www.chms.ru - вывоз мусора в Балашихе 

Динамо-машины  Нагревание и охлаждение 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 [ 49 ] 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92

ла невозможно или нецелесообразно. Можно в этих случаях использовать трехфазные асинхронные машины с контактными кольцами, которые при ппределенной схеме их соединения позволяют без общего механического вала осуществить согласованное вращение механизмов (или синхронную связь между ними). Такие асинхронные машины образуют laquo;электрический вал raquo;. Схема их соединения называется схемой электрического вала.

Рассмотрим наиболее часто приме-!1яемую схему электрического вала, представленную на рис. 3-112. Здесь показаны два приводных двигателя Д\ и Ли, которые связаны с рабочими механизмами через вал / и вал .

Чюбы иметь согласованное вращение механизмов и, следовательно, приводных двигателей, с ними механически соединяются асинхронные машины с контактными кольцами Л и В. Статорные обмотки последних приключаются к одной и той же сети трехфазного тока, а роторные обмотки соединяются параллельно через контактные кольца. При такой схеме включения машин А м В они будут выравнивать нагрузки двигателей Hi и Ли и в то л lt;е время поддерживать синхронное вращение обоих валов.

Когда машины неподвижны, то при одинаковом положении роторов относительно статоров они аналогичны двум параллельно включенным трансформаторам при их работе вхолостую. Если повернуть ротор одной машины при неподвижном роторе другой, то в роторных и соответственно в статор-ных обмотках возникнут токи. Они создадут в машинах вращающие моменты, которые будут направлены таким образом, чтобы восстановить прежнее положение роторов относительно статоров. Следовательно, на вал каждой магиины будет действовать синхронизирующий момент, который будет возрастать с углом поворота ротора, но

I- Д, - Л

В - Д,

У 0.5 1

1.5 г

Рис. 3-113. Момент электрического

вала

висимости от сюльжения.

ДО известного предела. Если перейти iTOT предел, то синхронная связь между валами нарушается. Можно считать, что электрический вал осуществляет как бы эластичную связь между рабочими механизмами.

Передача момента при электрическом вале (как и при эластичном механическом) возможна не только при покое двух роторов, но и при их вращении, причем синхронная связь между ними будет сохраняться, если вследствие сдвига по фазе э. д. с. роторов будут возникать токи, необходимые для создания синхронизирующих моментов. В этом отношении получается существенное различие при вращении роторов по полю и против поля. Если роторы вращаются в направлении вращения поля, синхронизирующий момент при s raquo;0 будет очень мал; если они вращаются против поля, возможна передача больших моментов при широких пределах изменения скорости вращения (рис. 3-113).

Мощности машин А и В выбираются в зависимости от наибольшего возможного различия нагрузок двигателей Д\ и Дц. Обычно схема электрического вала по рис. 3-112 применяется в тех случаях, когда нагрузки двигателей Лт и Ли мало отличаются одна от другой.

Большое практическое значение в настоящее время имеют малые асинхронные машины, применяемые для осуществления синхронной связи между элементами автоматических устройств. Они получили название сельсинов и по устройству представ-

Рис. 3-112. Схема электрического вала.

Selsyn - сокращение английских слов self-synchronizing ( laquo;самосинхронизирующийся raquo;). Рассмотренные ранее трехфазные машины, при помощи которых осуществляется синхронная связь между относительно мощными механизмами, иногда называются снло.вымн сельсинами.



Рис. 3-114. Листы статора и ротора однофазного сельсина.


Рис. 3-115 Схема устройства бесконтактного сельсина.

ляют собой асинхронные машины с контактными кольцами, имеющие обычно на роторе трехфазную обмотку и на статоре однофазную или трехфазную. Однофазная обмотка статора часто выполняется в виде двух катушек, надетых на два явновыраженных полюса. Она получает питание от источника однофазного тока и называется обмоткой возбуждения. В этом случае сельсины называются однофазными. Трехфазная распределенная обмотка ротора соединяется в звезду. Она называется обмоткой синхронизации.

Статор и ротор такого сельсина собираются из листов электротехнической стали (рис. 3-314), причем ротор делается со скошенными пазами для ослабления зубцовых гармоник в кривых э. д. с. На контактные кольца накладываются щетки, обеспечивающие падежный контакт и малое переходное сопротивление.

В настоящее время широкое применение нашли себе бесконтактные сельсины, первые типы которых были разработаны в Советском Союзе А. Г. Иосифьяном и Д. В. Свечарни-ком. Эти сельсины не имеют скользящих контактов, что повышает надежность и точность их работы.

Устройство бесконтактного сельсина схематически представлено на рис. 3-115*. Здесь ротор Р состоит из двух пакетов, набранных из листовой стали и разделенных косым промежутком /7, заполненным немагнитным материалом. Листы ротора расположены параллельно оси вала, как показано на рисунке справа, ооа пакета залн-

* См. Ю. С. Чечет, laquo;Электрические микромашины автоматических устройств raquo;, Госэнергоиздат, 1957.

