

يمكن تحديد المقطع العرضي لسلك لفائف المحرك بقسمة التيار في الموصل على كثافة التيار. تشير الكثافة الحالية إلى عدد الأمبيرات التي تمر عبر كل ملليمتر مربع من مقطع السلك ، ويُشار إليها بالحرف اليوناني أ (دلتا). وبالتالي ، المقطع العرضي للسلك ، مم 2 ،

يجب اختيار الكثافة الحالية لمحركات التيار المستمر محلية الصنع في النطاق من 6 إلى 12 أمبير / مم 2. بالنسبة للمحركات الصغيرة ذات السرعات العالية ، يتم تقريب كثافة التيار من القيمة الأعلى الموصى بها. للمحركات الأكبر ذات السرعات المنخفضة ، أقرب إلى القيمة الأقل.

هذا المقطع العرضي للسلك أولي. في العمود الثاني من الجدول. 4-1 تحتاج إلى إيجاد المقطع العرضي للسلك القياسي ، وهو الأقرب إلى السلك المحسوب. في العمود الأول من هذا الجدول نجد قطر السلك د. لا يمكن أن يتداخل عدم وجود سلك بالقطر المطلوب مع تصنيع محرك كهربائي ، حيث توجد فرص كبيرة لاستبدال السلك. بادئ ذي بدء ، يمكن استبدال سلك واحد بسلكين ، إذا كان جزء هذه الأسلاك هو نفس قسم السلك المستبدل. يعتمد المقطع العرضي للسلك على مربع قطره ، مما يعني أن السلك ذي المقطع العرضي الأصغر بمقدار مرتين سيكون قطره أصغر بمقدار مرتين أو مرتين. على سبيل المثال ، بدلاً من سلك بقطر 0.29 مم ، يمكنك أن تأخذ سلكين بقطر 0.2 مم. في هذه الحالة ، لن تتغير كثافة التيار بالكاد ، لكن عدد الأسلاك في الأخدود سيزداد بمقدار الضعف. ستزداد أيضًا كثافة ملء الأخدود بالأسلاك ، حيث يحتوي كل سلك على طبقة عازلة من طبقتين. سيكون لف مثل هذا اللف أكثر صعوبة. يمكنك استبدال سلك بسلكين بأقطار مختلفة. على سبيل المثال ، بدلاً من سلك بقطر 0.29 مم ، يمكنك أن تأخذ سلكين: أحدهما بقطر 0.31 مم والآخر بقطر 0.27 مم. كما يتضح من الجدول. في الشكل 4 1 ، يساوي مجموع المقاطع العرضية لسلكين بديلين المقطع العرضي للسلك الذي يتم استبداله:

0.075 + 0.057 = 0.132 مم 2.

بعد أن اخترت أخيرًا قطر السلك d ، فمن الضروري وفقًا للجدول. 4-2 تحديد القطر سلك معزولد من إضافة سماكة الوجهين من العزل:

تحديد أبعاد الأخدود. يمكن حساب المقطع العرضي للأخدود S ، مم 2 ، المطلوب لاستيعاب موصلات اللف ، بالصيغة:

حيث k s هو عامل ملء الفتحة ، يوضح مدى إحكام الموصلات التي تملأ الفتحة.

كلما كان عامل التعبئة أصغر ، يجب أن تكون مساحة الأخدود أكبر. كلما زاد عامل التعبئة وزاد سمك عزل الفتحة ، زادت صعوبة لف اللف. في المحركات الكهربائية ذاتية الصنع ، يوصى بالعزل باستخدام غلاف أخدود 2 مصنوع من الورق المقوى الكهربائي بسمك 0.2 مم. في الجزء العلوي من اللف ، يتم تثبيت إسفين 3 مصنوع من الورق المقوى بسمك 0.3 مم في الأخدود (الشكل 4-4). في العمليات الحسابية ، يمكنك أن تأخذ عامل التعبئة k 3 = 0.4.

في المحركات سابقة التجهيز ، تكون الفتحات على شكل كمثرى بشكل معقد (انظر الشكل 2-10) لاستيعاب المزيد من الموصلات دون إضعاف سماكة الأسنان بين الفتحات. في المحركات الكهربائية محلية الصنع ، من الأسهل حفر الأخاديد المستديرة في قلب المحرك المضغوط (الشكل 4-5).

يتم تحديد قطر الأخدود من خلال المقطع العرضي:

المسافة بين مراكز الأخاديد المجاورة ، مم ،

وسمك الأسنان ، مم ،

يجب ألا يقل سمك السن عند النقطة الضيقة عن 2 مم. إذا كان سمك السن ، وفقًا للحساب ، أقل من 2 مم ، فمن الضروري زيادة قطر المرساة. يجب أن تكون فتحة الأخدود أكبر بمقدار 1 مم من قطر السلك المعزول.

