А — первая единая серия асинхронных двигателей мощностью от 0,6 до 1000 кВт, созданная в СССР в 1950 г. и заменившая двигатели типов И2, АД, «Урал» и др. Новые серии двигателей разрабатываются каждые 10-20 лет. В настоящее время выпускаются асинхронные двигатели серий 5А и АИ мощностью от 0,06 до 400 кВт.
АИ — единая серия асинхронных двигателей мощностью от 0,04 до 400 кВт, разработанная совместно странами-членами СЭВ с учетом международных норм рекомендаций Международной электротехнической комиссии (МЭК).
АБСОЛЮТНАЯ МАГНИТНАЯ ПРОНИЦАЕМОСТЬ (магнитная проницаемость) — величина, характеризующая магнитные свойства вещества, скалярная для изотропного вещества, равная отношению модуля магнитной индукции к модулю напряженности магнитного поля и тензорная для анизотропного вещества.
АВАРИЙНАЯ СИГНАЛИЗАЦИЯ — автоматическая система, состоящая из датчика, схемы усиления и системы звуковой и (или) световой сигнализаций. Срабатывает (подает сигналы) при аварийном режиме работы механизмов и машин, при пожаре, превышении мощности и др.
АВОМЕТР, ампервольтметр, или тестер — устройство переносного типа для измерений постоянного и переменного токов, напряжения и активного сопротивления.
В некоторых типах авометров предусмотрено также измерение электрической емкости конденсаторов и проверка исправности транзисторов (Ц-4341).
Авометр состоит из чувствительного стрелочного прибора магнитоэлектрической системы, набора добавочных сопротивлений (для измерения напряжения) и шунтов (для измерения силы тока в цепи).
Измерение активного сопротивления производится от встроенного в авометр источника постоянного тока (батарейки) или от внешнего источника.
Наиболее распространенные типы авометров характеризуются следующими пределами измерений: сила тока — от десятков микроампер (мкА) до десятков ампер (А); напряжение — от единиц милливольт (мВ) до сотен вольт (В); активное сопротивление — от единиц ом (Ом) до тысяч килоом (кОм).
АВТОМАТИЗАЦИЯ — отрасль науки и техники, охватывающая совокупность технических средств и методов, обеспечивающих высвобождение человека от непосредственного участия в производственном процессе. При частичной автоматизации часть операций выполняет обслуживающий персонал, при полной — все операции управления совершаются автоматически.
АВТОМАТИЧЕСКАЯ БЛОКИРОВКА — автоматически предохраняет тот или иной участок установки или агрегат от повреждений при неправильном их использовании или аварии. При запретно-разрешающей блокировке устраняется возможность неправильных или несвоевременных включений и отключений механизмов, а также несоблюдение установленной технологической последовательности пуска и остановки оборудования. При аварийной блокировке последовательно отсоединяются агрегаты, находящиеся перед механизмом, который подвергся аварийному отключению. Например, блокировочные устройства, применяемые на транспортерах топлива электростанций, обеспечивают последовательный пуск транспортеров (от самого удаленного по ходу движения топлива). При остановке одного из них автоматически отключаются предшествующие ему транспортеры (по ходу технологического процесса).
АВТОМАТИЧЕСКАЯ ЗАЩИТА — устройства, предохраняющие агрегаты от аварий и отключающие аварийные участки (например, скоростной автомат турбины, выключающий последнюю при превышении частоты вращения сверх номинальной).
АВТОМАТИЧЕСКИЙ ВОЗДУШНЫЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ, автомат- устройство для ручного замыкания и автоматического размыкания силовых электрических цепей. В устройствах переменного тока автоматы устанавливаются при напряжении до 500 В, постоянного тока — свыше 500 В (при условии, если выключение производится всего несколько раз в сутки). Автоматическое отключение осуществляется электромагнитным или тепловым расщепителем. При повышении тока нагрузки электромагнит притягивает якорь, освобождающий защелку, и под влиянием пружины рабочие контакты автомата размыкаются; при падении напряжения на электромагните поднимается якорь, защелка освобождается и рабочая цепь выключается. В расщепителе обратного направления при изменении направления тока, когда суммарная э.д.с катушек тока и напряжения изменяется, защелка освобождается и рабочая цепь автомата размыкается. Время отключения автомата — 0,05…0,025 с.
АВТОМАТ ЗАЩИТЫ — автоматический выключатель, предназначенный для защиты человека и животных от поражения электрическим током, а также для защитного отключения электрооборудования во избежание его повреждения при протекании токов короткого замыкания.
Различают автоматы защиты от токов утечки, от повышенного напряжения, от перегрузки электродвигателей и токов короткого замыкания.
Марки: АП250, А-6З, АК-50, АК-63, АЕ-2000, А-3100, А-3700.
АВТОМАТИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ — способ регулирования, при котором задающее воздействие изменяется в функции других физических параметров. Автоматическое регулирование позволяет скомпенсировать влияние на объект регулирования различных дестабилизирующих факторов. Для решения этой задачи на входе системы автоматического регулирования производится сравнение задающего сигнала и сигнала обратной связи, пропорционального действительному значению контролируемого параметра (частоты вращения, тока, момента, ускорения и т.п.). Чем больше рассогласование, тем больше управляющее воздействие, стремящееся вернуть систему в прежнее, заданное состояние.
АВТОМАТИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ ВОЗБУЖДЕНИЯ (АРВ) — автоматическое изменение силы тока возбуждения электрической машины с целью обеспечения требуемого значения ее э.д.с.
АВТОМАТИЧЕСКОЕ ПОВТОРНОЕ ВКЛЮЧЕНИЕ (АПВ) — включение напряжения питания после его аварийного отключения и устранения последствий аварии.
