С какой целью применяют принудительное охлаждение машины постоянного тока: 9 С какой целью применяют принуди ельное охлаждение машины постоянного тока?

Содержание

9 С какой целью применяют принуди ельное охлаждение машины постоянного тока?

+
Во избежание перегрева машины;

?
Чем определяется величина Э.Д.С. г.ри
холостом ходе генератора последовательного
возбуждения?

+
Остаточным намагничиванием полк сов и
скоростью вращения якоря;

— Э.Д.С.
не наводится.

?
Какова основная причина ограничщ ающая
рост напряжения на зажимах генератора
последовательного возбуждения при
увеличении нагрузки?

?
По приведенной внешней характеристики
генератора смешанного возбуждения
определите как включены
обмотки возбуждения?

?
Для какого генератора процесс самс
возбуждения невозможен?

Параллельного
возбуждения;
Последовательного
возбуждения;
Смешанного
возбуждения;

+
Независимого возбуждения.

?
Какое условие не относится к условиям
самовозбуждения генератора?

Наличие
остаточного намагничивания;
Правильная
полярность включения сомотки возбуждения
;
+
Правильный подбор сопротивления цепи
возбуждения;
Номинальная
скорость вращения яксря.

?
На какой из схем пуекевей реостат д
зигателя
параллельного возбуждения включен
правильно?

?
При постоянном напряжении питалия
магнитный поток двигателя постоянного
тока параллельного
возбуждения уменьшился. Как изменилась
скорость двигателя?

?
Какой прибор используется для измерения
электрической мощности ?

?
Какие достоинства характерны для ;
лектроизмерительных приборов ?

Высокая
точность и надежность работы ;
Возможность
передачи показаний ш дальние расстояния;
Удобство
сопряжения с вычислительными машинами
и устройствами автомобиля;
+ Все
перечисленные достоинства.

?
Где применяются электроизмерительные
приборы?

Для
контроля параметров технологи-веских
процессов
Для
контроля параметров космических
объектов;’
Для
экспериментальных исследований в
физике, химии, биологии и др.
+
Во всех перечисленных областях .

?
Как классифицируются приборы по лринципу
действия?

— Вольтметры,
амперметры, ваттметрь., счетчики, омметры,
частотометры;

+
Приборы магнитоэлектрической,
электродинамической, электромагнитной
и др. систем;

Какой
это прибор?

— Амперметр;

+Прибор
электромагнитной системы;

?
На шкале прибора нанесен знак

?
На шкале приборе нанесен знак

Ч
то
это означает?

Максимальный
измеряемый ток 5А.;

?
Принцип действия приборов электромагнитного
системы основан на взаимодействии: +
Магнитного поля катушки и ферромагнитного
сердечника ;

?
Че’му пропорциональны в, приборах
электромагнитной системы: а)
противодействующий момент,
б) вращающий момент, в) угол отклонения
стрелки?

+
А) а, Б) I²,
В) I²;

Тема 4. Электрические машины постоянного тока.