عدد لوحات التجميع في المحركات الكهربائية لكل جهد منخفض(12 فولت وأقل) تؤخذ مساوية لعدد فتحات المحرك. تم وصف وضع ملف المحرك في الأخاديد وربطها بألواح التجميع في الفصل. 5. يتم تحديد المقطع العرضي لفرشاة الجرافيت الكربوني S sh ، سم 2 ، بواسطة الصيغة:

أين؟ ش هي كثافة التيار تحت الفرشاة ،؟ ص \ u003d 5 ÷ 8 أ / سم 2.

هذا يختتم حساب المرساة.

ننتقل إلى حساب النظام المغناطيسي ولف الإثارة. أسهل طريقة لمحرك كهربائي محلي الصنع هي استخدام نظام مغناطيسي النوع المفتوح(الشكل 4-5). عند الحساب ، أولاً وقبل كل شيء ، يتم تحديد فجوة الهواء δ بين المحرك والأقطاب. في آلات التيار المستمر ، يتم تحديد فجوة الهواء من خلال الصيغة

يمكن إيجاد زاوية قوس القطب من القيمة a = 0.65. نصف الدائرة 180 درجة ؛ لذلك ، a = 180 ° 0.65 = 117 ° ، تقريب ما يصل إلى 120 °.

يتم حساب أبعاد الدائرة المغناطيسية وفقًا للحث المغناطيسي الموصى به في أقسامها. عند حساب المقطع العرضي للأقطاب والإطار ، يزداد التدفق المغناطيسي بنسبة 10٪ ، حيث يتم إغلاق جزء من الخطوط بين جانبي الإطار ، متجاوزًا المرساة. لذلك ، التدفق المغناطيسي للأقطاب والإطار F st \ u003d 1.1 F.

يتم أخذ الحث في الإطار B st \ u003d 0.5 T. الطول خط المجالفي الإطار L st وفقًا للرسم التخطيطي (الشكل 4-5). هنا ، يُظهر الخط المنقط مسار التدفق المغناطيسي. وتتكون من الأقسام التالية: فجوتين هوائيتين ، واثنين من الأسنان ، ومرساة وسرير. لمعرفة أي من. يجب إنشاء ملف إثارة ، فمن الضروري حساب ن. من. (Iw) لكل قسم من هذه الأقسام ثم اجمعها جميعًا. لنبدأ الحساب. من. من فجوة الهواء.

قوة جذب اثنين من الفجوات الهوائية:

أين δ هي فجوة الهواء على جانب واحد من المرساة ، م ؛ k δ هو معامل الفجوة الهوائية ، والذي يأخذ في الاعتبار مقدار زيادة المقاومة المغناطيسية لفجوة الهواء بسبب وجود فتحات أخدود على المرساة ؛ يمكن اعتبار k δ = 1،1 ؛ ب - الحث في فجوة الهواء ، T.

لتحديد ن. من. أسنان حديد التسليح ، تحتاج إلى معرفة التحريض في السن. سمك السن يحدد بـ (4-12). يدخل التدفق المغناطيسي إلى السن من خلال جزء من محيط المحرك ، والذي يشغله تاج واحد للسن وفتحة واحدة من الأخدود. يطلق عليه تقسيم الأسنان t 1 ويتم تحديده بواسطة الصيغة

سيكون الحث في السن أكبر بعدة مرات من الحث في فجوة الهواء ، وكم مرة يكون سمك السن أقل من انقسام السن. بالإضافة إلى ذلك ، يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن جزءًا من طول المحرك مشغول بطبقات عازلة بين ألواح الصلب في المحرك ، والتي تشكل حوالي 10٪. لذلك ، يمكن تحديد التحريض في السن من خلال الصيغة

هذا الاستقراء حسب الجدول. 4-3 تقابل شدة المجال H z. لحساب ن. من. على ارتفاعين من الأسنان ، يجب ضرب H z في ضعف ارتفاع السن. ومع ذلك ، نظرًا لأنه مع الأخاديد المستديرة ، ينخفض ​​الحث في الأجزاء العلوية والسفلية من السن ، فإننا نضرب H z في ارتفاع سن واحد lw z \ u003d H z h z.

عند حساب الاستقراء في قلب المحرك ، يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن التدفق المغناطيسي الموجود فيه يتفرع ، وبالتالي فإن نصف التدفق فقط يقع في قسم واحد. المقطع العرضي لنواة المرساة وفقًا للتين. 4-5 تساوي المسافة من قاعدة الأخدود إلى العمود ، مضروبة في طول المحرك ل:

يجب علينا أيضا أن نأخذ في الاعتبار طبقات عازلةبين الأوراق. وبالتالي ، الحث في قلب المحرك

هذا الاستقراء حسب الجدول. 4-3 يتوافق مع H i. قوة جذب قلب المحرك:

حيث L i هو طول خط الطاقة في القلب ، m ، وفقًا للتين. 4-5:

