Elektros variklis yra variklis, kuris konvertuoja elektros energijaį mechaninę.
Pagrindinė elektros variklio dalis yra grandinė (rėmas, ritė) su srove, esanti stipriame magnetiniame lauke (1 pav.). Magnetiniame lauke grandinę veikia sukimo momentas, ko pasekoje grandinė sukasi ir sustoja pusiausvyrinėje padėtyje, t.y. tokioje padėtyje, kurioje jo magnetinis momentas nukreiptas lygiagrečiai magnetinei indukcijai (kontūro plokštuma statmena indukcijos linijoms magnetinis laukas). Jei, grandinei einant per pusiausvyros padėtį, srovės kryptis pasikeičia į priešingą, tada pasikeis ir magnetinio momento kryptis. Inercija įveikusi pusiausvyros padėtį, grandinė padarys dar pusę apsisukimo. Jei periodiškai pakeisite srovės kryptį, grandinė pradės suktis. Srovės krypties pakeitimas atliekamas automatiškai, naudojant įrenginį, vadinamą kolektoriumi. Kolektorius susideda iš dviejų metalinių puscilindrų, prie kurių tvirtinami grandinės galai. Per juos ir slankiuosius kontaktus (šepečius) grandinė prijungiama prie srovės šaltinio.
Didžiausias momentas veikia grandinę, kurios plokštuma lygiagreti magnetinei indukcijai. Todėl jei dvi grandines pastatysite statmenai viena kitai ir jų galus atvesite į ketvirčio žiedinį kolektorių (2 pav.), tada sukimo momentas smarkiai padidės ir judančios variklio dalies (rotoriaus) lygumas padidės.
Pramoniniuose varikliuose magnetinis laukas sukuriamas elektromagneto apvija; rotoriuje daromi grioveliai, kuriuose klojama daug vienos sekcijos posūkių (vietoj rėmo); skirtingos sekcijos klojamos viena kitai kampu, o jų galai atvesti į priešingas kolektoriaus puses, prie kurių prispaudžiami prie srovės šaltinio prijungti šepečiai. Iš srovės šaltinio įtampa tiekiama į statoriaus (stacionarios variklio dalies) elektromagnetus. Srovė per kiekvieną sekciją teka tik tada, kai jos plokštelės liečiasi su šepečiais, t.y. kai šios atkarpos plokštuma lygiagreti magnetinės indukcijos vektoriui. Šiuo atveju sekcijos pakaitomis sukuria didžiausią sukimo momentą.
Magnetas arba elektromagnetas, sukuriantis magnetinį lauką, dažnai vadinamas induktoriumi, o rėmas (apvija), per kurį elektros, - inkaras.
Pagrindinė elektros variklio veikimo charakteristika yra sukimo momentas M, kurį variklio veleną sukuria ampero jėga, veikianti armatūros apvijas:
kur I – srovė apvijoje, B – magnetinio lauko indukcija, l – laidininko ilgis, r – rotoriaus spindulys, N – apvijos apsisukimų skaičius.
Tokie varikliai nuolatinė srovė naudojamas transporte (elektriniuose lokomotyvuose, tramvajuose, troleibusuose), ant kranų, daugelyje namų ūkių elektros prietaisai(elektriniai skustuvai, magnetofonai ir kt.).
Nuolatinės srovės elektros variklio – starterio – pagalba užvedamas automobilio variklis.
Frolova Anna
Projekto metu, atlikus tyrimus, buvo surinktas paprasčiausias elektros variklio montavimas
Parsisiųsti:
Peržiūra:
savivaldybės biudžetinės švietimo įstaigos Sosnovskajos 2 vidurinės mokyklos filialas „Kruteckos pagrindinė mokykla“
Projektas
Tema: Elektros variklis
Konkursas „Fizika aplink mus“
Nominacija: „Mechanizmų istorija“
8 klasės mokinys
MBOU Sosnovskajos 2 vidurinės mokyklos filialas
"Krutetskaya mokykla"
Darbo vadovas:
Rypova Nadežda Aleksandrovna,
Fizikos mokytojas
2015 m
Įvadas
Aktualumas: Šiandien praktiškai nėra tokios technikos ir kasdienybės šakos, kurioje nebūtų naudojami elektros varikliai, todėl susidomėjau, kaip jie veikia ir ar galiu savarankiškai surinkti paprasčiausią elektros variklio modelį.