Задание	Варианты ответа	Правильный ответ
4. 1 Каково основное назначение коллектора в машине постоянного тока? 4.2 Почему сердечник вращающегося якоря набирают из тонких листов электротехнической стали, изолированных друг от друга? 4.3 Для чего применяют принудительное охлаждение машины постоянного тока? 4.4 Как изменится тормозной момент на валу генератора при увеличении тока? 4.5 Как изменится ЭДС, индуктируемая в обмотке якоря, при уменьшении частоты вращения двигателя тока? 4.6 Какой способ улучшения коммутации целесообразно использовать в мощных машинах при переменной нагрузке? 4.7 Какое из перечисленных утверждений не соответствует генераторному режиму работы машины постоянного тока?	а) крепление обмотки якоря б) создание магнитного потока в) уменьшение реакции якоря г) выпрямление переменного тока в секциях обмотки д) повышение КПД двигателя а) из конструктивных соображений б) для уменьшения магнитного сопротивления потоку возбуждения в) для уменьшения тепловых потерь на вихревые токи а) во избежание перегрева машины б) для уменьшения потерь энергии в машине в) для уменьшения размеров и массы машины а) не изменится б) увеличится в) уменьшится а) не изменится б) увеличится в) уменьшится г) в двигателе ЭДС не индуктируется а) смещение щеток с геометрической нейтрали б) установку дополнительных полюсов в) при разных условиях целесообразно применение обоих способов а) ЭДС якоря больше напряжения генератора б) направление ЭДС и тока якоря совпадают в) момент генератора направлен против скорости вращения и является тормозным г) направление момента генератора совпадают с направлением скорости вращения и является движущим	г в б б в б г
4. 8 Что произойдет, если двигатель последовательного возбуждения подключить к сети при отсутствии нагрузки на валу?	а) двигатель не запустится б) обмотка якоря перегреется в) двигатель будет работать на холостом ходу г) двигатель пойдёт «вразнос» д) работа двигателя будет проходить в рабочем режиме	г
4.9 Как изменится частота вращения двигателя параллельного возбуждения при обрыве обмотки возбуждения в режиме холостого хода?	а) не изменится б) резко уменьшится в) резко возрастет, двигатель пойдет «вразнос» г) плавно уменьшится до нуля д) плавно возрастет до номинального значения	в
4.10 Механическая характеристика какого двигателя изображена на графике? n об/мин M, Н·м	а) ДПТ с последовательным возбуждением б) синхронного двигателя в) ДПТ с параллельным возбуждением г) АД с короткозамкнутым ротором д) АД с фазным ротором	в
4. 11Ток якоря увеличили в 2 раза. Как изменится вращающий момент двигателя параллельного возбуждения?	а) не изменится б) увеличится в 4 раза в) увеличится в 2 раза г) уменьшится в 2 раза д) уменьшится в 4 раза	в
4.12 Какое явление называют реакцией якоря?	а) уменьшение магнитного поля машины при уменьшении нагрузки б) изменение частоты вращения якоря в) воздействие магнитного поля якоря на основное магнитное поле полюсов г) изменение тока якоря д) создание остаточного магнитного потока	в
4.13 Почему сердечник якоря набирают из тонких листов электротехнической стали, изолированных друг от друга?	а) из конструктивных соображений б) для уменьшения электрических потерь в) для уменьшения магнитных потерь г) для уменьшения механических потерь д) в целях электробезопасности	в
4. 14 Что называют якорем?	а) место для крепления электрической машины б) неподвижную часть электрической машины в) подвижную часть электрической машины г) приспособление для крепления щёток д) механизм для принудительного охлаждения двигателя	в
4.15 Какова причина уменьшения тока якоря в процессе пуска двигателя постоянного тока?	а) возникновение противо — э.д.с. б) уменьшение сопротивления якоря в) увеличение сопротивления якоря г) уменьшение магнитного потока д) наличие остаточного магнитного потока	а
4.16 Какого способа возбуждения машин постоянного тока не существует?	а) способа независимого возбуждения б) способа параллельного возбуждения в) способа последовательного возбуждения г) способа смешанного возбуждения д) способа добавочного возбуждения	д
4. 17 Как согласно ГОСТу обозначается независимая обмотка возбуждения машин постоянного тока?	а) Я1 и Я2 б) Д1 и Д2 в) К1 и К2 г) М1 и М2 д) Ш1 и Ш2	г
4.18 Как согласно ГОСТу обозначается параллельная обмотка возбуждения машин постоянного тока	а) Ш1 и Ш2 б) С1 и С2 в) Я1 и Я2 г) Д1 и Д2 д) К1 и К2	а
4.19 Как согласно ГОСТу обозначается последовательная обмотка возбуждения машин постоянного тока	а) С1 и С2 б) М1 и М2 в) Ш1 и Ш2 г) Я1 и Я2 д) К1 и К2	а
4.20 Как согласно ГОСТу обозначается обмотка якоря машин постоянного тока	а) С1 и С2 б) М1 и М2 в) К1 и К2 г) Я1 и Я2 д) Ш1 и Ш2	г
4. 21 Как согласно ГОСТу обозначается компенсационная обмотка	а) М1 и М2 б) К1 и К2 в) Ш1 и Ш2 г) С1 и С2 д) Я1 и Я2	б

Разработал
преподаватель Н. Н. Зотова

Рассмотрены и
одобрены на заседании цикловой комиссии
ЭТД

Протокол №5 от
27.01.11 г.

Председатель
цикловой комиссии В. И.
Фарафонов

Вспомогательное охлаждение электродвигателей (и другого оборудования)

4 апреля 2018 г. — Хотя самый первый практичный двигатель постоянного тока был построен Морицем Якоби в 1834 году, в течение следующих 40 лет такие люди, как Томас Давенпорт, Эмиль Стохрер и Джордж Вестинг — дом ввел машины постоянного тока в промышленное использование.

Вдохновляет осознание того, что работающие двигатели постоянного тока существуют уже более 160 лет, и в прошлом столетии машины постоянного тока мощностью более 30 кВт или 40 кВт охлаждались одним и тем же способом — путем установки вентилятора с короткозамкнутым ротором непосредственно над коллектором. .

Как конечные пользователи, так и ремонтники быстро поняли, что воздух, который охлаждал двигатель, также нагнетал высокопроводящую угольную пыль прямо в те самые обмотки, которые были источником жизненной силы машины. Это по-прежнему кажется противоречащим желанию поддерживать высокое сопротивление изоляции по отношению к земле, чтобы сохранить или продлить срок службы обмотки, а не прекратить его.