كما رأينا في الشكل. 4-5 ، لا يحتوي هذا المحرك على أعمدة بارزة حيث يتم دمجها مع الإطار. لذلك ، يتم تقليل حساب الجزء الثابت من الدائرة المغناطيسية إلى حساب الإطار. يتم تحديد عرض السرير بواسطة الحث المعطى B = 0.5 T ، m ،

تم العثور على شدة المجال H st لتحريض 0.5 T في الجدول. 4-3. عند تحديد طول خط المجال في الإطار ، نواجه صعوبة ، لأن طول جانب الإطار يعتمد على سمك الملف ، ولا نعرفه بعد. لذلك ، نأخذ سمك الملف ب ك = 30 δ ، حيث δ هي فجوة الهواء. يفسر الاعتماد بين سمك الملف والفجوة بحقيقة أن n يعتمد بشكل أساسي على حجم الفجوة. من. الملفات ، وبالتالي أبعاد الملف. بعد تحديد طول خط الطاقة في الإطار L st من الرسم ، يمكن حساب n. من. سرير:

الآن دعنا نضيف n. من. كل الأماكن:

مثل ن. من. يجب إنشاء ملف في تسكعمحرك كهربائي. لكن تحت الحمل ، عندما يزداد التيار في المحرك ، سيظهر تأثير إزالة المغناطيسية حقل مغناطيسيالمراسي. لذلك ن. من. يجب أن يكون للملفات بعض الهامش ، والذي يتم حسابه بواسطة الصيغة

وهكذا ، ن. من. لفائف تحت حمل المحرك

سوف يمر تيار المحرك عبر ملف الإثارة ، وبالتالي سيكون عدد لفات الملف ث \ u003d Iw / I.

لتحديد المقطع العرضي للسلك ، يجب تقسيم التيار على كثافة التيار. يتم أخذها أقل من لفائف المحرك ، حيث أن لفات الملف ثابتة وبالتالي تبرد بشكل أسوأ.

المقطع العرضي لسلك الملف ، مم 2 ، ق = أنا / ؟.

حسب الجدول 4-1 أوجد أقرب قسم قياسي وقطر السلك. اختيار ماركة السلك حسب الجدول. 4-2 نجد قطر السلك المعزول d pz. لمعرفة سمك الملف ، تحتاج إلى معرفة المنطقة ، مم 2 ، التي تشغلها لفات الملف ، والتي يمكن تحديدها بواسطة الصيغة

قسمة المساحة على طول الملف ، والمشار إليه في الرسم التخطيطي ل ك ، نحصل على سمك الملف ، مم ،

لذلك ، وفقًا للبيانات الاسمية للمحرك الكهربائي ، والتي يتم التعبير عنها بثلاثة أرقام فقط ، باستخدام الصيغ والجداول ، حددنا جميع أبعاد المحرك الكهربائي اللازمة لتصنيعه. سيعمل المحرك الكهربائي المحسوب بشكل موثوق ، ولن يتجاوز تسخينه المعايير المسموح بها. هذه هي قيمة حساب المحرك الكهربائي. هل من الممكن "تخمين" كل هذه الأبعاد بدون حسابات؟ ربما ، سيتعين إعادة بناء المحرك الكهربائي عدة مرات من أجل الحصول على نتيجة مرضية ، وقضاء عدة مرات على هذه التعديلات أكثر من الحساب ، ناهيك عن المواد التالفة. بالإضافة إلى ذلك ، أثناء عملية الحساب ، ستكتسب مهارات في الحسابات التقنية والمعرفة في نظرية الآلات الكهربائية.

ن. فينوغرادوف ، يو. فينوغرادوف
كيف تحسب وتصنع محركًا كهربائيًا بنفسك
موسكو 1974

شروط اختيار المحرك الكهربائي

يعتبر اختيار أحد أنواع كتالوج المحركات الكهربائية صحيحًا إذا تم استيفاء الشروط التالية:

أ) المراسلات الكاملة للمحرك الكهربائي مع آلة العمل (القيادة) من حيث الخواص الميكانيكية. هذا يعني أن المحرك الكهربائي يجب أن يكون له خاصية ميكانيكية بحيث يمكنه تزويد المحرك بالسرعة اللازمة وقيم التسارع أثناء التشغيل وأثناء بدء التشغيل ؛

ب) الاستخدام الأقصى لطاقة المحرك الكهربائي أثناء التشغيل. يجب أن تكون درجة حرارة جميع الأجزاء النشطة للمحرك الكهربائي في أقسى أوضاع التشغيل أقرب ما يمكن إلى درجة حرارة التسخين المنصوص عليها في المعايير ، ولكن لا تتجاوزها ؛

ج) امتثال المحرك الكهربائي للمحرك والظروف البيئية وفقًا للتصميم ؛

د) امتثال المحرك الكهربائي لمعايير شبكة الإمداد الخاصة به.

