Пуск, регулирование скорости и торможение сд

СД будет развивать только после достижения ротором синхронной с полем статора скорости. Поэтому для пуска СД в пазы полюсных наконечников ротора укладывается пусковая обмотка (как беличья клетка у АД) и с ее помощью осуществляется асинхронный пуск СД.

О бмотка возбуждения СД на время пуска замыкается на , равное ОВ. Ограничение осуществляется одним из методов понижения "U". Механическую характеристику определяют при и М входной или подсинхронный, развиваемый при . и определяются . По достижении подсинхонной скорости ОВ переключается на возбудитель В и СД втягивается в синхронизм. Регулирование скорости можно осуществлять переключением числа пар полюсов статора и ротора, что достаточно сложно, чаще это делают изменением частоты как у АД.

Для торможения применяют динамическое торможение. При этом обмотку статора отключают от сети и замыкают на . Поле вращающегося по инерции ротора индуцирует в обмотке статора ток, который взаимодействуя с полем ротора создает тормозной момент.

Выбор электродвигателей

В большинстве случаев ЭД выбирают по статическому моменту и скорости механизма с последующей проверкой на пригодность его работы в заданном режиме. При выборе учитывают также соответствие конструктивного исполнения ЭД характеру среды, в которой ему предстоит работать.

По способу защиты от воздействия окружающей среды ЭД и аппаратура делятся на:

-защищенного типа, имеющих защиту от прикосновения к нагретым, движущимся и токоведущим частям;

-брызгонепроницаемые, защитные устройства которых предотвращают попадание во внутрь ЭД капель, падающих под углом до 45⁰;

-водозащищенные, которые защищены от попадания внутрь ЭД воды при обливании их из шланга;

-герметичного исполнения, не допускающие попадания внутрь воды при погружении ЭД в воду;

-взрывозащищенные, обеспечивающие безопасность применения их во взрывоопасной среде.

По способу охлаждения различают ЭД с естественным охлаждением (просто окружающим воздухом), самовентиляцией внутренней или наружной – обдуваемой (на валу ЭД вентилятор) и независимым охлаждением (специальный вентилятор).

По способу монтажа:

-установленные на лапах и фланцевые;

-горизонтальный и вертикальный вал.

Подшипники в основном качения – шариковые и роликовые, имеющие меньшие осевые размеры и больший КПД, чем подшипники скольжения.

Номинальная мощность и перегрузочная способность электродвигателей

Номинальной мощностью называется мощность, развивая которую ЭД, работающий в указанном для него режиме, нагревается до температуры, допустимой для класса его изоляции (90-180⁰С-Н). Номинальная мощность зависит также от условий охлаждения.

Перегрузочная способность ЭД (для ДПТ ; АД ; МАП ; СД ). Закрытые ЭД при тех же габаритах имеют меньшую мощность, но большую перегрузочную способность, чем открытые.

Нагрев и охлаждение ЭД ( энергетика ЭП)

Нагрев. Потери энергии ЭД превращаются в теплоту. , где - потребляемая мощность, а - на валу номинальная. При различных нагрузках , где ; ; . Для тихоходных ЭД ; для быстроходных . Если количество теплоты, выделяющейся в ЭД в 1с обозначить через (Дж), то . Количество теплоты, выделяемой двигателем пропорционально превышению температуры над температурой . При уравнение теплового баланса: , где С – теплоемкость ЭД (Дж/⁰С), А – теплоотдача ЭД (Дж/⁰Сс), - количество теплоты, выделяемой в ЭД за , - количество теплоты, идущей на нагрев ЭД, - количество теплоты, выделяемой ЭД в окружающую среду за время . Решив дифференциальное уравнение теплового баланса относительно получим уравнение нагрева ЭД: , где - установившееся превышение температуры, - постоянная времени нагрева, (с).

Е сли в момент пуска , то и тогда . В начальный период работы ЭД большая часть теплоты идет на нагрев ЭД и его температура быстро растет. По мере роста температуры ЭД большое количество теплоты выделяется в окружающую среду и нагрев ЭД замедляется, пока не наступит равновесие выделяемой и отдаваемой теплоты.

Установившейся температурой принято считать температуру, которая в течение одного часа изменится не более чем на 1⁰С. Такой температуры ЭД достигает через . Если бы ЭД не отдавал теплоту, то его нагрев происходил бы по прямой, касательной к экспоненте в точке "К". В этом случае ЭД нагрелся бы до установившейся температуры за время "Т". Если принять , то . У малых ЭД с самовентиляцией Т=10-20мин, а у больших закрытого исполнения – несколько часов. "Т" – называют постоянной времени.

Охлаждение ЭД. С отключением от сети выделение теплоты в ЭД прекращается . Тогда , т.е. ЭД охлаждается до температуры окружающей среды. При остановившемся ЭД теплоотдача падает , а становится больше. Для самовентилируемых ЭД .

Для ЭД с независимым охлаждением . Уравнение охлаждения , где - превышение температуры ЭД в момент отключения от сети. За время ЭД охлаждается до температуры . До температуры окружающей среды ЭД практически охладится за .