Электродвигатели. Основные термины и определения. Изготовители

[samsony1]

Электродвигатели. Основные термины и определения

Большое разнообразие типов и конструкций электрических машин и потребность в объективной оценке и сравнении их данных привели к необходимости стандартизации основных понятий в области характеристик, расчетных параметров и режимов работы машин. Термины и определения этих величин установлены несколькими ГОСТ и являются обязательными для применения в документации всех видов, учебниках, учебных пособиях, технической и справочной литературе. Стандарты содержат более 200 терминов и определений. В настоящем параграфе приводятся основные из них, относящиеся ко всем или ко многим типам вращающихся электрических машин независимо от их назначения и конструктивного исполнения.

Номинальными данными электрической машины называют данные, характеризующие ее работу в режиме, для которого она предназначена заводом-изготовителем.
К номинальным данным относятся
 - мощность,
 - напряжение,
 - ток,
 - частота,
 - КПД,
 - коэффициент мощности,
 - частота вращения и ряд других данных в зависимости от типа и назначения машины.

Номинальные данные характеризуют работу машины, установленной на высоте до 1000 м над уровнем моря, при температуре окружающей среды 40 °С и охлаждающей воды 30 °С, если в стандартах или технических условиях на данный конкретный тип машины не установлена другая температура охлаждающих сред. Если машина работает в условиях, отличающихся от указанных, ее номинальные данные должны быть изменены так, чтобы нагрев машины соответствовал требованиям ГОСТ 183-74.

Режим работы электрической машины — установленный порядок чередования и продолжительности нагрузки, холостого хода, торможения, пуска и реверса машины во время ее работы. Номинальным режимом работы называется режим, для работы в котором электрическая машина предназначена заводом-изготовителем.

Номинальная мощность — мощность, для работы с которой в номинальном режиме машина предназначена заводом-изготовителем. Для различных типов машин номинальной мощностью является:
 - для генераторов переменного тока — полная электрическая мощность на выводах при номинальном коэффициенте мощности, ВА;
 - для генераторов постоянного тока — электрическая мощность на выводах машины, Вт;
 - для синхронных и асинхронных компенсаторов — реактивная мощность на выводах компенсатора, вар.
 
Номинальное напряжение — напряжение, на которое машина рассчитана заводом-изготовителем для работы в номинальном режиме с номинальной мощностью. Номинальным напряжением трехфазных машин называют линейное напряжение, т. е. напряжение между фазами подключенной к машине сети. Номинальным напряжением ротора асинхронного двигателя с трехфазной обмоткой называют напряжение на выводах разомкнутой обмотки ротора (напряжение на контактных кольцах) при неподвижном роторе и включенной на номинальное напряжение обмотке статора. Номинальным напряжением двухфазной обмотки ротора называют наибольшее из напряжений между контактными кольцами. Номинальным напряжением возбудительной системы машины с независимым возбуждением называют номинальное напряжение того независимого источника, от которого получается возбуждение.

Номинальный ток — ток, соответствующий работе машины в номинальном режиме с номинальной мощностью и частотой вращения при номинальном напряжении.

Номинальное напряжение возбуждения — напряжение на выводах (или контактных кольцах) обмотки возбуждения с учетом падения напряжения под щетками при питании ее номинальным током возбуждения, когда активное сопротивление приведено к расчетной рабочей температуре, при работе машины в номинальном режиме с номинальными мощностью, напряжением и частотой вращения.

Номинальный ток возбуждения — ток возбуждения, соответствующий работе машины в номинальном режиме с номинальной мощностью и частотой вращения при номинальном напряжении.

Номинальная частота вращения — частота вращения, соответствующая работе машины при номинальных напряжении, мощности и частоте тока и номинальных условиях применения.

Номинальные условия применения — условия, установленные в стандарте или технических условиях на данный конкретный тип машины, при которых эта машина должна иметь номинальную частоту вращения.

Коэффициент полезного действия — отношение полезной (отдаваемой) мощности к затрачиваемой (подводимой); для генераторов — отношение активной электрической мощности, отдаваемой в сеть, к затрачиваемой механической мощности; для двигателей — отношение полезной механической мощности на валу к активной подводимой электрической мощности. Номинальным КПД называют указанное отношение мощностей при работе машины с номинальными мощностью, напряжением, частотой тока и частотой вращения.