Принцип работы АПВ основан на периодическом включении и отключении поврежденной электрической цепи. Время отключения автомата защиты должно быть достаточным для гашения электрической дуги и деионизации воздушного промежутка при повреждении изоляции. Кроме того время отключения электрической цепи должно быть достаточно малым, чтобы сохранить работоспособность конкретного потребителя. Если имеет место глухое короткое замыкание, то после нескольких неудачных попыток включения поврежденной цепи происходит полное ее отключение.
АВТОМАТИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ — целенаправленное воздействие на объект регулирования с целью поддержания на заданном уровне его выходных параметров без участия человека.
При автоматическом управлении один или одновременно несколько входных сигналов воздействуют на объект регулирования, обеспечивая стабилизацию или изменение по заданному закону параметра регулирования. Так, например, с помощью регулятора тока возбуждения можно автоматически поддерживать напряжение в обмотке якоря электрического генератора; с помощью регулятора температуры, управляющего электрическим нагревателем, — температуру в помещении и т.д. С помощью управления можно задавать скорость изменения температуры при термической обработке металлов и их сплавов, уровень освещенности в зависимости от времени года и суток и многое другое. Существуют и более простые системы, например система управления освещением улиц, в которой светильники находятся в двух состояниях — включенном и отключенном. В сложных системах используются обратные связи по параметру регулирования, благодаря чему определяется отклонение действительного значения параметра от заданного. В зависимости от значения и знака отклонения формируется управляющее воздействие, сводящее рассогласование параметров к минимально возможному значению. Такие системы называются замкнутыми.
В качестве источников энергии, необходимой для функционирования системы автоматического управления, используются электрические, пневматические и гидравлические устройства.
АВТОМАТИКА (automation, automatics) — 1) Отрасль техники, решающая задачи построения систем управления процессами и оборудованием, действующих без непосредственного участия человека;
2) Область теоретических и прикладных знаний об автоматически действующих устройствах и системах.
АВТОМОБИЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ СТАРТЕРА — коллекторный электродвигатель постоянного тока последовательного или смешанного возбуждения, предназначенный для запуска двигателей внутреннего сгорания. Является высокоиспользованной машиной кратковременного режима работы.
Номинальное напряжение стартера в зависимости от типа колеблется от 6,25 до 29 В, ток холостого хода — от 35 до 160 А, кратность пускового момента 2-3, кратность тока короткого замыкания не более 2. Типы: СТ, …3708.
АВТОНОМНАЯ РАБОТА — режим работы единичного синхронного генератора на электропотребителя. Автономная работа синхронных генераторов используется для повышения надежности электропитания особо ответственных потребителей, не допускающих перерыва в электроснабжении, например устройств связи, электрооборудования в некоторых отраслях промышленности, нарушение электроснабжения которого может привести к значительному экономическому ущербу или к человеческим жертвам.
АВТОНОМНЫЙ СИЛОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ (selfcommutated converter) — преобразователь электрической энергии, в котором осуществляется принудительная коммутация силовых вентилей внутренними средствами преобразователя, например, по управляющему электроду при использовании полностью управляемых ключей, или с помощью цепей коммутации — при не полностью управляемых ключах, которые коммутируются при прохождении тока через нулевое значение.
АВТОНОМНЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД (off-line drive) — электропривод, получающий питание от автономного источника энергии (дизельная электростанция, аккумулятор и т.п.), а не от энергетической компании, предоставляющей право пользования электрической энергией. Используется на транспорте, установках для геологоразведочных работ и других объектах.
АВТОТРАНСФОРМАТОР — электрический трансформатор, у которого обмотка низшего напряжения является частью обмотки высшего напряжения. При малых коэффициентах трансформации автотрансформатор легче и дешевле трансформатора. Недостаток — гальваническая связь первичной и вторичной цепей. Применяются для регулирования напряжения под нагрузкой путем перемещения точки отвода. Создан в 1885 г. американцем Д. Стекли.
АДАПТИВНЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД — автоматизированный электропривод автоматически избирающий структуру или параметры системы регулирования при изменении условий работы. ГОСТ 16593-79.
АКТИВНАЯ МОЩНОСТЬ — часть полной мощности, характеризующая среднюю скорость преобразования электромагнитной энергии в другие виды энергии (тепловую, механическую и т.д.). Условное обозначение Р, единица измерения — Ватт (Вт).
АКТИВНАЯ НАГРУЗКА — составляющая полной нагрузки электрической машины переменного тока, участвующая в электромеханическом процессе преобразования энергии.
При активной нагрузке ток совпадает по фазе с напряжением, причем его значение. меньше э.д.с. машины на значение падения напряжения на омическом сопротивлении ее обмотки. В генераторном режиме работы активная нагрузка создает тормозной момент, уравновешиваемый моментом первичного двигателя.
АКТИВНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ — параметр электрической цепи или ее схемы, равный отношению активной мощности пассивной электрической цепи к квадрату действующего значения тока на входе этой цепи.
Активное сопротивление характеризует свойство идеального элемента электрической цепи переменного тока, напряжение на зажимах которого пропорционально протекающему через него току. При его включении в электрическую цепь переменного тока напряжение и ток в этой цепи совпадают по фазе. Поскольку активное сопротивление не зависит от частоты переменного тока, его действие аналогично действию в цепи постоянного тока. Практически все соединительные провода обладают активным сопротивлением и прохождение через них тока сопровождается выделением тепла.
АКТИВНЫЙ ТОК — составляющая полного тока, которая совпадает по фазе с напряжением и участвует в создании электромагнитного вращающего момента электродвигателя переменного тока.
