Курс теоретических лекций Электрические машины и трансформаторы. Лекции для курсов Электрические машины и аппараты
 Скачать 3.55 Mb.
|
Нагревание и охлаждение электрических машин итрансформаторов.Режимы работы и потери энергии при работе электрических машинРежим работы электрической машины или трансформатора при условиях, для которых они предназначены заводом-изготовителем, называют номинальным. Такой режим характеризуется номинальными величинами, указанными на заводском щитке машины или трансформатора. Обычно электрические машины и трансформаторы предназначаются для продолжительного режима работы, при котором они могут работать с установившимися превышениями температуры их отдельных частей над температурой окружающей среды, не превосходящими допускаемых общесоюзными стандартами. При работе электрических машин и трансформаторов возникают потери преобразуемой ими энергии. Эти потери складываются из следующих видов: электрические (потери в обмотках), идущие на нагревание протекающими токами проводов обмоток, сопротивлений переходных контактов на коллекторе или контактных кольцах; гистерезисные, возникающие в перемагничиваемыхферромагнитных частях машин или трансформатора; потери на вихревые токи в частях машин и трансформаторов, находящихся в переменных магнитных нолях. механические, идущие на трение в подшипниках, о воздух (или газ), вращающихся частей машины, щеток о коллектор или контактные кольца; потери, затрачиваемые на вращение вентилятора, расположенного на валу машины. Способы охлаждения электрических машин.Возникающие при работе электрических машин и трансформаторов потери энергии превращаются в теплоту, нагревая отдельные их части. Теплота должна быть рассеяна в окружающую среду, чтобы температура отдельных частей электрических машин и трансформаторов не превышала допустимых пределов. По способу охлаждения электрические машины подразделяются на: машины с естественным охлаждением, не имеющие специальных устройств для охлаждения. Такие машины бывают малой мощности, так как отвод тепла в них малоинтенсивен; машины с самовентиляцией, на валу которых помещают вентилятор, всасывающий или нагнетающий в машину при вращении ротора воздух и прогоняющий его через внутреннюю полость машины. машины с посторонним охлаждением, в которых охлаждающий воздух (или водород) прогоняется по трубам вентилятором. Такое охлаждение применяют для машин большой мощности. В зависимости от того, в каком направлении движется охлаждающий воздух по телу ротора, различают две основные системы вентиляции: радиальную осевую. При радиальной вентиляции охлаждающая среда перемещается в радиальном направлении от вала к периферии ротора через промежутки между пакетами стальных листов, образующих сердечник ротора. При осевой вентиляции в сердечнике ротора устраивают осевые каналы, сквозь которые прогоняется воздух параллельно валу машины. Радиальная система вентиляции проста в конструктивном отношении и надежна, потери энергии на вентиляцию малы и теплоотдача равномерна. Однако она некомпактна и неустойчива в отношении количества протекающего через машину воздуха. В машинах малой и частично средней мощности лучшие результаты дает осевая вентиляция, а в машинах средней и большой мощности — радиальная. Методы охлаждения трансформаторовВ трансформаторах используется: воздушное (в сухих) масляное охлаждение. В сухих трансформаторах нагретые поверхности обмоток и магнитопровода отдают тепло омывающему их воздуху путем конвекции и излучения. В масляных трансформаторах тепловая энергия передается в окружающую среду специальным трансформаторным маслом, заливаемым в металлический бак, в котором помещен трансформатор. Трансформаторное масло является хорошей охлаждающей средой и хорошим изоляционным материалом, который обеспечивает высокую электрическую прочность трансформатора при сравнительно малых изоляционных промежутках. Способы защиты электромашин от влияния внешней среды.По способу защиты от влияния внешней среды различают следующие исполнения машин: открытое, защищенное, брызгозащищенное, водозащищенное, герметическое взрывобезопасное Открытой считается машина, у которой вращающиеся и токоведущие части не имеют защитных приспособлений. В защищенноймашине есть специальные защитные приспособления, препятствующие проникновению внутрь машины посторонних предметов, а также защищающие от случайных прикосновений к токоведущим или вращающимся частям. В брызгозащищенноймашине есть специальные защитные приспособления, предохраняющие от попадания внутрь водяных капель, падающих сверху под углом до 45° к вертикали. Водозащищеннойсчитается машина, закрытая со всех сторон (негерметически плотно) и выдерживающая испытание обливанием струей воды. В герметической машине плотно закрытый корпус не допускает проникновения влаги внутрь машины при ее погружении в воду. Взрывобезопасная машина должна противостоять взрыву газа внутри машины и не передавать его во внешнюю среду. |