لتحديد محرك كهربائي ، البيانات الأولية التالية مطلوبة:

أ) اسم الآلية ونوعها ؛

ب) القدرة القصوى على عمود إدارة الآلية ، إذا كان وضع التشغيل مستمرًا والحمل ثابتًا ، وفي حالات أخرى - الرسوم البيانية للتغيرات في الطاقة أو عزم المقاومة كدالة للوقت ؛

ج) سرعة دوران عمود الإدارة للآلية ؛

د) طريقة التعبير عن الآلية مع عمود المحرك (في وجود التروس ، يشار إلى نوع التروس ونسبة التروس) ؛

ه) مقدار عزم الدوران عند بدء التشغيل ، والذي يجب أن يوفره المحرك الكهربائي على عمود إدارة الآلية ؛

و) حدود التحكم في السرعة لآلية القيادة ، مع الإشارة إلى قيم السرعة العلوية والسفلية وقيم القدرة وعزم الدوران المقابلة ؛

ز) طبيعة وجودة (نعومة ، خطوة) تعديل السرعة الضروري ؛

ح) تكرار بدء أو تشغيل محرك الأقراص في غضون ساعة ؛ ط) خصائص البيئة.

يتم اختيار المحرك الكهربائي بناءً على جميع الظروف وفقًا لبيانات الكتالوج.

بالنسبة لآليات التطبيق الواسع ، يتم تبسيط اختيار المحرك الكهربائي إلى حد كبير بسبب البيانات الواردة في المعلومات ذات الصلة للمصنعين ، ويتم تقليله إلى تحديد نوع المحرك الكهربائي فيما يتعلق بمعلمات الشبكة وطبيعة البيئة.

اختيار المحركات الكهربائية عن طريق الطاقة

يجب أن يتم اختيار قوة المحرك الكهربائي وفقًا لطبيعة أحمال آلة العمل. يتم تقييم هذه الشخصية على أساسين:

أ) حسب طريقة التشغيل الاسمية ؛

ب) بالتغيرات في حجم استهلاك الطاقة.

هناك طرق التشغيل التالية:

أ) طويلة (طويلة) ، عندما تكون فترة العمل طويلة إلى هذا الحد تدفئة المحركتصل إلى قيمة الحالة المستقرة (على سبيل المثال ، المضخات وناقلات الحزام والمراوح وما إلى ذلك) ؛

ب) على المدى القصير ، عندما تكون فترة التشغيل غير كافية حتى يصل المحرك الكهربائي إلى درجة حرارة التسخين المقابلة للحمل المحدد ، وفترات الإغلاق ، على العكس من ذلك ، كافية لتبريد المحرك الكهربائي إلى المحيط درجة الحرارة. في هذا الوضع ، يمكن تشغيل المحركات الكهربائية لمجموعة متنوعة من الآليات ؛

ج) متقطع - مع دورة عمل نسبية تبلغ 15 و 25 و 40 و 60٪ مع مدة دورة واحدة لا تزيد عن 10 دقائق (على سبيل المثال ، للرافعات ، وبعض أدوات الآلات ، ومولدات محرك اللحام أحادية المحطة ، إلخ. .).

تتميز الحالات التالية بالتغيرات في حجم استهلاك الطاقة:

أ) الحمل الثابت ، عندما تكون كمية الطاقة المستهلكة أثناء التشغيل ثابتة أو لها انحرافات طفيفة عن متوسط ​​القيمة ، مثل مضخات الطرد المركزي ، والمراوح ، والضواغط ذات التدفق المستمر للهواء ، وما إلى ذلك ؛

ب) الحمل المتغير ، عندما تتغير كمية الطاقة المستهلكة بشكل دوري ، على سبيل المثال ، مع الحفارات والرافعات وبعض الأدوات الآلية وما إلى ذلك ؛

ج) الحمل النابض ، عندما تتغير كمية الطاقة المستهلكة بشكل مستمر ، على سبيل المثال ، مع مضخات المكبس ، والكسارات الفكية ، والغرابيل ، إلخ.

يجب أن تستوفي قوة المحرك الكهربائي ثلاثة شروط:

أ) التسخين العادي أثناء التشغيل ؛

ب) سعة كافية للحمل الزائد ؛

ج) عزم بدء التشغيل الكافي.

تنقسم جميع المحركات الكهربائية إلى مجموعتين رئيسيتين:

أ) للتشغيل طويل الأجل (دون تقييد مدة الإدراج) ؛

ب) للتشغيل المتقطع بدورات عمل تبلغ 15 و 25 و 40 و 60٪.

بالنسبة للمجموعة الأولى ، تشير الكتالوجات وجوازات السفر إلى الطاقة المستمرة التي يمكن أن يطورها المحرك الكهربائي إلى أجل غير مسمى ، بالنسبة للمجموعة الثانية ، القوة التي يمكن أن يطورها المحرك الكهربائي من خلال العمل بشكل متقطع لفترة طويلة بشكل تعسفي في دورة عمل معينة.