АЛЬНИКО — название литого сплава на основе железа, алюминия, никеля, кобальта. Сплав альнико служит основой для изготовления постоянных магнитов, имеющих достаточно большую магнитную индукцию (порядка 0,8 Тл), но малую коэрцитивную силу (примерно 140 кА/м). Магниты этого типа применяются в высококачественных исполнительных двигателях постоянного тока (ДПМ), также в машинах большой мощности. Отечественной промышленностью выпускаются сплавы марок ЮН и ЮНДК. Из-за твердости и хрупкости обладают низкими прочностными и технологическими качествами.
АМПЕР (А) — 1) единица силы электрического тока в СИ. 1 А равен силе неизменяющегося тока, который при прохождении по двум параллельным проводникам бесконечной длины и ничтожно малой площади поперечного сечения, расположенных на расстоянии 1м один от другого в вакууме, вызвал бы на участке проводника длиной 1м силу взаимодействия, равную 210-7 Н; 2) Единица магнитодвижущей силы в СИ. 1 А равен м.д.с. вдоль замкнутого контура, сцепленного с контуром постоянного тока силой 1 А; 3) Единица разности магнитных потенциалов в СИ.
Название по имени французского физика Андре Мари Ампера (1775 — 1836) — основателя электродинамики.
АИР 71-100, АИС 30-112 — отрезок единой серии асинхронных двигателей, разработанных с привязкой мощности к установочным и присоединительным размерам по РС 3031-71 и СЕНЕЛЕК. Рассчитаны на работу от сети переменного тока напряжением от 220 до 660 В частотой 50 и 60 Гц. Мощность от 0,37 до 5 кВт, синхронная скорость вращения 1000, 1500, 3000 об/мин, коэффициент мощности от 0,66 до 0,89, КПД от 65 до 88 %, масса от 8,6 до 35 кг. Степень защиты IР54, номинальный режим работы 51. Вероятность безотказной работы за 20 тыс. час наработки не менее 0,9. Установленный срок службы до списания не менее 20 лет, средний срок службы до капитального ремонта не менее 10 лет.
Могут применяться во всех областях промышленности.
АИРФ2П71,80; АМФХ2П90-100 — отрезок единой серии асинхронных двигателей организации Интерэлектро, предназначенный для привода станков с ЧПУ и промышленных роботов, а также для приводов с глубоким регулированием скорости вращения путем частотно-токового управления. Питание от сети трехфазного переменного тока напряжением 220/380, 380/660 В частотой 50 Гц.
Мощность от 0,75 до 4,0 кВт, КПД от 73 до 84 %, коэффициент мощности от 0,73 до 0,84, синхронная скорость вращения 1500 об/мин. Диапазон регулирования скорости вращения привода составляет 0-3000 об/мин. Степень защиты IР44.
Вероятность безотказной работы за 10 тыс. час наработки не менее 0,9.
Средний срок службы до списания не менее 15 лет.
Конструктивно двигатели представляют собой базовую машину серии АИ повышенной точности.
Со стороны рабочего конца вала предусмотрены фланцевый щит прямоугольной формы, с противоположной стороны — кожух, вентилятор независимой системы охлаждения и датчик положения ротора. Сигналы с датчика используются ЭВМ для управления работой двигателя. Имеется датчик температуры.
АМПЛИТУДА — наибольшее мгновенное значение изменяющейся величины.
АМПЛИТУДНО-ИМПУЛЬСНАЯ МОДУЛЯЦИЯ — один из способов изменения среднего значения напряжения, подаваемого на обмотки электродвигателя с целью регулирования его частоты вращения.
В данном способе регулирования напряжение питания, например, для электродвигателя постоянного тока формируется в виде последовательности однополярных импульсов одинаковой амплитуды и длительности. При изменении соотношения длительности импульсов и паузы между ними происходит изменение среднего значения напряжения. Указанные импульсы формируются с помощью электронных коммутирующих устройств.
АМПЛИТУДНО-ЧАСТОТНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА (АЧХ) — зависимость от частоты модуля входной, выходной или передаточной функции электрической цепи, выраженных в комплексной форме.
Для определения АЧХ составляется система уравнений, описывающая данную электрическую цепь, которая преобразуется в операторную форму. После решения указанной системы полученный результат представляется в комплексной форме. Обычно АЧХ может быть представлена графически в виде траектории конца вектора выходного сигнала, изменяющего свой модуль и фазу при изменении частоты входного сигнала. Выходной сигнал в общем случае содержит вещественную и мнимую части.
АМПЛИТУДНЫЙ ДИСКРИМИНАТОР — устройство для выделения электрических сигналов, амплитуда которых превышает определенное значение.
Применяется в импульсных системах телеуправления и телеметрии, при выделении полезного сигнала из шумов и т.д.
АНАЛИТИЧЕСКИЙ МЕТОД — метод исследования, состоящий в расчленении целого на составные части. Для исследования электрических машин малой мощности получили наибольшее распространение метод двух реакций (метод продольного и поперечного полей) и метод вращающихся полей.
АНАЛОГОВОЕ УПРАВЛЕНИЕ — способ обработки информации в системе автоматического управления, основанный на использовании аналоговых сигналов, значение которых может быть определено в любой момент времени.
Сигнал задания в указанной системе может храниться в программном задатчике (на магнитной ленте, в кулачковом переключателе и т.д.) или задаваться оператором вручную.
АНАЛОГОВО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ (АЦП) — устройство для автоматического преобразования аналоговых сигналов в эквивалентные им дискретные сигналы, представленные цифровым кодом. АЦП используются для сопряжения источников аналоговых сигналов с цифровыми вычислительными устройствами (компьютерами).