Tyrimo objektas: elektromagnetinis variklis.
Tikslas: susipažinti su elektromagnetinio variklio istorija ir sandara, savarankiškai pasidaryti paprasčiausio elektromagnetinio variklio modelį, kuris yra atspirties taškas kuriant šiuolaikinius elektros variklius.
Užduotys:
- susipažinti su elektros variklio kūrimo istorija;
Išsiaiškinti elektros variklio veikimo principus;
- ištirti elektros variklių apimtį;
- pagaminti elektros variklio modelį;
Magnetinis laukas yra materijos forma, kuri supa judančius objektus. elektros krūviai. Terminą „magnetinis laukas“ pirmą kartą 1845 metais įvedė anglų fizikas Faradėjus.
Jėga, kuria magnetinis laukas veikia srovės laidininką, vadinama amperine jėga.
Ampero jėgos vektoriaus kryptis nustatoma pagal kairiosios rankos taisyklę.
Prieš pradėdamas patirtį, susipažinau su elektros variklių kūrimo istorija; apžvelgė Boriso Semjonovičiaus Jacobi variklio konstrukciją ir veikimą, taip pat surinko informaciją apie elektros variklių naudojimą.
Mano patirties esmė:
Dėl elektros šaltinio ( įkroviklis) įkrautos dalelės laidininke (laidelyje) juda tvarkingai. Veikiant magnetiniam laukui, dalelių trajektorija nukrypsta pagal „kairiosios rankos“ taisyklę. Kai srovės kryptis statmena krypčiai jėgos linijos magnetinis laukas, dalelės juda ratu.
ELEKTROS VARIKLIŲ KŪRIMO ISTORIJA
Elektros variklių kūrimo istorija siekia senovės laikus. Žmogus nuėjo sudėtingus kelius iki fizikos dėsnių atradimo ir pažinimo, įvairių mechanizmų, mašinų kūrimo. Svarbiausias elektros energetikos pramonės vystymosi etapas buvo elektros variklių išradimas ir panaudojimas. Elektros variklių veikimo principas pagrįstas fizikiniu reiškiniu: laidininko ritė, kuria teka elektros srovė, esanti tarp magnetų, juda per magnetinio lauko jėgos linijas. Elektros variklis, kaip taisyklė, yra kompaktiškesnis nei kiti varikliai, visada paruoštas darbui, valdomas per atstumą.
Elektros variklio istorija yra sudėtinga ir ilga atradimų, atradimų, išradimų grandinė.
Pradinis elektros variklio kūrimo laikotarpis (1821-1834). Tai glaudžiai susiję su kūryba fiziniai įrenginiai parodyti nuolatinį elektros energijos pavertimą mechanine energija. 1821 metais M. Faradėjus, tirdamas laidininkų sąveiką su srove ir magnetu, parodė, kad elektros srovė sukelia laidininko sukimąsi aplink magnetą, arba magnetas sukasi aplink laidininką. Faradėjaus eksperimentas parodė esminę galimybę sukurti elektros variklį. Daugelis mokslininkų pasiūlė įvairių elektros variklių konstrukcijų.
Pirmieji elektros varikliai savo konstrukcija priminė garo variklius: J. Henry variklis (1832 m.) ir W. Pagem variklis (1864 m.) turėjo svirties svirtis, švaistiklį, švaistiklį ir rites (srovės jungiklius solenoiduose, kurie pakeitė cilindrą). .
P. Barlow pasiūlė „Barlow ratą“. Jį sudarė nuolatinis magnetas ir krumpliaračiai, slydimas buvo vykdomas naudojant gyvsidabrį, o ratas buvo maitinamas galvaniniu elementu.
J. Henris 1832 metais pasiūlė stūmoklio variklio modelį: judantis elektromagnetas buvo pakaitomis pritrauktas ir atstumtas nuo nuolatinių magnetų, uždarančių ir atidarančių galvaninių elementų baterijas. Jis padarė 75 siūbavimus per minutę. Buvo daug daugiau bandymų sukurti variklius su siūbuojančiu armatūros judesiu. Tačiau bandymai sukurti variklį su sukamu armatūros judesiu pasirodė esąs progresyvesni.