Коэффициент мощности машин переменного тока:
 - для генераторов — отношение отдаваемой активной электрической мощности, Вт, к полной отдаваемой электрической мощности, В-А;
 - для двигателей — отношение активной потребляемой электрической мощности, Вт, к полной потребляемой электрической мощности, В А.
Номинальным коэффициентом мощности электрической машины называют указанное отношение мощностей при работе машины в номинальном режиме, с номинальными мощностью, напряжением, частотой тока и частотой вращения.

Помимо перечисленных определений номинальных данных стандартами установлены основные определения, относящиеся к условиям работы машины и ее характеристикам.

Нагрузка — мощность, которую развивает электрическая машина в данный момент времени. Нагрузка может быть выражена в единицах активной или полной мощности (Вт, или В • А) либо в долях номинальной мощности. Она также выражается током, потребляемым или отдаваемым электрической машиной, А, либо в процентах или долях номинального тока.

Номинальная нагрузка — нагрузка, равная номинальной мощности машины.

Практически неизменная нагрузка — нагрузка, при которой отклонение тока и напряжения якоря и мощности машины от значений, соответствующих заданному режиму, составляет не более 3%, тока возбуждения и частоты — не более 1 %.

Практически симметричная трехфазная система напряжений — трехфазная система напряжений, в которой напряжение обратной последовательности не превышает 1 % напряжения прямой последовательности при разложении данной трехфазной системы на системы прямой и обратной последовательностей.

Практически симметричная система токов — трехфазная система, для которой ток обратной последовательности не превышает 5% тока прямой последовательности.

Начальный пусковой ток электродвигателя — установившийся ток в обмотке электродвигателя при неподвижном роторе, номинальном подведенном напряжении и номинальной частоте, при соединении обмоток машины, соответствующем номинальным условиям работы двигателя.

Начальный пусковой момент электродвигателя — вращающий момент электродвигателя, развиваемый при неподвижном роторе, установившемся токе, номинальном подведенном напряжении, номинальной частоте и соединении обмоток, соответствующем номинальным условиям работы двигателя.

Максимальный вращающий момент электродвигателя переменного тока — наибольший момент вращения, развиваемый двигателем в установившемся режиме при номинальных напряжении и частоте, при соединении обмоток, соответствующем номинальным условиям работы, и (для синхронных двигателей) при номинальном токе возбуждения.

Минимальный вращающий момент асинхронного двигателя — наименьший вращающий момент, развиваемый асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором в процессе разгона от неподвижного состояния до частоты вращения, соответствующей максимальному моменту при номинальных напряжении и частоте, при соединении обмоток, соответствующем номинальным условиям работы двигателя или пусковому режиму (для однофазных двигателей с пусковой обмоткой).

Критическое скольжение асинхронной машины — скольжение, при котором асинхронная машина развивает максимальный вращающий момент.

Номинальное изменение напряжения электрических генераторов — изменение напряжения на выводах генератора, работающего на автономную сеть с неизменной и равной номинальной частотой вращения при изменении его нагрузки от номинальной до холостого хода. Для генераторов с независимым возбуждением, кроме того, — при сохранении номинального тока возбуждения, а для генераторов с самовозбуждением - при неизменном сопротивлении всей цепи обмотки возбуждения. Номинальное изменение напряжения выражают в процентах или в долях номинального напряжения генератора.

Номинальное изменение частоты вращения электродвигателя — изменение частоты вращения двигателя, работающего при номинальном напряжении на его выводах и номинальной частоте тока, при изменении нагрузки от номинальной до нулевой, а для двигателей, не допускающих нулевой нагрузки,— от номинальной до 1/ 4 номинальной. Номинальное изменение частоты вращения выражают в процентах или в долях номинальной частоты вращения.

Источник: Справочник по электрическим машинам (том1)
под редакцией И.П. Копылова и Б.К. Клокова, 1988г

[samsony1]

В настоящее время на практике в подавляющем большинстве случаев применяют асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором. Они имеют сравнительно простую конструкцию, и относительно недороги.

Для работы асинхронного двигателя нужно обязательно трехфазное напряжение, которое, благодаря обмоткам статора, создает вращающееся магнитное поле внутри двигателя. Это поле вращает ротор двигателя, который, в свою очередь, передает вращение на нагрузку. Например, редуктор или лопасти вентилятора.