АНИЗОТРОПИЯ электротехнической стали — неодинаковость физических свойств (например, магнитной проницаемости) в разных направлениях (вдоль и поперек холодной прокатки). Это свойство может быть использовано для создания пускового момента в однофазных асинхронных двигателях без внешних фазосдвигающих устройств.
АСИММЕТРИЧНАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА — имеет различное сопротивление фаз обмоток (электрическая асимметрия), либо имеет асимметричное расположение фаз в пространстве (пространственная асимметрия), либо характеризуется различной проводимостью для магнитных потоков воздушного зазора в разных радиальных направлениях (магнитная асимметрия).
Машина может иметь все виды асимметрии.
АСИММЕТРИЯ НУЛЕВЫХ ПОЛОЖЕНИЙ РОТОРА ВРАЩАЮЩЕГОСЯ ТРАНСФОРМАТОРА — наибольшее по абсолютному значению угловое отклонение действительных нулевых положений ротора вращающегося трансформатора от теоретических. ГОСТ 27471-87.
АСИММЕТРИЯ НУЛЕВЫХ ПОЛОЖЕНИЙ РОТОРА ВРАЩАЮЩЕГОСЯ СЕЛЬСИНА — наибольшее по абсолютному значению угловое отклонение действительных нулевых положений ротора вращающегося сельсина от теоретических. ГОСТ 27471-87.
АСИММЕТРИЯ ТАХОГЕНЕРАТОРА — отклонение выходных напряжений тахогенератора от среднего значения при равных частотах вращения и разных направлениях вращения ротора.
Примечание. Определяется как отношение абсолютного значения разности выходных напряжений тахогенератора к их сумме при установленном значении частоты вращения ротора. ГОСТ 27471-87.
АСИММЕТРИЯ ЭЛЕКТРОМАШИННОГО УСИЛИТЕЛЯ — относительное отклонение выходных напряжений электромашинного усилителя от среднего значения при равных значениях и разных знаках тока управления.
Примечание. Определяется как отношение разности выходных напряжений электромашинного усилителя к их сумме при установленном значении тока управления. ГОСТ 27471-87.
АСИНХРОНИЗИРОВАННАЯ СИНХРОННАЯ МАШИНА — неявнополюсная синхронная машина с продольно-поперечным возбуждением, у которой обмотки индуктора присоединяются к регулируемому преобразователю частоты. ГОСТ 27471-87.
АСИММЕТРИЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВРАЩАЮЩЕГОСЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ — отклонение частот вращения ротора электродвигателя от среднего значения при разных направлениях вращения ротора и одинаковых значениях нагрузки.
Примечание. Относительное значение асимметрии принимается равным отношению разности частот вращения ротора к их сумме при номинальном вращающем моменте нагрузки. ГОСТ 27471-87.
АСИММЕТРИЯ НУЛЕВЫХ ТОЧЕК ПОВОРОТНОГО ТРАНСФОРМАТОРА — величина, характеризующая неперпендикулярность обмоток статора и ротора синусно-косинусного ПТ. Для ее определения СКПТ поочередно возбуждается со стороны первичных обмоток, и затем определяются угловые положения ротора, при которых электродвижущая сила вторичных обмоток равна нулю. Отклонение этих углов от значений, кратных 90 град., представляют собой асимметрию нулевых точек.
АСИНХРОННАЯ МАШИНА (англ. ASYNCHRONOUS MACHINE) — бесколлекторная машина переменного тока, у которой отношение частоты вращения ротора к частоте тока в цепи, подключенной к машине, зависит от нагрузки. ГОСТ 27471-87.
Принцип действия основан на электромагнитном взаимодействии между вращающимся полем и переменным током, индуцируемым этим полем в обмотке ротора. Угловая скорость магнитного поля прямо пропорциональна частоте напряжения питания и обратно пропорциональна числу пар полюсов обмотки статора. Разность угловых скоростей поля и ротора, отнесенная к угловой скорости поля, называется скольжением. В зависимости от значения скольжения АМ может работать асинхронным электродвигателем (основное применение), асинхронным генератором, электромагнитным тормозом, индукционным регулятором. По способу выполнения обмотки ротора АМ подразделяют на машины с короткозамкнутым и с фазным ротором.
АСИНХРОННАЯ МАШИНА ДВОЙНОГО ПИТАНИЯ (англ. DOUBLE-FED ASYNCHRONOUS MACHINE) — асинхронная машина с фазным ротором, у которой обмотки статора и ротора присоединяются к одному или разным источникам переменного тока. ГОСТ 27471-87.
АСИНХРОННАЯ МАШИНА С КОРОТКОЗАМКНУТЫМ РОТОРОМ — асинхронная машина, у которой ротор выполнен с короткозамкнутой обмоткой в виде беличьей клетки.
КОРОТКОЗАМКНУТАЯ МАШИНА (краткая форма). ГОСТ 27471-87.
АСИНХРОННАЯ МАШИНА С ФАЗНЫМ РОТОРОМ — асинхронная машина, у которой обмотка ротора присоединена к контактным кольцам.
МАШИНА С ФАЗНЫМ РОТОРОМ (краткая форма). ГОСТ 27471-87.
АСИНХРОННАЯ ЧАСТОТА ВРАЩАЮЩЕЙСЯ МАШИНЫ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА — частота вращения ротора вращающейся машины переменного тока, отличающаяся от частоты вращения магнитного поля, участвующего в основном процессе преобразования энергии.
АСИНХРОННАЯ ЧАСТОТА ВРАЩЕНИЯ (краткая форма). ГОСТ27471-87.
