Стартовая >> Оборудование >> Эл. машины >> Обмотчик электрических машин

Потери и кпд электрических машин - Обмотчик электрических машин

Оглавление
Обмотчик электрических машин
Классификация и основные элементы
Потери и кпд электрических машин
Особенности электрических машин различных типов
Требования к изоляции
Изоляционные материалы
Обмоточные провода
Методы изолирования токопроводящих частей электрических машин
Виды и конструкция изоляции обмоток
Виды обмоток
Основные элементы и обозначения обмоток машин переменного тока
Способы изображения схем обмоток
Схемы трехфазных однослойных обмоток статоров
Схемы трехфазных двухслойных обмоток статоров
Соединение обмоток статоров в несколько параллельных ветвей
Обмотки статоров с дробным числом пазов на полюс и фазу
Схемы обмоток статоров многоскоростных двигателей
Особенности схем обмоток одно- и двухфазных двигателей
Намотка катушек из круглого провода
Укладка однослойных обмоток статоров из круглого провода
Укладка двухслойных обмоток статоров из круглого провода
Механизация изготовления и укладки обмоток статоров из круглого провода
Обмотки статоров для механизированной укладки
Механизированная намотка статоров совмещенным методом
Заклинивание пазов обмоток статоров
Механизированная намотка статоров раздельным методом
Формовка и бандажирование лобовых частей обмотки статоров
Комплексная механизация намотки статоров
Изготовление катушек из прямоугольного провода
Укладка обмоток статоров в полуоткрытые пазы
Укладка обмоток статоров в открытые пазы
Крепление обмоток статоров из прямоугольного провода
Изготовление стержневых обмоток статоров машин переменного тока
Особенности укладки обмоток статоров крупных электрических машин
Схемы обмоток фазных роторов
Обмотки фазных роторов с дробным числом пазов на полюс и фазу
Таблицы положений стержней в волновых обмотках роторов
Технология изготовления стержней волновых обмоток фазных роторов асинхронных двигателей
Технология укладки стержневой обмотки ротора
Короткозамкнутые роторы
Основные элементы и обозначения обмоток якорей машин постоянного тока
Простые петлевые обмотки машин постоянного тока
Уравнительные соединения машин постоянного тока первого рода
Простые волновые обмотки машин постоянного тока
Несимметричные волновые обмотки машин постоянного тока
Сложные петлевые и волновые обмотки машин постоянного тока
Уравнительные соединения машин постоянного тока второго рода
Комбинированные обмотки машин постоянного тока
Изготовление катушек якоря из круглого провода
Изготовление катушек якоря из прямоугольного провода
Особенности изготовления одновитковых обмоток якоря
Подготовка якоря к укладке обмотки якоря
Укладка обмотки якоря
Конструкция и типы коллекторов
Пайка коллекторов
Крепление обмоток якорей и роторов
Намотка проволочных бандажей
Бандажи из стеклоленты
Отделка якоря
Крепление обмоток роторов турбогенератора
Виды полюсных катушек обмоток возбуждения
Катушки обмоток возбуждения из изолированного провода
Катушки обмоток возбуждения из неизолированной шинной меди, намотанной плашмя
Катушки обмоток возбуждения из шинной меди, намотанной на ребро
Особенности изготовления катушек возбуждения крупных синхронных гидрогенераторов
Пропиточные составы и методы пропитки обмоток
Сушка обмоток
Пропитка обмоток лаками с растворителями
Пропитка обмоток лаками без растворителей
Пропитка обмоток в компаундах
Контроль и испытания обмоток
Измерение сопротивления обмоток
Измерение сопротивления изоляции обмоток
Контроль обмоток, уложенных в пазы
Проверка правильности маркировки выводных концов фаз обмотки статора
Испытание электрической прочности изоляции обмоток
Испытание междувитковой изоляции обмоток
Автоматизация испытаний электрических машин
Виды и система планово-предупредительных ремонтов
Частичный ремонт обмоток
Ремонт обмоток статоров
Ремонт обмоток фазных роторов асинхронных двигателей
Ремонт обмоток якорей, катушек возбуждения
Заключение, литература