في جميع الحالات ، يعتبر هذا المحرك الكهربائي محددًا بشكل صحيح ، والذي يعمل بحمل وفقًا للجدول الزمني الذي تحدده آلة العمل ، ويصل إلى التسخين الكامل المسموح به لجميع أجزائه. يؤدي اختيار المحركات الكهربائية بما يسمى "هامش الطاقة" ، بناءً على أعلى حمولة ممكنة وفقًا للجدول الزمني ، إلى قلة استخدام المحرك الكهربائي ، وبالتالي إلى زيادة تكاليف رأس المال وتكاليف التشغيل بسبب انخفاض في عوامل القوة والكفاءة.

يمكن أن تؤدي الزيادة المفرطة في قوة المحرك أيضًا إلى هزات أثناء التسارع.

إذا كان يجب أن يعمل المحرك الكهربائي لفترة طويلة مع حمل ثابت أو متغير قليلاً ، فإن تحديد قوته ليس بالأمر الصعب ويتم تنفيذه وفقًا للصيغ التي تتضمن عادةً معاملات تجريبية.

من الأصعب بكثير اختيار قوة المحركات الكهربائية لأنماط التشغيل الأخرى.

يتميز الحمل قصير المدى بحقيقة أن فترات التبديل قصيرة وأن فترات التوقف المؤقت كافية للتبريد الكامل للمحرك. في هذه الحالة ، يُفترض أن حمل المحرك الكهربائي أثناء فترات التبديل يظل ثابتًا أو ثابتًا تقريبًا.

لكي يتم استخدام المحرك الكهربائي بشكل صحيح في هذا الوضع للتدفئة ، من الضروري تحديده بحيث تكون قوته المستمرة (المشار إليها في الكتالوجات) أقل من الطاقة المقابلة للحمل قصير الأجل ، أي بحيث يكون التيار الكهربائي المحرك خلال فترات تشغيله على المدى القصير به حمولة زائدة حرارية.

إذا كانت فترات تشغيل المحرك الكهربائي أقل بكثير من الوقت المطلوب للتدفئة الكاملة ، ولكن فترات التوقف بين فترات التبديل أقصر بكثير من وقت التبريد الكامل ، فهناك حمل متقطع.

في الممارسة العملية ، يجب التمييز بين نوعين من هذا العمل:

أ) الحمل أثناء فترة العمل ثابت من حيث الحجم ، وبالتالي ، يتم تصوير الرسم البياني الخاص به بواسطة مستطيلات بالتناوب مع فترات توقف ؛

ب) يتغير الحمل أثناء فترة العمل وفقًا لقانون معقد إلى حد ما.

في كلتا الحالتين ، يمكن حل مشكلة اختيار محرك كهربائي بالطاقة تحليليًا وبيانيًا. كلتا الطريقتين معقدتين للغاية ، لذا يوصى عمليًا باستخدام طريقة مبسطة للعظمة المكافئة ، والتي تتضمن ثلاث طرق:

أ) RMS الحالي ؛

ب) قوة RMS ؛

ج) يعني مربع لحظة.

فحص سعة التحميل الميكانيكي للمحرك الكهربائي

بعد اختيار قوة المحرك الكهربائي وفقًا لظروف التسخين ، من الضروري التحقق من سعة التحميل الزائد الميكانيكية للمحرك الكهربائي ، أي التأكد من أن أقصى عزم دوران للحمل وفقًا للجدول الزمني أثناء التشغيل وعزم الدوران أثناء بدء التشغيل لن تتجاوز قيم الحد الأقصى لعزم الدوران وفقًا للكتالوج.

بالنسبة للمحركات الكهربائية غير المتزامنة والمتزامنة ، يتم تحديد مقدار الحمل الزائد الميكانيكي المسموح به من خلال انقلاب العزم الكهرومغناطيسي ، عند الوصول إلى أي توقف هذه المحركات الكهربائية.

يجب أن يكون تعدد اللحظات القصوى بالنسبة إلى اللحظات الاسمية 1.8 للمحركات الكهربائية غير المتزامنة ثلاثية الطور ذات الحلقات الانزلاقية ، 1.65 على الأقل لنفس المحركات الكهربائية قصيرة الدائرة. يجب أيضًا أن يكون تعدد الحد الأقصى لعزم الدوران للمحرك المتزامن 1.65 على الأقل عند الفولتية المقدرة والتردد وتيار الإثارة ، مع عامل قدرة يبلغ 0.9 (مع التيار الرئيسي).

تتمتع المحركات الكهربائية غير المتزامنة والمتزامنة عمليًا بقدرة ميكانيكية زائدة تصل إلى 2-2.5 ، وترتفع هذه القيمة لبعض المحركات الكهربائية الخاصة إلى 3-3.5.