АСИНХРОННО-ВЕНТИЛЬНЫЙ КАСКАД — трехфазный асинхронный двигатель с фазным ротором, в цепь которого включен полупроводниковый преобразователь, соединенный через согласующий трансформатор с питающей сетью переменного тока.
Этот каскад относится к машинам переменного тока двойного питания. Полупроводниковый преобразователь выполнен на тиристорах и может работать в режиме выпрямителя или инвертора. В первом случае в цепь ротора двигателя поступает дополнительная мощность из питающей сети, благодаря чему двигатель может выйти на сверхсинхронную частоту вращения. Во втором случае посредством изменения угла управления тиристорами можно обеспечить регулируемый отбор мощности из роторной цепи двигателя и тем самым уменьшить его частоту вращения. Основным преимуществом данного способа регулирования является его экономичность, поскольку мощность скольжения возвращается в питающую сеть, а не рассеивается в виде тепла в роторной цепи.
АСИНХРОННОЕ УПРАВЛЕНИЕ — способ управления тиристорным преобразователем, при котором отсутствует непосредственная связь между моментами подачи управляющих импульсов и моментами прохождения питающего напряжения через нуль, а существует лишь ограничение на изменение угла регулирования. Фазосдвигающее устройство отсутствует как таковое. Угол подачи очередного импульса отсчитывается от предыдущего. Система привода обязательно замкнутая. Управление отпирающими импульсами осуществляется посредством обратной связи по уровню выпрямленного напряжения.
АСИНХРОННЫЙ ГЕНЕРАТОР (АГ) — вращающаяся электрическая машина переменного тока, частота вращения которой превышает частоту вращения электромагнитного поля в рабочем зазоре. В этом режиме работы машина отдает активную мощность в сеть, т.е. работает в режиме генератора. Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором может быть использован как АГ в том случае, если кроме выполнения указанного выше условия в его обмотку статора будет поступать из сети реактивная мощность, создающая вращающееся электромагнитное поле в зазоре машины. На сверхсинхронной частоте вращения ротора создается вращающееся электромагнитное поле, направление вращения которого противоположно направлению вращения ротора. Следует отметить, что АГ не получили широкого распространения как источники электроэнергии переменного тока из-за сложности их возбуждения и регулирования напряжения. Генераторный режим работы асинхронных машин используется в основном для их торможения и сравнительно просто реализуется в случае использования обмоток с переключением пар полюсов (например, в электроприводе центрифуги). Асинхронные двигатели с фазным ротором также используются в режиме АГ, причем сверхсинхронная частота вращения обеспечивается под действием активного момента на валу, например при спуске груза на крановых механизмах. Принцип работы асинхронного двигателя с фазным ротором в режиме АГ тот же, что и для асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором.
АСИНХРОННЫЙ ГЛУБОКОПАЗНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ — асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором и увеличенной высотой стержней беличьей клетки. ГОСТ 27471-87.
АСИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ (англ. INDUCTION MOTOR) — асинхронная машина, работающая в режиме двигателя. СТ МЭК 50(411)-73. Первый патент на асинхронный двигатель цилиндрической и дисковой конструкций с явнополюсным ротором получил американский изобретатель сербского происхождения Никола Тесла в 1888 г. (патент США 381,968, заявка 252,132 от 12 октября 1887).
В лаборатории «Тесла электрик компани» в Нью-Йорке в 1887 г. были построены синхронный генератор, трансформатор и асинхронный двигатель. Первый промышленный асинхронный двигатель Теслы построен на фирме «Вестингауз» в 1890 г.
АСИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ С ДВОЙНОЙ КЛЕТКОЙ — асинхронный двигатель, с короткозамкнутым ротором, у которого на роторе имеются две обмотки в виде беличьих клеток. ГОСТ 27471-87.
АСИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ С КОЛЬЦАМИ — асинхронный двигатель с фазным ротором, в котором выводы обмотки ротора соединены с контактными кольцами. СТ МЭК 50(411)-73. Первый патент на асинхронный двигатель с контактными кольцами получил американский изобретатель сербского происхождения Никола Тесла в 1888 г. (патент США 381,968, заявка 252,132 от 12 октября 1887).
АСИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ С КОНИЧЕСКИМ РОТОРОМ — самотормозящийся двигатель, вал которого вместе с вентилятором может перемещаться в небольших пределах в осевом направлении. При пуске двигателя магнитное поле статора создает при взаимодействии с током ротора не только вращающий момент, но и вследствие конусности ротора и статора – силу магнитного притяжения ротора к статору. Под действием этой силы ротор втягиваемся внутрь статора, сжимая пружину. Тормозные колодки отходят от поверхности подшипникового щита и вал двигателя начинает вращаться. При снятии напряжения с обмотки статора пружина перемещает ротор в положение, при котором тормозные колодки создают тормозной момент, под действием которого двигатель быстро останавливается. Применяется в грузоподъемных механизмах и деревообрабатывающих станках под названием ДКР. Мощность от 1,5 до 7,5 кВт.
АСИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ С КОРОТКОЗАМКНУТЫМ РОТОРОМ (англ. SQUIRREL CAGE INDUCTION MOTOR) — асинхронный двигатель, у которого первичная обмотка, расположенная обычно на статоре, присоединяется к источнику питания, а вторичная обмотка, расположенная обычно на роторе, выполнена в виде «беличьей клетки» и обтекается индуктированным током. При подключении обмотки статора, соединенной по схеме звезды или треугольника, к трехфазной сети переменного тока в статоре создается вращающееся магнитное поле. В результате его взаимодействия с короткозамкнутой обмоткой ротора индуцируется э.д.с., вызывающая протекание токов в стержнях обмотки ротора. Токи ротора создают собственное магнитное поле, которое взаимодействует с полем статора. В результате создается вращающий электромагнитный момент, стремящийся в соответствии с законом Ленца устранить причину, вызвавшую появление токов в обмотке ротора. Вращающий момент возникает только в том случае, если угловая скорость ротора меньше угловой скорости магнитного поля в воздушном зазоре. Направление вращения двигателя изменяют переключением любых двух фаз обмотки статора. Угловую скорость ротора регулируют переключением числа пар полюсов обмотки статора (многоскоростные двигатели), изменением частоты питающего тока, уменьшением напряжения питания.
Двигатель отличается высокими технологичностью и надежностью, низкими стоимостью и эксплуатационными затратами. Недостатки — большой пусковой ток и низкий коэффициент мощности.
Мощность двигателя от нескольких Вт до десятков мВт.
Является самым распространенным электродвигателем.
Асинхронный двигатель с «беличьей клеткой» на роторе изобретен весной 1889 г. инженером из России Михаилом Осиповичем Доливо-Добровольским совместно с инженерами немецкой фирмы АЕГ.
АСИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ С МАССИВНЫМ РОТОРОМ — асинхронный двигатель, у которого ротор выполнен сплошным из магнитомягкого или немагнитного материала, обладающего электропроводностью. Ротор играет одновременно роли магнитопровода и токопровода. Вращающееся магнитное поле индуцирует в теле ротора вихревые токи. При взаимодействии вихревых токов с магнитным полем образуется вращающий электромагнитный момент. Вихревые токи протекают в сравнительно тонком слое на глубине проникновения электромагнитного поля в тело ротора. Глубина проникновения изменяется обратно пропорционально корню квадратному из величины скольжения. Поэтому при пуске активное сопротивление ротора велико и пусковой момент двигателя приближается к величине пускового момента двигателя с короткозамкнутой обмоткой. Недостатком является относительно небольшой КПД и коэффициент мощности, вследствие малой глубины проникновения тока и потока в тело ротора. Преимуществом является большая механическая прочность ротора, что позволяет добиться высоких скоростей вращения (до 100 тыс. об/мин).
АСИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ С ПЕРЕМЕННЫМИ ПАРАМЕТРАМИ — см. асинхронный двигатель с массивным ротором.
АСИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ С ПОЛЫМ РОТОРОМ — асинхронный двигатель, у которого ротор выполнен в виде полого тонкостенного цилиндра из материала, обладающего электропроводностью.
Наибольшее распространение в системах автоматики получили двигатели с немагнитным ротором из-за лучших показателей. В пазах шихтованного статора размещается двухфазная распределенная обмотка. Одна фаза подключается к сети переменного тока с напряжением 110 или 220 В через фазосдвигающий конденсатор и называется обмоткой возбуждения. Другая фаза подключается к сети через регулятор напряжения и называется обмоткой управления.
Принцип действия основан на взаимодействии вращающегося поля статора с вихревыми токами ротора. Для уменьшения сопротивления магнитному потоку внутри ротора расположен неподвижный цилиндрический сердечник из магнитомягкого материала.
Механическая характеристика двигателя не содержит характерного участка с максимальным моментом из-за большого активного сопротивления ротора. Это позволяет обеспечить малую нелинейность механической характеристики, широкий диапазон регулирования скорости вращения, большой пусковой момент и способность к самоторможению.
Регулирование угловой скорости ротора осуществляется одним из трех способов: изменением амплитуды напряжения управления при постоянной его фазе — амплитудное управление; путем изменения фазы напряжения управления при неизменной его величине фазовое управление; одновременным изменением амплитуды напряжения управления и угла фазового сдвига между напряжениями управления и возбуждения — амплитудно-фазовое управление.
Главный недостаток — большой суммарный воздушный зазор, вследствие чего ухудшается КПД и коэффициент мощности. Преимущества: малый момент инерции и высокая чувствительность (малое напряжение трогания), обусловленные небольшой массой ротора, бесшумный ход.
Применяются в точных приборных и следящих системах. Мощность от сотых долей ватта до нескольких сотен ватт. Синхронная скорость вращения от 1500 до 30000 об/мин.
АСИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ С ПОЛЫМ РОТОРОМ — асинхронный двигатель, у которого ротор выполнен в виде полого цилиндра из немагнитного материала, обладающего электропроводностью.
АСИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ С РЕПУЛЬСИОННЫМ ПУСКОМ (англ. REPULSION START INDUCTION MOTOR) — репульсионный двигатель, у которого при определенной скорости вращения коллекторные пластины замыкаются накоротко или при соответствующей скорости соединяются другим способом так, что образуют короткозамкнутую обмотку.
АСИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ С ФАЗНЫМ РОТОРОМ (англ. WOUNDROTOR INDUCTION MOTOR) — асинхронный двигатель, у которого первичная обмотка, расположенная обычно на статоре, присоединена к источнику питания, а вторичная многофазная катушечная обмотка, расположенная обычно на роторе, обтекается индуктированным током. АД с фазным ротором снабжен вводным устройством (в виде контактных колец и щеток) для присоединения обмотки ротора к сети переменного тока.
Запуск двигателя производится путем закорачивания обмотки ротора при помощи пускового реостата. Пусковой момент, сила пускового тока и угловая скорость ротора регулируются в достаточно широких пределах активным сопротивлением, включенным в цепь ротора.
Используются для привода механизмов, требующих регулирования скорости, а также в нерегулируемом приводе с тяжелыми условиями пуска (цементные и угольные мельницы, подъемно-транспортные механизмы и т.д.).
