Электродвигатели синхронные и асинхронные. Основные правила эксплуатации электродвигателей

Электромашинные генераторы и электродвигатели – это машины вращательного типа, преобразующие либо механическую энергию в электрическую (генераторы), либо электрическую в механическую (двигатели). Действие электродвигателей основано на том, что на провод с током, помещенный в поперечное магнитное поле, действует сила. Все электрические машины вращательного типа делятся на машины постоянного и переменного тока.

Электродвигатель постоянного тока – это машина постоянного тока, работающая в режиме двигателя. Электродвигатели постоянного тока дороже двигателей переменного тока и требуют более высоких затрат на обслуживание, однако они позволяют плавно и экономично регулировать частоту вращения вала в широких пределах, вследствие чего получили распространение на рельсовом и безрельсовом электрифицированном транспорте, в подъёмных кранах, на прокатных станах, в устройствах автоматики и т.п.

Электродвигатели переменного тока подразделяют на синхронные и асинхронные.

Синхронные электродвигатели

 Синхронные электродвигатели применяют в электроприводах (в тех случаях, когда требуется постоянство частоты вращения при отсутствии значительных перегрузок на валу двигателя), а также для компенсации реактивной мощности в сети.

Синхронный электродвигатель – это синхронная машина, работающая в режиме двигателя. Статор синхронного электродвигателя несёт на себе многофазную (чаще всего трёхфазную) якорную обмотку. На роторе расположена обмотка возбуждения, имеющая такое же число полюсов, как и обмотка статора. Обмотка статора подключается к сети переменного тока, а обмотка ротора (в большинстве конструкций синхронного электродвигателя) - к источнику постоянного тока. В результате взаимодействия магнитных полей статора и ротора возникает крутящий момент, под действием которого ротор вращается синхронно с вектором напряжённости магнитного поля статора. Для возбуждения синхронного электродвигателя используют генераторы постоянного тока либо специальные тиристорные выпрямители, обеспечивающие более высокую (по сравнению с электромашинными возбудителями) надёжность работы двигателя.

Асинхронные электродвигатели

Понятие асинхронной машины связано с тем, что ее ротор имеет частоту вращения, отличающуюся от частоты вращения магнитного поля статора.

Асинхронный электродвигатель – это электрическая асинхронная машина для преобразования электрической энергии в механическую. Принцип работы асинхронного электродвигателя основан на взаимодействии вращающегося магнитного поля, возникающего при прохождении трёхфазного переменного тока по обмоткам статора, с током, индуктированным полем статора в обмотках ротора. В результате этого возникают механические усилия, заставляющие ротор вращаться в сторону вращения магнитного поля при условии, что частота вращения ротора n меньше частоты вращения поля n1. Ротор совершает асинхронное вращение по отношению к полю.

В основу конструкции асинхронного двигателя положена система трехфазного переменного тока. Переменный ток, подаваемый в трехфазную обмотку статора двигателя, формирует в нем вращающееся магнитное поле.

Основными конструктивными элементами асинхронного двигателя являются неподвижный статор и подвижный ротор. Статор и ротор разделены воздушным зазором.

В зависимости от типа обмотки роторы двигателей обычного исполнения делятся на короткозамкнутые и фазные.

Из асинхронных электродвигателей наиболее распространены трехфазные асинхронные электродвигатели переменного токас короткозамкнутым ротором, асинхронные электродвигатели с фазным ротором применяются значительно реже, применяют также однофазные электродвигатели переменного тока- конденсаторные асинхронные двигатели.

Электрические и механические параметры электродвигателей (номинальные мощность, напряжение, частота вращения, относительная продолжительность рабочего периода, пусковой, минимальный, максимальный моменты, пределы регулирования частоты вращения и т. п.) должны соответствовать параметрам приводимых ими механизмов во всех режимах их работы в данной установке. Для привода механизмов, не требующих регулирования частоты вращения, независимо от их мощности рекомендуется применять электродвигатели синхронные или асинхронные с короткозамкнутым ротором. Для привода механизмов, имеющих тяжелые условия пуска или работы либо требующих изменения частоты вращения, следует применять электродвигатели с наиболее простыми и экономичными методами пуска или регулирования частоты вращения, возможными в данной установке.

Электродвигатели, используемые на МН.

Основными потребителями электроэнергии на МН являются электродвигатели магистральных насосов, подпорных насосов, электроприводов задвижек и насосов вспомогательных систем.

Для перекачки нефти по нефтепроводам применяется магистральные насосы типа (НМ) и подпорные насосы (типа НПВ) по ГОСТ 12124-87. На их долю приходится около 90 % парка всех насосов.

При применении электродвигателей взрывозащищенного исполнения основные насосы и двигатели размещаются в общем насосном зале. При применении электродвигателей невзрывозащищенного исполнения размещение насоса и привода производится в различных помещениях - насосном зале и электрозале. При этом фундамент и рамы двигателя и насоса раздельные, а промежуточный вал, соединяющий насос с двигателем, имеет большую длину. Указанные факторы влияют на вибрационные характеристики агрегата.