Antrajam elektros variklių kūrimo etapui (1834–1860 m.) būdingos konstrukcijos su sukamuoju judesiu iškilaus poliaus armatūros. Tačiau sukimo momentas ant tokių variklių veleno paprastai smarkiai pulsavo.
1834 m. B.S. Jacobi sukūrė pirmąjį pasaulyje elektrinį nuolatinės srovės variklį, kuriame įgyvendino judančios variklio dalies tiesioginio sukimosi principą. 1838 m. šis variklis (0,5 kW) buvo išbandytas Nevoje, siekiant varyti valtį
su keleiviais, t.y. gavo pirmąjį praktinis naudojimas.
Įvairių konstrukcijų elektros variklių bandymai paskatino B.S. Jacobi ir kiti tyrinėtojai padarė šias išvadas:
- elektros variklių naudojimas tiesiogiai priklauso nuo elektros energijos savikainos sumažėjimo, t.y. sukurti generatorių, kuris būtų ekonomiškesnis už galvaninius elementus;
– elektros varikliai turi būti kuo mažesnių matmenų ir kuo didesnės galios bei didesnio koeficiento naudingas veiksmas.
Trečiasis elektros variklių kūrimo etapas (1860–1887 m.) yra susijęs su konstrukcijų su žiedine neišsiskiriančio poliaus armatūra ir beveik pastoviu sukimo momentu kūrimu.
Šiame etape reikėtų atkreipti dėmesį į italo A. Pacinotti (1860 m.) elektros variklį. Jo variklis buvo sudarytas iš žiedinės armatūros, besisukančios elektromagnetų magnetiniame lauke. Srovė buvo tiekiama ritinėliais. Elektromagnetų apvija buvo nuosekliai sujungta su armatūros apvija (t. y. elektros mašina turėjo nuoseklų žadinimą). Variklio matmenys buvo nedideli, jis turėjo beveik pastovų sukimo momentą. Pacinotti variklyje iškilusis polių armatūra buvo pakeista numanoma polių armatūra.
Būgno inkarą, kuriame laidininkas yra darbininkas, sudarantis ritę, W. Siemensas išrado tik 1872 m. Dar po 10 metų inkaro geležyje atsirado grioveliai vyniojimui (1882). Nuolatinės srovės mašinos būgno armatūra tapo tokia, kokią galime matyti šiuo metu. Trečiajam elektros variklių kūrimo etapui būdingas savaiminio sužadinimo principo atradimas ir pramoninis panaudojimas, dėl kurio galiausiai buvo realizuotas ir suformuluotas elektros mašinos grįžtamumo principas. Elektros variklių maitinimas pradėtas gaminti iš pigesnio elektros energijos šaltinio – elektromagnetinio nuolatinės srovės generatoriaus. 1886 m. nuolatinės srovės variklis įgijo pagrindinius šiuolaikinio dizaino bruožus. Ateityje jis vis labiau tobulėjo. Pagal srovės tipą elektros varikliai pradėti skirstyti į kintamosios ir nuolatinės srovės mašinas; pagal mašinos principą kintamoji srovė skirstomi į sinchroninius ir asinchroninius.
Asinchroniniai varikliai yra paprastos konstrukcijos, pigūs ir patikimi. Jie yra labiausiai paplitę variklių tipai.
BORIS SEMIONOVICH JACOBI VARIKLIS
Borisas Semenovičius Jacobi (Moritz Herman, kaip jis buvo vadinamas prieš atvykdamas į Rusiją) gimė 1801 m. rugsėjo 21 d. Potsdame. Aukštasis išsilavinimas Baigė architekto statybininko specialybę. Kartu su darbu Prūsijos statybos skyriuje Jacobi entuziastingai užsiėmė elektromagnetizmo tyrimais. 1834 m. sukūrė elektros variklio modelį.
Pirmojo išvaizda Jacobi variklis parodyta paveiksle. Šis elektros variklis veikė dviejų elektromagnetų rinkinių, kurių vienas buvo ant kilnojamo rėmo, kitas ant fiksuoto, sąveikos principu.