Мощность — от нескольких Вт до нескольких МВт.
Первый патент на асинхронный двигатель с двухфазным ротором получен в 1888 г. американским изобретателем сербского происхождения Николой Тесла (патент США 381,968, заявка 252,132 от 12 октября 1887).
АСИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ С ЭКРАНИРОВАННЫМИ ПОЛЮСАМИ (англ. SHADED POLE INDUCTION MOTOR) — однофазный двигатель, у которого часть явно выраженных полюсов статора охвачена (экранирована) короткозамкнутыми витками.
Сосредоточенная обмотка возбуждения, расположенная на полюсах, создает магнитный поток, часть которого пронизывает короткозамкнутые витки. Магнитный поток в экранированной области полюса отстает по фазе от основного, в результате чего создается вращающееся эллиптическое поле. АДЭП прост в изготовлении, надежен в эксплуатации, не боится частых пусков и внезапных остановок, может долго находиться под напряжением при заторможенном роторе.
К недостаткам следует отнести низкий к.п.д. (15-30 %), небольшой пусковой момент (0,2-0,6 от номинального). Для улучшения характеристик АДЭП между полюсами могут быть размещены магнитные шунты, а зазор под экранированной частью полюса делают меньшим, чем под неэкранированной.
Применяются в устройствах, где не требуется большого пускового момента — в вентиляторах и звуковоспроизводящей аппаратуре невысокого класса. Мощность составляет от долей ватта до 300 Вт.
Выпускаются следующие типы двигателей: ДВЛВ, ДВН, ДАО, АД…Е. Изобретен в 1894 г.
АСИНХРОННЫЙ ИНДУКТОРНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ (англ. ASYNCHRONOUS INDUCTOR MOTOR)- тихоходный двигатель, на статоре которого располагаются первичная и вторичная обмотки с разным числом полюсов, электромагнитная связь между которыми осуществляется за счет изменения магнитной проводимости воздушного зазора при вращении зубчатого безобмоточного ротора.
Принцип действия основан на использовании в качестве рабочих зубцовых гармонических магнитного поля в воздушном зазоре, угловые скорости которых меньше, чем первой гармоники. При подключении обмотки к трехфазной сети переменного тока создается вращающееся магнитное поле, содержащее наряду с первой гармоникой высшие гармонические. Путем подбора числа полюсов обеих обмоток и зубцов ротора добиваются того, чтобы с обмоткой возбуждения взаимодействовала одна из высших гармоник магнитного поля в воздушном зазоре. При замыкании обмотки возбуждения на некоторое сопротивление по ней потечет ток частоты, соответствующей номеру высшей гармоники. Этот ток создает свое магнитное поле, которое заставляет вращаться ротор с пониженной угловой скоростью.
Скорость вращения от десятков до сотен об/мин.
Преимущества по сравнению с механическими редукторами: повышенные КПД и надежность; малые габариты, масса и уровень шума. Изобретен в 1933 г. сотрудниками фирмы АЕГ (ФРГ).
АСИНХРОННЫЙ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ (АИД) — электрическая машина, преобразующая амплитуду или фазу напряжения управления в угол поворота выходного вала.
Амплитуда или фаза напряжения управления и пространственный угол между обмотками возбуждения и управления определяют угловую скорость ротора и механическую мощность, развиваемую двигателем.
В соответствии с этим различают три способа управления АИД: 1) амплитудное; 2) фазовое и 3) амплитудно-фазовое. Направление вращения ротора зависит от того, какое из напряжений является опережающим по фазе. АНД требует тщательного изготовления для устранения технологического самохода, который проявляется в том, что при включении только обмотки возбуждения ротор начинает вращаться.
Причиной этого может быть межвитковое замыкание в обмотке статора, замыкание между собой листов сердечника статора и неодинаковая проводимость магнитного сердечника статора по разным радиальным направлениям.
В зависимости от конструкции ротора различают следующие виды АИД: с полым немагнитным ротором (типы АДП, ДИД, ИД, ДАРМ, ДАД, ДА, ЭДП, ЭДГ, ЭМ, И6.762, ДАУ, ДУПС); с ротором типа «беличья клетка» (типы АСМ, АДК, ДКИ, РД-0.9П, ДКМ, АД, АДИ, ДМ, ДАМ, ДКИР, РДМ-09, ДАУ-160, ДАУ-400); с полым ферромагнитным ротором (тип ВК-262А); с массивным ферромагнитным ротором. На базе двигателей ДИД, АД и ДМ выпускаются тахометрические агрегаты ЛГ, АДТ, АГМ, включающие двигатель и асинхронный тахогенератор с полым немагнитным ротором.
Особенностью конструкции АИД является то, что для уменьшения момента инерции он выполняется относительно малого диаметра и большой длины, а также не снабжается вентилятором. Обмотка статора обычно заливается эпоксидной смолой.
Преимущества: высокая надежность, плавность и бесшумность хода, отсутствие радиопомех, малая величина сигнала трогания. Недостатки: большие габариты и масса (в 2-3 раза больше, чем у ИДПТ); невысокий КПД из-за увеличенного активного сопротивления ротора.
АИД является самым распространенным исполнительным двигателем переменного тока.
Скорость вращения до 100000 об/мин.
АСИНХРОННЫЙ КОНДЕНСАТОРНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ — однофазный асинхронный двигатель со вспомогательной обмоткой на статоре, в цепь которой постоянно включена емкость.