يتم تحديد الحمل الزائد المسموح به لمحركات التيار المستمر من خلال ظروف التشغيل ، ووفقًا لـ GOST ، يتراوح من 2 إلى 4 من حيث عزم الدوران ، وينطبق الحد الأدنى على المحركات الكهربائية المتوازية ، والحد الأعلى - على المحركات الكهربائية ذات الإثارة المتسلسلة .

إذا كانت شبكات التوريد والتوزيع حساسة للتحميل ، فيجب فحص سعة التحميل الزائد الميكانيكية مع مراعاة فقد الجهد في الشبكات.

بالنسبة إلى قفص السنجاب غير المتزامن والمحركات الكهربائية المتزامنة ، يجب أن يكون تعدد عزم الدوران الأولي 0.9 على الأقل (بالنسبة إلى العزم الاسمي).

في الواقع ، فإن تعدد عزم الدوران الأولي للمحركات الكهربائية ذات القفص المزدوج السنجابي وذات الأخدود العميق أعلى بكثير ويصل إلى 2-2.4.

عند اختيار قوة المحرك الكهربائي ، يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن تسخين المحركات الكهربائية يتأثر بتردد التشغيل. يعتمد تردد التبديل المسموح به على الانزلاق الطبيعي ، وعزم الحدافة في الجزء المتحرك ، وتعدد تيار البدء.

تسمح المحركات الكهربائية غير المتزامنة من الأنواع العادية بدون حمل من 400 إلى 1000 ، والمحركات الكهربائية ذات الانزلاق المتزايد - من 1100 إلى 2700 تبدأ في الساعة. عند البدء تحت الحمل ، يتم تقليل عدد مرات البدء المسموح به بشكل كبير.

إن تيار البدء للمحركات الكهربائية ذات الدوار القفص السنجابي كبير ، وهذا الظرف مهم في ظل ظروف التشغيل المتكرر ، وخاصة مع زيادة وقت التسارع.

على عكس المحركات الكهربائية ذات الدوار الطوري ، حيث يتم إطلاق جزء من الحرارة المتولدة أثناء بدء التشغيل في مقاومة متغيرة ، أي خارج الماكينة ، في محركات القفص السنجابي ، يتم إطلاق كل الحرارة في الجهاز نفسه ، مما يتسبب في زيادة التسخين. لذلك ، يجب أن يتم اختيار قوة هذه المحركات الكهربائية مع مراعاة التسخين أثناء عمليات البدء المتعددة.

  • جهاز المحرك
  • اتصال المحرك
  • حساب قوة المحرك
  • بدء حساب المحرك الحالي
  • معادلة حساب تيار البدء للمحركات الكهربائية
  • محرك كهربائيهي آلية تحول الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية. يعتمد مبدأ تشغيل أي محرك كهربائي على القانون الحث الكهرومغناطيسي. عادة ، يتكون المحرك الكهربائي من جزء ثابت (الجزء الثابت) ودوار (أو عضو الإنتاج) ، حيث يتم إنشاء حقول مغناطيسية ثابتة أو دوارة. المحركات الكهربائية هي الأكثر أنواع مختلفةوالتعديلات ، على نطاق واسع في العديد من الصناعات النشاط البشري، وهي أحد المكونات الرئيسية في آليات ومحركات لأغراض مختلفة. تعتمد كفاءة الإنتاج بشكل مباشر على خصائص المحرك الكهربائي.

    تصنيف المحركات الكهربائية

    الأجزاء الرئيسية التي يتكون منها محركات كهربائية ، هي الجزء الثابت والدوار. الدوار هو جزء المحرك الذي يدور ، والجزء الثابت هو الجزء الذي يظل ثابتًا. يكمن مبدأ تشغيل المحرك الكهربائي في تفاعل مجال مغناطيسي دوار ناتج عن لف الجزء الثابت والتيار الكهربائي ، والذي يقع في ملف الدوار المغلق. تبدأ هذه العملية في دوران الدوار في اتجاه المجال.


    الأنواع الرئيسية للمحركات الكهربائية:

    • محرك AC؛
    • محرك بتيار مستمر؛
    • محرك متعدد الأطوار
    • محرك أحادي الطور;
    • محرك الصمام
    • السائر المحركات؛
    • محرك تجميع عالمي.

    عندما يتعلق الأمر بمحركات مثل محركات كهربائية غير متزامنة ثم يشيرون إلى نوع محركات التيار المتردد. هذه المحركات محركات كهربائية أحادية الطور ، فضلا عن مرحلتين وثلاث مراحل. في المحركات غير المتزامنة ، لا يتطابق تردد التيار المتردد في الملف مع سرعة الدوار. يتم توفير عملية تشغيل محرك كهربائي غير متزامن من خلال الاختلاف في وقت توليد المجالات المغناطيسية للجزء الثابت والدوار. وبسبب هذا ، فإن دوران الجزء المتحرك يتأخر بالنسبة لحقل الجزء الثابت. قم بشراء محرك كهربائي نوع غير متزامنممكن للآلات التي لا تتطلب شروط خاصةتشغيل آلية الزناد.