Kaip elektros variklio maitinimo šaltinis buvo naudojamas Jacobi galvaninių elementų akumuliatorius. Judančių elektromagnetų poliškumui pakeisti buvo naudojamas komutatorius.
Komutatorius buvo originali ir gerai apgalvota Jacobi elektros variklio konstrukcijos dalis. Struktūriškai jį sudarė keturi. metaliniai žiedai, sumontuoti ant veleno ir nuo jo izoliuoti; kiekvienas žiedas turėjo keturias įpjovas, kurios sudarė vieną aštuntąją perimetro. Išpjovos buvo užpildytos izoliaciniais skirtukais; kiekvienas žiedas ankstesnio atžvilgiu buvo kompensuotas 45.
Svirtis 5, kuri yra savotiškas šepetys, slydo palei žiedo perimetrą; kitas svirties galas buvo panardintas į tinkamą indą su gyvsidabriu, prie kurio buvo prijungti laidininkai iš akumuliatoriaus. Taigi su kiekvienu žiedo apsisukimu buvo suplėšytas A kartas elektros grandinė. Į besisukančio disko elektromagnetus nuo žiedų nukrypo laidininkai, sumontuoti ant mašinos veleno. Visų fiksuoto rėmo elektromagnetų apvijos buvo sujungtos nuosekliai, o srovė juose buvo vienodos krypties.
Besisukančio disko elektromagnetų apvijos taip pat buvo sujungtos nuosekliai, tačiau srovės kryptis jose per vieną veleno apsisukimą komutatoriaus pagalba buvo pakeista 8 kartus. Vadinasi, šių elektromagnetų poliškumas taip pat keitėsi 8 kartus per vieną veleno apsisukimą, o elektromagnetus pakaitomis pritraukdavo ir atstumdavo fiksuoto rėmo elektromagnetai.
Rodyklės pav. rodo srovių kryptis tam tikroje veleno padėtyje.
ELEKTROS VARIKLIŲ TAIKYMAS
Elektros varikliai naudojami kaip pagrindinis įvairių mašinų elektros pavaros komponentas, ir kaip atskirų įrenginių dalis, kur reikia elektros energiją paversti mechanine (judesio) energija, pvz.: ventiliatoriai su trapecine pavara, įvairių vejapjovių. modifikacijas ir kt. Žemos įtampos asinchroniniai varikliai Pagrindinis tikslas kurių galia 0,25 ... 400 kW, visame pasaulyje vadinami standartiniais asinchroniniais varikliais, sudaro galios elektros pavaros, naudojamos visose žmogaus veiklos srityse, pagrindą. Jų tobulinimas pramoninėse šalyse teikia didelę reikšmę. Šiuo metu rinka, sukurta atsižvelgiant į vartotojų interesus, standartiniams asinchroniniams varikliams neformuluoja jokių specifinių reikalavimų, išskyrus kainą. Šiuo atžvilgiu, norint nustatyti jų tobulėjimo tendencijas, būtina vadovautis išorinės rinkos reikalavimais ir pagrindinių standartinių asinchroninių variklių gamintojų pasiekimais.
Asinchroniniai varikliai - labiausiai paplitęs tipas elektros mašinos, šiuo metu sunaudojanti apie 40% visos pagaminamos elektros energijos. Jų instaliuota galia nuolat didėja.
Asinchroniniai varikliai plačiai naudojami metalo apdirbimo, medžio apdirbimo ir kitų tipų staklių pavarose, kalimo ir presavimo, audimo, siuvimo, kėlimo, žemės kasimo mašinose, ventiliatoriuose, siurbliuose, kompresoriuose, centrifugose, liftuose, rankiniai elektriniai įrankiai, buitinėje technikoje ir kt. Praktiškai nėra tokios technologijos ir gyvenimo šakos, kur nebūtų naudojami asinchroniniai varikliai.
ELEKTROMAGNETINIS VARIKLIS SAVO RANKOMIS
Norėdami pagaminti elektros variklį iš akumuliatoriaus, mums reikia:
Įkroviklis;
Replės;
Peilis;
Magnetas;
Viela;
Laidų sujungimas su spaustukais;
Medinis blokas.