В том случае, если развиваемый пусковой момент недостаточен для пуска двигателя (большой момент на валу), параллельно рабочему конденсатору на время пуска можно включать дополнительный пусковой конденсатор. После разгона асинхронного конденсаторного двигателя пусковой конденсатор отключается вручную, например посредством отпускания кнопки, или автоматически. Двигатели наиболее часто используются в бытовых приборах и машинах: стиральных машинах, пылесосах, насосах; их мощность не превышает 1,5 кВт. Расчет конденсаторов для работы трехфазного асинхронного двигателя в однофазном режиме приведен здесь.
АСИНХРОННЫЙ ЛИНЕЙНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ — двигатель переменного тока, на статоре которого представляет собой параллелепипед с трехфазной или двухфазной обмоткой, создающей бегущее магнитное поле, под действием которого подвижная часть (бегун) двигателя совершает поступательное движение.
В зависимости от типа бегуна разделяют на три группы: с бегуном, имеющим короткозамкнутую обмотку; со сплошным ферромагнитным омедненным бегуном; с магнитным бегуном. В двигателе с магнитным бегуном отсутствуют силы притяжения бегуна к статору, что важно для некоторых типов электроприводов. Электромагнитная сила, развиваемая линейным двигателем, на 10-20 % меньше силы, создаваемой аналогичным по параметрам двигателем с кольцевым статором. Преимуществом является простое устройство бегуна, роль которого может играть рабочий орган механизма.
Применяется в качестве тягового на транспорте, в машинах ударного действия (сваезабивные молоты), в приводах конвейеров бесчелночных ткацких станков, самопишущих измерительных приборов, слитковозов в прокатном производстве.
Применение двигателя в качестве тягового позволяет увеличить скорость поездов до 500 км/час.
Мощность от нескольких ватт до 1000 кВт.
Типы двигателя: ЛАД, ПТЛ.
АСИНХРОННЫЙ МОМЕНТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ — встраиваемый многополюсный реверсивный двигатель с внешним ротором, работающий в режиме короткого замыкания. Имеет малую аксиальную длину и большой диаметр, от 8 до 26 и более полюсов. Обмотка статора трехфазная или двухфазная, обмотка ротора короткозамкнутая типа беличьей клетки или полого цилиндра. Трехфазный двигатель применяется в тех случаях, когда требуется создание большого момента. При одинаковых габаритах асинхронный моментный двигатель развивает момент на валу, который на порядок меньше момента двигателя постоянного тока.
Применяется как исполнительный двигатель в безредукторных электроприводах.
АСИНХРОННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ (англ. INDUCTION FREQUENCY CONVERTOR) — асинхронная машина с фазным ротором, приводимая во вращение двигателем, предназначенная для преобразования частоты.
АСИНХРОННЫЙ ПУСК ВРАЩАЮЩЕГОСЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА — пуск вращающегося двигателя переменного тока непосредственным или косвенным подключением его к питающей сети при замкнутой накоротко или на сопротивление вторичной обмотке. АСИНХРОННЫЙ ПУСК (краткая форма).
АСИНХРОННЫЙ РЕПУЛЬСИОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ (англ. REPULSION INDUCTION MOTOR) — репульсионный двигатель, у которого ротор имеет дополнительную короткозамкнутую обмотку.
АСИНХРОННЫЙ ТАХОГЕНЕРАТОР — двухфазная асинхронная машина с полым ротором, возбуждаемая однофазным напряжением, амплитуда выходного напряжения которой пропорциональна частоте вращения ротора.
На статоре АТГ расположены две обмотки, оси которых смещены в пространстве на 90 эл.град. Одна из обмоток — обмотка возбуждения — включается в сеть переменного тока, с другой обмотки — генераторной снимается э.д.с. При неподвижном роторе пульсирующий магнитный поток, создаваемый обмоткой возбуждения, индуцирует в роторе трансформаторную э.д.с., под действием которой создается ток и магнитный поток по продольной оси, не сцепляющийся с генераторной обмоткой.
При вращении ротора в нем индуцируется еще э.д.с. вращения, пропорциональная угловой скорости ротора и величине потока обмотки возбуждения. Под действием этой э.д.с. возникают поперечный ток и поперечный магнитный поток ротора, изменяющиеся во времени с частотой сети. Поперечный магнитный поток индуцирует в генераторной обмотке э.д.с., частота которой не зависит от угловой скорости ротора.
Преимущества: бесконтактность, малый момент инерции сопротивления вследствие отсутствия радиальных и аксиальных сил, действующих на ротор; большая надежность; неплохая стабильность характеристик. Недостатки: нелинейность выходной характеристики; наличие фазовой погрешности; малая выходная мощность, низкий коэффициент мощности; большие габариты и масса.
Применяется как элемент счетнорешающих устройств, в качестве демпфирующего в следящих системах и указателя скорости механизмов. Напряжение возбуждения 110-115 В, частота 400-500 Гц. Типы: АТ, ТГ, ТД.
АСИНХРОННЫЙ ПУСК СИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ — основной способ запуска синхронного двигателя, при котором пусковой момент создается за счет взаимодействия вращающегося поля статора с наведенными им токами в короткозамкнутой обмотке, расположенной в полюсных наконечниках ротора. По достижении угловой скорости, близкой к синхронной, ротор в результате взаимодействия поля возбужденных полюсов с вращающимся полем статора втягивается в синхронизм.
АСИНХРОННЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД — электропривод переменного тока, в котором электродвигательным устройством является асинхронный двигатель.
АСИНХРОННЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД ДВОЙНОГО ПИТАНИЯ — система «преобразователь частоты — двигатель», в котором обмотка статора и ротора асинхронного двигателя подключены к источнику энергии и одна из них получает питание от преобразователя частоты.