ваются алюминиевым сплавом и вместе с ним обрабатываются в виде цилиндра. Ротор не имеет никакой обмотки. Статор состоит из основного пакета С и двух боковых колец (тороидов) Т. Основной пакет статора С имеет пазы, в которых уложена трехфазная обмотка синхронизации. Он1а выполняется так же, как в обычной двухполюсной асинхронной машине. К тороидам примыкают пакеты внешнего магнйтопро-оода Л1, набранные из полосок электротехнической стали. Они заливаются алюминиевым сплавом и образуют наружный цилиндрический корпус. Между тороидами и основным статор-ным пакетом помещаются кольцевые катушки S, охватывающие ротор. Они соединяются последовательно и образуют обмотку возбуждения. Как и в случае контактных сельсинов, обмотка возбуждения приключается к однофазной сети, а обмотка синхронизации - к линии связи.

Для выяснения принципа работы бесконтактного сельсина проследим путь магнитного потока, созданного катушками обмотки возбуждения. Примем, что в данный момент времени ток в катушках направлен, как указано на рис. 3-115. Тогда поток будет направлен справа налево. В правой части поток пойдет по стали ротора в аксиальном направлении до промежутка /7, где он повернет и пойдет вверх через зазор между ротором и основным пакетом статора С. Затем, пройдя зубцовый слой статора, поток поворачивает за плоскость чертежа (показано крестиком в кружке) и проходит вдоль ярма статора в его нижнюю часть (точка в кружке), откуда, снова пройдя зубцовый слой статора и зазор, он поступает в ротор, но уже



слева от промежутка П. Далее, пройдя левую часть ротора, поток разделяется на две части и через тороиды и магнитопровод возвращается в правую часть ротора-. Следовательно, поток, проходя через зубцовый слой статора, будет сцепляться с обмоткой синхронизации. Если поворачивать ротор, то потокосцепления фаз этой обмотки будут изменяться так же, как при повороте ротора контактного сельсина. По принципу действия бесконтактный и контактный сельсины не отличаются один от другого. [/ В зависимости от назначения и режимов работы различают: сельсины, работающие в индикаторном режиме; сельсины, работающие в трансформаторном режиме, и дифференциальные сельсины.

Однофазные сельсины, работающие в индикаторном режиме, образуют систему, состоящую из датчика и приемника или приемников. Рассмотрим случай, когда от одного датчика работает один приемник, обеспечивающий синхронный поворот или синхронное вращение индикатора (стрелки) в каком-либо пункте, удаленном на некоторое расстояние от датчика. Соответствующая схема включения сельсина-датчика (Д) и сельсина-приемника (Я) показана на рис. 3-116. Здесь: Вд и - обмотки возбуждения; Сд а Cj - обмотки синхронизации; - линия связи. Принцип действия сельсинов при их соединении Ио рис. 3-116 заключается в следующем.

Обмотка возбуждения В, приключенная к сети однофазного тока, со-.чдает пульсирующий по ее оси магнитный поток, сцепляющийся с фазами обмотки С. При этом в фазах наводятся э. д. с, амплитуды которых .зависят от угла сдвига осей фаз относительно оси обмотки В, но по фазе (iBO времени) они совпадают (при максимальном потоке их значения равны амплитудам; при потоке, равном нулю, их значения также равны нулю). Примем за исходное положение ротора, когда ось его фазы / совпадает с осью обмотки В, и рассмотрим случай, когда ротор сельсина Д повернут относительно исходного положения на угол бд, а ротор сельсина /7 - на

Рис. 3-116. Схема соединения однофазных сельсинов при индикаторном режиме работы.

угол bjj. Разность углов 6д и 6 определяет угол рассогласования б, т. е.

- бя - - Если б 7 О, то в соответственных фазах роторов наводятся различные по величине э. д. с. и в них, возникают токи, которые, взаимодействуя с магнитными полями, создают вращающие моменты. Они направлены в сельсинах таким образом, чтобы привести угол рассогласования 6 к нулевому значению.

Если ротор датчика поворачивать, го при б = 0,75-ь-2,5 deg; (в зависимости от класса точности сельсинов) ротор приемника также начнет поворачиваться и указанный угол рассогласования будет оставаться неизменным или даже несколько уменьшится из-за уменьшения трения после трогания с .места. На практике очень часто от одного датчика работает несколько приемников, установленных в ряде пунктов.

При работе сельсинов в индикаторном режиме синхронный поворот или. синхронное вращение передается обычно только на стрелку индикатора, посаженную непосредственно на вал сельсина-приемника. Здесь сельсин-приемник является в то же время исполнительным механизмом, требующим очень небольшого вращающего момента.

Если необходимо осуществить ту же передачу, но к механизму, требующему относительно большого вращающего момента, то используется схема, представленная на рис. 3-117. На этой схеме показаны сельсины, не отличающиеся по устройству от ранее рассмотренных. Обмотка возбуждения сельсина-датчика (СД) приключается к



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 [ 49 ] 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92