Несмотря на это, машины постоянного тока остаются популярными, в основном из-за возможности контролировать скорость и крутящий момент. Можно ожидать, что двигатель постоянного тока будет работать в большом диапазоне скоростей, а установленный на валу вентилятор может обеспечивать охлаждение только прямо пропорционально скорости, с которой он вращается; таким образом, метод охлаждения машины постоянного тока по умолчанию — с помощью этого проклятого вентилятора (рис. 1).

Поиск наилучшего варианта охлаждения

Сегодня у нас также есть машины переменного тока с инверторным питанием, работающие в широком диапазоне скоростей, поэтому дополнительное охлаждение стало предметом рассмотрения на вторичном рынке. Сервисные центры часто могут помочь конечным пользователям выбрать наилучший метод охлаждения и правильно подобрать его для конкретного приложения.

Эмпирическое правило для охлаждения электрооборудования составляет 100 кубических футов в минуту (2,8 м ³ /мин) на кВт потерь. Когда КПД двигателя известен, упрощенный расчет:

л.с. x 0,746 = кВт

(1 – КПД) x кВт = потери

Потери x 100 = рекомендации куб. Учтите также, что при более низких рабочих скоростях меньший поток воздуха поступает от встроенных на заводе вентиляторов, а температура обмотки, вероятно, будет выше (рис. 2).

Самый популярный метод охлаждения

Для машины постоянного тока вспомогательный вентилятор с короткозамкнутым ротором, установленный на конце коллектора, остается наиболее популярным методом охлаждения, а рекомендуемый расход воздуха можно определить так же, как и для другого электрооборудования. . Хотя эффективность машины постоянного тока не указана на типичной паспортной табличке, в отличие от машины переменного тока, ее можно определить путем расчета потерь в процентах от входной мощности.

Чтобы получить входную мощность, преобразуйте номинальные параметры возбуждения и якоря в кВт (ватты = вольты x ампер) и сложите их вместе. Если выходная мощность указана в л.с., переведите ее в кВт (напомним, что л.с. x 0,746 = кВт).

Например, рассмотрим двигатель постоянного тока мощностью 400 л.с. (0,746 x 400 = 300 кВт) с цепью якоря 500 В, рассчитанной на 645 А (500 В x 645 А = 322,5 кВт), и шунтирующими полями, рассчитанными на 240 В и 3,5 А (240 В x 3,5 А = 0,84 кВт). (Обратите внимание, что цепь якоря включает в себя якорь, промежуточные полюса и, если они присутствуют, последовательные поля.)

Входная мощность = 322,5 кВт + 0,84 кВт = 323,34 кВт

Выходная мощность = 300 кВт

323,34 кВт входная мощность – 300 кВт выходная = потери 23,34 кВт, для эффективности около 93% и потребуется воздуходувка мощностью 2350 кубических футов в минуту при статическом давлении водяного столба 2 или 3 дюйма (от 5 до 8 см).

Воздействие угольной пыли

Тем не менее, недостаток остается: угольная пыль, образующаяся при износе щеток, попадает прямо в обмотки, которые мы хотим сохранить. Не так много лет назад один производитель решил эту проблему, установив вентилятор на стороне привода (напротив коммутатора), но обнаружил, что этого самого по себе недостаточно.

Чтобы оптимизировать охлаждение, им также необходимо было увеличить статическое давление внутри двигателя, одновременно нагнетая больше охлаждающего воздуха через якорь. Это было достигнуто за счет установки плоской перегородки на конце коллектора (рис. 3), расположенного непосредственно над стояками. Это увеличило статическое давление (более плотный воздух лучше охлаждается), заставило больше воздуха проходить через осевые вентиляционные каналы в спине якоря и увеличило скорость воздуха, проходящего между перегородкой и стояками.

Это дало два дополнительных преимущества: во-первых, более быстрый поток воздуха лучше удалял угольную пыль из двигателя; во-вторых, усилилось охлаждение стояков и щеткодержателей. (В идеале температура щетки и коллектора должна находиться в диапазоне от 140°F до 210°F [от 60°C до 100°C]. )

Производители любого оборудования не отстают от конкурентов, особенно когда оно работает . Неудивительно, что несколько других производителей (почти) скопировали измененную схему охлаждения и теперь устанавливают вентилятор на приводной стороне. Однако на момент написания этой статьи никто, по-видимому, не осознал необходимость дополнительной перегородки на конце коммутатора.

Улучшение характеристик двигателя

Хорошей новостью является то, что если вентилятор установлен на стороне привода, а не на стороне коллектора, сервисный центр может улучшить работу двигателя, изготовив перегородку для стороны коллектора.