    أنواع المحركات الكهربائية حسب درجة الحماية من البيئة الخارجية:

    • حدث الانفجار؛
    • محمي؛
    • مغلق.

    محركات كهربائية مقاومة للانفجار لها غلاف قوي ، والذي في حالة حدوث انفجار في المحرك ، سيمنع تلف جميع الأجزاء الأخرى من الآلية ويمنع نشوب حريق.


    المحركات المحمية أثناء التشغيل ، يتم إغلاقها بمخمدات وشبكات خاصة تحمي الآلية من الأجسام الغريبة. يتم استخدامها في بيئة لا توجد فيها نسبة عالية من الرطوبة وشوائب من الغازات والغبار والدخان والمواد الكيميائية.


    المحركات المغلقة لها غلاف خاص يمنع تغلغل الغبار والغازات والرطوبة والمواد والعناصر الأخرى التي يمكن أن تضر بآلية المحرك. هذه المحركات الكهربائية محكمة الغلق وغير محكمة الغلق.



    منطقة التطبيق محولات الترددواسع جدا. هم مطلوبون في الأدوات الآلية والمحركات الكهربائية للآليات الصناعية والناقلات والأنظمة تهوية العادمإلخ. يكمن مبدأ تشغيل chastotnik في قاعدة حساب السرعة الزاوية لدوران العمود ، والتي تتضمن عاملًا مثل تردد مصدر الطاقة. وبالتالي ، من خلال تغيير تردد طاقة لف المحرك ، من الممكن تنظيم سرعة دوران دوار المحرك بالتناسب المباشر ، وبالتالي تقليل سرعة المحرك أو زيادتها. تسمى هذه الأجهزة أيضًا "العاكسات" ، نظرًا للطريقة التي يتم بها حل مشكلة التنظيم المتزامن للتردد والجهد عند خرج المحول. يتم تمييز جميع محولات التردد بالضرورة بلوحات تشير إلى خصائصها:

    • أقصى قوة ممكنة للمحرك الكهربائي ؛
    • مصدر التيار؛
    • عدد المراحل (أحادي الطور ، ثلاث مراحل).

    تم تصميم معظم محولات التردد الصناعية للعمل في شبكات ثلاثية الطورالتيار المتردد ، ومع ذلك ، هناك نماذج أخرى ، مثل محولات التردد للمحركات أحادية الطور.

    تطبيق المحرك الكهربائي

    حياة الإنسان المعاصريصعب تخيله بدون آلية مثل محرك كهربائي. ألقِ نظرة حولك - لقد أصبحت موجودة في كل مكان تقريبًا. يتم استخدامها اليوم ليس فقط في جميع الصناعات ، ولكن أيضًا في النقل والأشياء والأجهزة المحيطة الحياة اليوميةفي العمل والمنزل. مجففات الشعر والمراوح آلات الخياطة, ادوات البناء- هذه ليست قائمة كاملة بالأجهزة التي تستخدم فيها المحركات الكهربائية.


    تعتبر المحركات الكهربائية غير المتزامنة موثوقة بشكل خاص ، نظرًا لاستخدامها على نطاق واسع في محركات تشغيل المعادن ، وآلات النجارة والآلات الصناعية الأخرى ، في مكابس الحدادة ، وآلات الرفع ، والمصاعد ، والنسيج ، وآلات الخياطة ، وآلات نقل التربة ، والمراوح الصناعية ، والضواغط ، مضخات وأجهزة طرد مركزي وخلاطات الخرسانة. تستخدم محركات الرافعة في البناء الرأسمالي والصناعي والمدني والتعدين والصناعات المعدنية والطاقة والنقل.


    مترو ، ترام ، ترولي باص - كل وسائل النقل هذه تدين بوجودها للمحرك الكهربائي. لا يمكن تخيل أي مكتب أو مبنى سكني اليوم بدون مكيف هواء أو نظام لتنقية الهواء - فهم يستخدمون أيضًا محركات كهربائية. من المستحيل تشغيل معظم المعدات الحديثة بدون محرك كهربائي ، وبالتالي يعتمد الكثير على جودة وموثوقية هذه الآلية. يمكن أن يؤدي انهيارها إلى نتائج مؤسفة للغاية ، تصل إلى توقف الإنتاج وخسائر مالية ضخمة. لذلك ، يمكنك فقط شراء المحركات الكهربائية من مورد موثوق وموثوق به يضمن جودة المنتج.