Во время работы часть потребляемой электрической машиной энергии расходуется на нагрев ее деталей. Поэтому механическая энергия на валу двигателя всегда меньше, чем потребляемая им электрическая энергия, а электрическая энергия, которую отдает в сеть генератор, меньше, чем механическая энергия, затрачиваемая на вращение его ротора. Разность между потребляемой и отдаваемой энергиями не может быть использована для полезной деятельности. Эта часть энергии как бы «теряется». Поэтому ее называют потерями и для удобства сравнения с мощностью машины оценивают за единицу времени и выражают в единицах мощности.
Потери в машинах в зависимости от вызывающих их физических процессов подразделяют на электрические, магнитные, механические и вентиляционные. Те части машины, в которых возникают потери, нагреваются. Электрические потери вызывают нагрев обмоток статора и ротора проходящими по ним токами; магнитные потери — нагрев магнитопровода из-за вихревых токов, наводящихся в нем переменным магнитным потоком, и перемагничивания стали; механические потери — нагрев подшипников из-за трения при работе машины. К вентиляционным потерям относят мощность, которую надо затратить для вращения вентилятора, охлаждающего электрическую машину, и на трение вращающихся частей машины о воздух. Все другие виды потери, возникающие при работе электрической машины, называют добавочными. Они невелики и обычно не превышают нескольких процентов от суммы всех потерь в машине.
Коэффициентом полезного действия (кпд) электрической машины, так же как и всякой другой машины, называют отношение отдаваемой мощности к потребляемой, выраженное в процентах: η=(Р2/Р1)х100. В электрических двигателях Р2 — мощность, которую двигатель передает соединенному с ним механизму, т. е. мощность на валу двигателя, a P1 потребляемая двигателем мощность из электрической сети; в генераторах Р2 — электрическая мощность, отдаваемая генератором в сеть, а Р1 — мощность, затрачиваемая на вращение вала генератора.
Кпд электрических машин очень высок. Он больше, чем в каких-либо других видах машин. Кпд мощных синхронных генераторов — турбогенераторов и гидрогенераторов — превышает 98%. Это значит, что на потери расходуется меньше 2% потребляемой ими энергии пара или воды. С уменьшением мощности машины ее кпд снижается. В машинах средней мощности он уменьшается до 80—90%, а машины мощностью меньше 1 кВт имеют кпд не выше 50—60%.
Каждая электрическая машина рассчитана на работу при определенном напряжении сети, с определенными частотой вращения, током и мощностью. Эти данные называют номинальными и указывают на паспортной табличке, которую укрепляют на корпусе машины. Если электрический двигатель или генератор нагрузить больше, чем указано в паспортной табличке, его нагрузка и ток в его обмотках будет также больше номинального. Электрические потери возрастут, нагрев обмоток увеличится и может превзойти допустимый для их изоляции предел. Изоляция обмоток потеряет электрическую прочность, машина выйдет из строя.
Чтобы снизить нагрев при работе, электрическую машину охлаждают. Наиболее распространено воздушное охлаждение — поток воздуха с помощью вентилятора, установленного на валу машины (см. рис. 1). Машина охлаждается лучше, если вместо воздуха обдувать ее наиболее нагревающиеся части водородом. Водородное охлаждение много сложнее и дороже воздушного, поэтому его применяют лишь в ответственных машинах большой мощности, чаще всего в турбогенераторах.

Еще более интенсивное охлаждение обмоток достигается водой. Обмотки машин с водяным охлаждением выполняются из полых проводников, по внутренним каналам которых пропускается дистиллированная вода. Водяное охлаждение применяют в наиболее крупных гидрогенераторах и турбогенераторах. Все электрические машины общего назначения имеют воздушное охлаждение.



 
« Обмотки ротора асинхронного двигателя   Обозначение выводов обмоток однофазных электрических машин »
электрические сети