Для двигателей переменного тока, работающих от частотно-регулируемого привода (ЧРП), некоторые производители предлагают уже готовые вентиляторы вторичного рынка. Некоторые из них крепятся непосредственно к крышке вентилятора с размером вала, подходящим для оригинального внешнего вентилятора. Другие комплекты требуют снятия установленного на валу вентилятора (короткозамкнутый вентилятор крепится непосредственно к крышке вентилятора). В любом случае обеспечивается соответствующий постоянный объем воздуха, чтобы устранить проблему недостаточного охлаждения при работе на пониженной скорости.

В тех случаях, когда OEM-производитель не предлагает улучшенные варианты охлаждения, вернитесь к рекомендациям по потерям 100 кубических футов в минуту на кВт. Компетентные производители воздуходувок предлагают помощь в подборе размеров воздуходувок для конкретных применений, а большинство сервисных центров могут изготовить прочную раму для поддержки и правильного размещения вспомогательного воздуходувки. Для корпусов TEFC (IP54) или WP (IP 23 или 24) добавление вторичного вентилятора относительно просто. Для корпусов ODP действует то же правило для объема и статического давления, но сложность исполнения гораздо выше.

Чак Юнг является старшим специалистом по технической поддержке EASA, Ассоциации по обслуживанию электрооборудования (easa.com).

Первоначально эта статья была опубликована в мартовском выпуске журнала Electrical Business Magazine за 2018 год.

Способы охлаждения трансформатора

Ни один трансформатор не является действительно «идеальным трансформатором», и, следовательно, каждый из них несет определенные потери, большая часть которых преобразуется в тепло. Если это тепло не рассеивается должным образом, избыточная температура в трансформаторе может вызвать серьезные проблемы, такие как повреждение изоляции. Очевидно, что трансформатор нуждается в системе охлаждения. Трансформаторы можно разделить на два типа: (i) сухие трансформаторы и (ii) масляные трансформаторы. Разные методы охлаждения трансформаторов —

Для трансформаторов сухого типа

Воздух натуральный (AN)
Воздушный взрыв

Для масляных трансформаторов

Масло Натуральное Воздух Натуральное (ONAN)
Масло с принудительной подачей воздуха (ONAF)
Масляный форсированный воздушный форсированный (OFAF)
Масло с принудительной подачей воды (OFWF)

Способы охлаждения трансформаторов сухого типа

Трансформатор с естественным или самоохлаждаемым воздухом

Этот метод охлаждения трансформатора обычно используется в небольших трансформаторах (до 3 МВА). В этом методе трансформатор охлаждается естественным потоком окружающего его воздуха.

Air Blast

Для трансформаторов мощностью более 3 МВА метод охлаждения естественным воздухом является недостаточным. В этом методе воздух нагнетается на сердечник и обмотки с помощью вентиляторов или воздуходувок. Подаваемый воздух необходимо фильтровать, чтобы предотвратить скопление частиц пыли в вентиляционных каналах. Этот метод можно использовать для трансформаторов мощностью до 15 МВА.

Способы охлаждения масляных трансформаторов

Oil Natural Air Natural (ONAN)

Этот метод используется для масляных трансформаторов. В этом методе тепло, выделяемое в сердечнике и обмотке, передается маслу. По принципу конвекции нагретое масло поступает вверх и далее в радиатор. Освободившееся место заполняется остывшим маслом из радиатора. Тепло от масла будет рассеиваться в атмосфере за счет естественного воздушного потока вокруг трансформатора. Таким образом, масло в трансформаторе продолжает циркулировать за счет естественной конвекции и отводить тепло в атмосферу за счет естественной теплопроводности. Этот метод можно использовать для трансформаторов мощностью до 30 МВА.

Масло Natural Air Forced (ONAF)

Рассеивание тепла может быть дополнительно улучшено за счет подачи принудительного воздуха на рассеивающую поверхность. Принудительный воздух обеспечивает более быстрое рассеивание тепла, чем естественный поток воздуха. В этом методе вентиляторы устанавливаются рядом с радиатором и могут быть снабжены устройством автоматического запуска, которое включается при повышении температуры выше определенного значения. Этот метод охлаждения трансформатора обычно используется для больших трансформаторов мощностью примерно до 60 МВА.

Масляный форсированный воздушный форсированный (OFAF)

В этом методе масло циркулирует с помощью насоса. Циркуляция масла осуществляется принудительно через теплообменники. Затем сжатый воздух принудительно подается на теплообменник с помощью вентиляторов. Теплообменники могут быть установлены отдельно от бака трансформатора и соединены трубами сверху и снизу, как показано на рисунке.

ГРУЗОВОЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ ЦЕНТР