Проектирование специальных электрических машин переменного тока - Балагуров В.А.
Скачать (прямая ссылка):
/ — вал; 2— полюсная шайба (фла-
нец), 3-полюс, 4-спинка якоря, МОЩНОСТИ На В030уЖДЄНИЄ.
Іо7каКОря1УоСРя57іубоГотка %«?6" Недостатками генераторов C КОГ-
ния, « — контактные кольца ТЄОбраЗНЬІМИ рОТОраМИ ЯВЛЯЮТСЯ
значительные рассеяния магнитного
1
1 Z 3 ч
Рис. 1 7. Продольный разрез короткозамкнутого асинхронного
двигателя:
/—корпус-монолит, 2 — якорь; 3— вал; 4 — обмотка ротора, 5 — передний подшипник, 6 — задний подшипник, 7 — крышка
потока полюсов, меньшая перегрузочная способность и большая удельная масса по сравнению с генераторами с радиальными полюсами.
В автономных системах электроснабжения в настоящее время широко применяются бесконтактные генераторы переменного тока: асинхронные, индукторные, с внутризамкнутым магнитолроводом (типа сексин), с постоянными магнитами и др. В основном эти ге-
16
SiO яо
о "г; — «вч
г s s
• т и
"J Г! и
Г • !? ¦»
Г' ь- j
—» а
!7 О W
г л
г г
Рис 1 8 Общий вид преобразователя постоянного тока в переменный
; -коллектор 2 — mim 3 - корпус попоят 4 — статор двигателя, 5 — якорь, 6 — обмотка возбуждения двигателя, 7 — статор генератора, S — обмотка якоря генератора, 9 — обмотка возбуждения генератора, 10 — винт, // —фланцеві ш шит генератора 12 — винт, 13 — подшипник, 14 — вал, 15 — колпак (со стороны генератора), 16 — ротор генератора /7 —шпонка 1І — гайка 19 — фланец подшипника, 20 — коллекторный щит, 21 — вентилятор, 22 — колпак вентилятора 23 —подставка коробки, 24— палец пластины щеткодержателя, 25 — щеточная пружина, 26 — втулка, 27 —
втулка алюминиевая
\
нераторы небольшой мощности с частотой 400—6000 Гц; они используются в системах электроснабжения как основные и вспомогательные источники переменного тока.
Асинхронные машины просты по конструкции (рис. 1.7) и дешевы; позволяют осуществить параллельную работу без каких-либо синхронизирующих устройств и автоматический переход из генераторного режима в двигательный и наоборот; имеют относительно небольшую массу. Недостатки асинхронных генераторов — они потребляют большой намагничивающий ток, имеют малую перегрузочную способность и низкий КПД; из-за больших потерь мощности усложняется их охлаждение, что в ряде случаев является главным. Область применения асинхронных генераторов— это автономные системы электрооборудования, где требуется надежный источник питания небольшой мощности для работы на постоянную нагрузку в течение короткого времени, а также для работы в генераторном и двигательном режимах.
Индукторные генераторы как основные источники применяются на транспортных установках (передвижные электростанции с приводом от газовых турбин, тракторы и др.), для питания импульсных установок, для тяжелых условий работы (высокие температуры, загрязненная атмосфера); как вспомогательные источники питания — в преобразователях постоянного тока в переменный (рис. 1.8), переменного тока обычной частоты в переменный ток повышенной частоты, в системах автоматического регулирования частоты.
Применение индукторных генераторов на тракторах (рис. 1.9) объясняется требованиями простоты конструкции и технологичности изготовления, надежности в работе при тяжелых условиях эксплуатации (загрязненная атмосфера, высокие температуры), низкой стоимости. Хотя использование магнитного потока, как известно [1], в них хуже, чем в ранее рассмотренных генераторах со знакопеременным потоком, в требуемом для тракторов диапазоне мощностей они позволяют создать достаточно использованные и значительно более простые и технологичные, а поэтому и более экономичные и надежные конструкции.
В СССР разработана серия бесконтактных тракторных индукторных генераторов: Г-302Б, Г-304-1, Г-305. Генераторы Г-304 и Г-305 имеют двустороннее электромагнитное возбуждение, а генератор Г-302Б — одностороннее.
Рис. 1.9. Конструктивная схема тракторного генератора Г-304:
/ — пакет статора, 2 — ротор; 3 — штампованная стальная крышка, 4 — обмотка якоря (медь), 5 — втулка под обмоткой возбуждения, 6 — обмотка возбуждения (алюминий)
18
Генераторы типа сексин, являясь бесконтактными, имеют определенные преимущества: надежны, легко выдерживают высокие температуры нагрева, допускают большие окружные скорости, превышающие 100 м/с; требуют малой мощности на регулирование, что особенно заметно при большом числе полюсов, и малого расхода меди на обмотку возбуждения, так как обмотка кольцевая и охватывает все полюсы. К недостаткам сексинов следует отнести: значительная масса (на 15—30% выше, чем у обычных явнополюс-ных генераторов); большие рассеяния магнитного потока полюсов; низкая перегрузочная способность; сложность конструкции. Поэтому сексины разрабатываются на небольшие мощности (3—10 кВ-А). Они применяются там, где тяжелые условия работы.
§ 1.4. ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН ПЕРЕМЕННОГО ТОКА ДЛЯ АВТОНОМНЫХ СИСТЕМ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ
Особенности проектирования электрических машин переменного тока для автономных систем электрооборудования определяются рядом факторов: назначением, условиями применения, техническими требованиями, технологическими и экономическими факторами. Назначение и условия применения предопределяют выбор типа машин, конструкции и системы охлаждения.