Изменяя конфигурацию обмоток статора (количество пар полюсов), можно менять основную характеристику асинхронного двигателя — частоту оборотов. Мощность на валу двигателя зависит от мощности, получаемой электродвигателем от сети.

Другие двигатели, которые в настоящее время также находят применение — это электродвигатели постоянного тока. Они имеют щетки, которые подвержены износу и искрению. Также, необходима обмотка подмагничивания (возбуждения), на которую подается постоянное напряжение. Несмотря на эти недостатки, электродвигатели постоянного тока находят применение там, где нужно быстрое изменение скорости вращения и контроль момента, а также при мощностях более 100 кВт.

В быту также применяют коллекторные (щеточные) электродвигатели переменного тока, которые имеют низкую надежность по сравнению с асинхронными.

Другие типы двигателей — серводвигатели и шаговые двигатели — применяют сравнительно редко в случаях, когда необходимо сверхточное позиционирование нагрузки на валу. Например, в координатных станках.

источник - здесь

[samsony1]

В однофазной сети
Для работы асинхронного двигателя нужно вращающееся магнитное поле, которое обеспечивается трехфазным напряжением.

Однако, часто есть необходимость питать такой двигатель от бытовой однофазной сети 220 В. В случае работы асинхронного двигателя в однофазной сети применяют фазосдвигающие и пусковые конденсаторы. При этом получают подобие трехфазной питающей сети. Номинальную мощность на валу получить не получится, приходится рассчитывать на 70–80% от номинала.

Это происходит из-за того, что не удается обеспечить отсутствие перекоса по фазам при изменении нагрузки.

источник - здесь

[samsony1]

Способы управления
Управление электродвигателем подразумевает возможность изменения его скорости и мощности (момента). Так, если на асинхронный двигатель подать напряжение нужной величины и частоты, он будет вращаться с номинальной частотой, и сможет обеспечить мощность на валу не более номинальной. Если же нужно понизить или повысить скорость электродвигателя, в основном применяют преобразователи частоты (ПЧ). Благодаря этому для двигателя можно обеспечить нужный режим разгона, торможения, а также управлять частотой работы оперативно, по желанию оператора оборудования.

Если нужно обеспечить требуемый разгон и торможение без изменения рабочей частоты, то применяют устройство плавного пуск (УПП). Если нужно управлять только разгоном двигателя для минимизации пусковых токов, то применяют схему включения «звезда-треугольник».

Для подачи питания на двигатель без ПЧ и УПП также широко применяются контакторы, которые позволяют дистанционно управлять пуском, остановом и реверсом.

Управление запуском
Запуск может происходить в простейшем случае от кнопки «Пуск». Но за этой кнопкой может скрываться, например, контроллер, который действует по сложной программе и выдает сигнал на запуск преобразователя частоты. Также кнопка запуска может быть непосредственно подключена ко входу управления ПЧ или УПП.

В классическом варианте, когда двигатель запускается через контактор, кнопка «Пуск» подает питание на катушку контактора, контактор включается, и своим дополнительным (блокировочным) контактом становится на самоподхват.

Остановка производится кнопкой «Стоп», которая обычно имеет нормально замкнутые контакты.

источник - здесь

[samsony1]

Направление вращения
Реверс двигателя — важная функция в его управлении. Осуществляется реверс очень простым способом — нужно поменять местами любые две питающие фазы.

Реализуется это в контакторной схеме путем использования двух контакторов, каждый из которых имеет свой порядок фаз. Контакторы имеют обязательно механическую и электрическую блокировки, чтобы избежать возможности одновременного включения.

Вращение может быть прямым и обратным. Прямое вращение распознать очень просто. Стоит посмотреть двигателю «в зад», и, если вал крутится по часовой стрелке — это прямое вращение.

Как определить мощность
Иногда нужно на практике узнать, какой двигатель перед нами. Проще всего определить номинальную мощность электродвигателя по его шильдику. На нем указана механическая мощность (мощность на валу), которая всегда меньше потребляемой мощности за счет КПД двигателя (потерь на трение и нагрев). Однако, если шильдик на корпусе двигателя отсутствует, то можно ориентировочно определить мощность по его габаритам. При одинаковой мощности при большем диаметре вала мощность навалу будет больше, а частота оборотов — меньше.