    مبدأ تشغيل المحرك الكهربائي

    يكمن مبدأ تشغيل المحرك الكهربائي في تأثير المغناطيسية التي تسمح لك بالتحويل الفعال طاقة كهربائيةفي الميكانيكية. مبدأ تحويل الطاقة إلى أنواع مختلفةالمحركات الكهربائية هي نفسها بالنسبة لجميع أنواع المحركات الكهربائية ، ولكن قد يختلف تصميم المحركات وكيفية التحكم في سرعة عزم الدوران. كل شخص من مقاعد المدرسة معروف أبسط مثالمحرك كهربائي - عندما يدور الإطار بين أقطاب مغناطيس دائم. بالطبع ، يعد جهاز المحرك الكهربائي ، المستخدم في الآليات الصناعية أو الأجهزة المنزلية ، أكثر تعقيدًا. دعونا نلقي نظرة على كيفية عمل المحرك الكهربائي غير المتزامن ، والذي يستخدم على نطاق واسع في الصناعة.


    مبدأ تشغيل محرك غير متزامن.


    مبدأ التشغيل المحرك التعريفي، مثل الآخرين ، يعتمد على استخدام مجال مغناطيسي دوار. تسمى سرعة دوران المجال المغناطيسي بالتزامن ، لأنها تتوافق مع سرعة دوران المغناطيس. في هذه الحالة ، عادةً ما تسمى سرعة دوران الأسطوانة غير متزامن ، أي لا تتزامن مع سرعة دوران المغناطيس. تختلف سرعة دوران الأسطوانة (الدوار) عن السرعة المتزامنة لدوران المجال المغناطيسي بمقدار صغير يسمى الانزلاق. لفرض القوة كهرباءلإنشاء مجال مغناطيسي دوار واستخدامه لتدوير الجزء المتحرك ، عادة ما يتم استخدام تيار ثلاثي الطور.

    جهاز المحرك

    ثلاث لفات وشبكات ثلاث مراحل الحاليةيقع أحدهما بالنسبة للآخر بزاوية 120 درجة. داخل القلب ، يتم تثبيت أسطوانة معدنية على المحور ، يسمى دوار المحرك الكهربائي. إذا كانت اللفات متصلة ببعضها البعض ومتصلة بشبكة تيار ثلاثية الطور ، فإن التدفق المغناطيسي الكلي الناتج عن الأقطاب الثلاثة سوف يدور. سيغير التدفق المغناطيسي الكلي في نفس الوقت اتجاهه مع تغيير اتجاه التيار في لفات الجزء الثابت (الأقطاب). في هذه الحالة ، في فترة واحدة من التغيير الحالي في اللفات ، سيحدث التدفق المغناطيسي ثورة كاملة. سوف يسحب التدفق المغناطيسي الدوار الأسطوانة معها ، وبالتالي سنحصل على محرك كهربائي غير متزامن.


    يمكن توصيل لفات الجزء الثابت في "نجمة" ، ومع ذلك ، يتشكل أيضًا مجال مغناطيسي دوار عندما يتم توصيلهم في "دلتا". إذا قمت بتبديل لفات المرحلتين الثانية والثالثة ، فإن التدفق المغناطيسي سيغير اتجاه دورانه إلى العكس. يمكن تحقيق نفس النتيجة دون تبديل لفات الجزء الثابت ، ولكن عن طريق توجيه تيار المرحلة الثانية من الشبكة إلى المرحلة الثالثة من الجزء الثابت ، والمرحلة الثالثة من الشبكة إلى المرحلة الثانية من الجزء الثابت. وبالتالي ، يمكن تغيير اتجاه دوران المجال المغناطيسي عن طريق تبديل أي مرحلتين.

    اتصال المحرك

    يحتوي الجزء الثابت للمحرك الكهربائي غير المتزامن الحديث على أعمدة غير معبرة ، أي أن السطح الداخلي للجزء الثابت مصنوع بشكل سلس تمامًا. لتقليل خسائر التيار الدوامة ، فإن قلب الجزء الثابت مصنوع من صفائح فولاذية مختومة رفيعة. يتم تثبيت قلب الجزء الثابت المجمع في علبة فولاذية. يتم وضع اللف في فتحات الجزء الثابت. سلك نحاس. ترتبط لفات الطور للجزء الثابت للمحرك الكهربائي بـ "نجمة" أو "مثلث" ، حيث يتم إحضار جميع بدايات ونهايات اللفات إلى الغلاف - إلى درع عازل خاص. يعتبر جهاز الجزء الثابت هذا مناسبًا للغاية ، حيث يسمح لك بتشغيل اللفات لجهد قياسي مختلف.


    يتم تجميع الجزء المتحرك للمحرك الحثي ، مثل الجزء الثابت ، من صفائح فولاذية مختومة. يتم وضع اللف في أخاديد الدوار. اعتمادًا على تصميم الدوار ، يتم تقسيم المحركات الكهربائية غير المتزامنة إلى محركات مع دوار قفص السنجاب و الدوار المرحلة. إن لف الجزء المتحرك من قفص السنجاب مصنوع من قضبان نحاسية موضوعة في أخاديد الدوار. نهايات القضبان متصلة بحلقة نحاسية. مثل هذا اللف يسمى لف "قفص السنجاب". لاحظ أن قضبان النحاس في التجاويف غير معزولة.