Также, определить мощность можно по нагрузке, а также по уставкам защитных устройств, через которые питается двигатель (мотор-автомат, тепловое реле).

Другой способ — нужно включить двигатель на номинальную мощность, обеспечив нужную нагрузку на валу. После этого, померить токоизмерительными клещами ток двигателя, который должен быть по всем обмоткам одинаков. На основании измеренного тока можно оценить мощность двигателя. Приблизительно оценить мощность асинхронного двигателя, при подключении его по схеме «звезда» можно, разделив его номинальный измеренный ток на 2.

источник - здесь

[samsony1]

Неисправности электродвигателей
Большинство неисправностей электродвигателей проявляется их нагревом.

Причины неисправностей могут быть следующие:

 - износ подшипников и повышенное механическое трение;
 - увеличение нагрузки на валу;
 - перекос напряжения питания;
 - пропадание фазы;
 - замыкание в обмотке из-за ухудшения изоляции;
 - проблема с обдувом (охлаждением).

Неисправности электродвигателей можно разделить на два вида: электрические и механические.

К электрическим можно отнести неисправности, связанные с обмоткой:

 - межвитковое замыкание;
 - замыкание обмотки на корпус;
 - обрыв обмотки.

Для устранения этих неисправностей требуется перемотка двигателя.

Механические неисправности:

 - износ и трение в подшипниках;
 - проворачивание ротора на валу;
 - повреждение корпуса двигателя;
 - проворачивание или повреждение крыльчатки обдува.

Замена подшипников должна производиться регулярно, учитывая их износ и срок службы. Повреждение крыльчатки устраняется путем ее замены. Остальные неисправности устранению практически не подлежат, и в таких случаях двигатель подлежит замене.

источник - здесь

[samsony1]

Защита
Основной причиной неисправностей двигателя является его перегрев. Сам перегрев, как правило, является следствием каких-либо аномальных электрических или механических режимов работы.

Следовательно, предотвратив перегрев, можно отключить и сохранить двигатель в исправном состоянии. Для этого используются три основных способа:

Электронный контроль тока — этот способ используется в электронных устройствах пуска двигателей — ПЧ и УПП. С помощью встроенного трансформатора тока происходит его измерение, а встроенный контроллер принимает решение об остановке двигателя.

Тепловой контроль тока. Для этого применяются устройства тепловой защиты — тепловые реле или защитные мотор-автоматы. В них имеется возможность выставить точно токовую уставку, при которой реле или автомат отключат питание двигателя.

Непосредственный контроль температуры корпуса и обмоток реализуется за счет терморезистора или термоконтакта, встроенного внутрь корпуса двигателя. Недостаток этого способа — большая инерционность, и его обычно применяют как дополнительный способ защиты.

источник - здесь

[samsony1]

сведения о самозапуске двигателей

Короткие замыкания в электросети самого предприятия и во внешней сети вызывают глубокое снижение напряжения на время действия защит, а при отключении питания и переключении его с одного источника на другой – полное исчезновение напряжения.

В результате этого присоединенные к сети трехфазные двигатели (асинхронные и синхронные) отключаются. Это вызывает не только кратковременный перерыв работы предприятия, но в ряде случаев (например, в химической промышленности) является причиной расстройства технологического процесса и порчи оборудования, приносит материальный ущерб, а в отдельных случаях представляет опасность для жизни людей.

Надежность электроснабжения значительно повышается, если для трехфазных двигателей с приводимыми ими механизмами, от которых зависит беспрерывная работа предприятия и безопасность обслуживания, предусматривается самозапуск.

источник - здесь

[samsony1]

Самозапуском называется восстановление нормальной работы двигателей ответственных механизмов без участия персонала после кратковременного нарушения электроснабжения. При исчезновении или глубоком снижении напряжения выключатели самозапускаемых двигателей остаются включенными, а двигатели неответственных механизмов до восстановления напряжения отключаются с помощью реле напряжения.

Самозапуск может быть одновременным для всех двигателей ответсвенных механизмов или двухступенчатым, если по условиям сети или по другим причинам одновременный самозапуск недопустим.

При двухсупенчатом пуске менее ответсвенные двигатели сначала отключаются, а после разгона первой группы двигателей автоматически включаются.

Самозапуск в значительной степени зависит от того, насколько правильно выбран способ пуска двигателей, для которых должен быть обеспечен самозапуск. Если пуск двигателей производиться из состояния покоя поочередно, часто при ненагруженном механизме, то самозапуск происходит одновременно для группы двигателей большой мощности, и при загруженных механизмах.

При снижении напряжения или полном прекращении питания самозапускемые двигатели начинают выбег до промежуточного положения, зависящего от длительности нарушения питания и от характеристики механизма.

После восстановления электроснабжения начинается разгон двигателей до нормальной частоты вращения, при повышенных токах в сети, вызывающих значительное снижение напряжения. При этом пусковой и избыточный моменты самозапускаемых двигателей значительно снижаются, увеличивается длительность разгона и повышается температура обмоток двигателей.

Решение вопросов самозапуска требует комплексного рассмотрения характеристик двигателей и приводимых механизмов, характеристик электросети предприятия и энергосистемы.

Выбег самозапускаемого двигателя может быть свободным, когда другие двигатели не оказывают заметного влияния на самозапуск этого двигателя, и групповыми, когда взаимное влияние самозапускаемых двигателей значительно.

При свободном выбеге напряжение на шинах отсутсвует, что приводит к выбегу самозапускаемых двигателей по индивидуальным характеристикам. При групповом выбеге и наличии остаточного напряжения двигатели электрически связаны общими шинами. Двигатели с большим запасом кинетической энергии переходят в генераторный режим работы и в них создается дополнительный тормозной момент по сравнению со свободным выбегом.

источник - здесь

[samsony1]

см. так же - ГОСТ 26772-85 «Машины электрические вращающиеся. Обозначения выводов и направление вращения»

[samsony1]

электродвигатели асинхронные от «РУСЭЛТ»

«РУСЭЛТ» - российское производственное объединение предприятий электротехнической области. Оборудование производится и реализуется под торговым знаком «РУСЭЛТ».
В состав группы входят ведущие отечественные предприятия:
 - «Электромаш», г. Тула
 - «РУСЭЛТ-Инжиниринг», г. Москва
 - «Силовые агрегаты», г. Щекино
Деятельность группы «РУСЭЛТ» охватывает проектирование, производство, внедрение и сервисное сопровождение систем гарантированного и качественного электропитания, систем управления, преобразования и распределения электроэнергии, электродвигателей и насосов.

подробнее - здесь

[samsony1]

электродвигатели от «Мосэлектромаш»

«Мосэлектромаш»  с 2003года является одним из ведущих Поставщиков Общепромышленных  Электродвигателей  на Российском рынке электротехники .
Предлагает к поставкам электродвигатели Общепромышленного типа (АИР, АИС, 5АИ, АДМ, 5АМХ и др).

подробнее - здесь

трехфазные


однофазные


трансформаторные


лифтовые


Эл.двигатели АИР/АИС 56-80


Эл.двигатели АИР 80-315

[samsony1]

электродвигатели от «Сибэлектромотор», Томская область, г. Северск

1 декабря 1941 года был выпущен первый сибирский электрический двигатель завода «Сибэлектромотор»

Продукция


выпуск прекращен

[samsony1]

Электродвигатели от «Электромаш», Орловская область, г. Ливны

«Электромаш» является дочерним предприятием Ливенского ОАО "Промприбор" и располагается на его территории.

подробнее - здесь

Взрывозащищенные электродвигатели АИМ


Общепромышленные электродвигатели АИР

[samsony1]

электродвигатели от ЭЛСИБ

Завод ЭЛСИБ – одно из крупнейших  за Уралом энергомашиностроительных предприятий, расположенное на территории Сибири в городе Новосибирске. Предприятие имеет мощную производственную и испытательную базу с современными сертифицированными стендами для контроля и испытания в процессе изготовления отдельных узлов и готового изделия.
За 66 лет ЭЛСИБ стал одним из ведущих предприятий по проектированию и производству турбогенераторов, гидрогенераторов, высоковольтных асинхронных и синхронных электродвигателей, других крупных электрических машин, систем возбуждения.

подробнее - здесь
каталог - здесь