Mano patirties esmė:
Dėl elektros energijos šaltinio (baterijų) įkrautos dalelės laidininke (laidelyje) juda tvarkingai. Veikiant magnetiniam laukui, dalelių trajektorija nukrypsta pagal „kairiosios rankos“ taisyklę. Kai srovės stiprumo kryptis yra statmena magnetinio lauko linijų krypčiai, dalelės juda ratu.
Ritei reikalinga plika varinė viela, kurios skersmuo nuo 0,6 iki 1 mm. Norint suvynioti ritę, reikės cilindrinio rėmo (baterijos), ant kurio suvynioti 10-15 apsisukimų, kiekviename gale paliekant 40 mm laisvos vielos. Laisvieji vielos galai turi būti apvynioti aplink ritės posūkius taip, kad tvirtinimo posūkiai būtų simetriškai išdėstyti vienas kito atžvilgiu. Šie posūkiai ne tik sukuria papildomą magnetinį lauką, bet ir padės išlaikyti ritės formą.
Ritė (judanti elektros variklio dalis) dedama ant dviejų laikiklių. Laikikliai pagaminti iš plikos vielos, kurios skersmuo 1 mm. Be ritės atraminės funkcijos, laikikliai leidžia elektros srovei praeiti per ritę.
Laisvasis laikiklių galas pritvirtintas prie akumuliatoriaus polių taip, kad susidarytų uždara kilpa. Elektros variklio pagrindas yra medinis blokas. Magnetas turi būti sumontuotas arti ritės. Bendras elektros variklio vaizdas parodytas darbo priede esančiame paveikslėlyje.
Ritei turi būti suteiktas pradinis sukimo momentas, švelniai sukant.
Elektros variklis ir variklio veikimas vidaus degimas
Vidaus degimo variklis
Šiandien negalime apsieiti be automobilių. Tačiau jie visi skiriasi išvaizda, dydžiu ir galia, tačiau variklio veikimo principas iš esmės tas pats. Šiandien kalbėsime apie variklio veikimą. Juk tikriausiai daugelis domėjosi jo veikimo principu. Variklis yra sudėtingas mechanizmas, tačiau mes suprasime pagrindinius, pagrindinius jo elementus.
Yra du pagrindiniai variklių tipai: dvitakčiai ir keturtakčiai. Dvitakčiuose varikliuose visi darbo ciklai (kuro mišinio įsiurbimo, išmetamųjų dujų išmetimo, prapūtimo procesai) vyksta per vieną alkūninio veleno apsisukimą dviem pagrindiniais ciklais. Šio tipo varikliai neturi vožtuvų (kaip keturtakčiuose vidaus degimo varikliuose), jų vaidmenį atlieka stūmoklis, kuris judėdamas uždaro įleidimo, išleidimo ir prapūtimo langus. Todėl jie yra paprastesnio dizaino.
Dėl didesnio darbo ciklų skaičiaus dvitakčio variklio galia su vienodu cilindro dydžiu ir veleno sukimosi dažniu teoriškai yra du kartus didesnė nei keturtakčio variklio. Tačiau nepilnas stūmoklio eigos panaudojimas išsiplėtimui, blogiausias cilindro išleidimas iš liekamųjų dujų ir dalies generuojamos galios išleidimas pūtimui lemia galios padidėjimą tik 60–70%.
Taigi, apsvarstykite dvitakčio vidaus degimo variklio konstrukciją, parodytą 1 paveiksle:
Variklis susideda iš karterio, kuriame iš abiejų pusių ant guolių sumontuotas alkūninis velenas ir cilindras. Cilindro viduje juda stūmoklis – metalinis kaušelis, apsuptas spyruokliniais žiedais (stūmoklio žiedais), įtaisytais į stūmoklio griovelius. Stūmoklio žiedai neleidžia dujoms, susidarančioms degant kurui, prasiskverbti tarp stūmoklio ir cilindro sienelių. Stūmoklyje yra metalinis strypas - kaištis, jis sujungia stūmoklį su švaistikliu. Švaistiklis perkelia linijinį stūmoklio judesį atgal į alkūninio veleno sukimosi judesį. Be to, ypač motoroleryje, sukimosi judėjimas perduodamas variatoriui.
Visų trinties paviršių ir guolių tepimas dvitakčių variklių viduje vyksta kuro mišinio, kuriame sumaišomas reikiamas kiekis alyvos, pagalba. 1 paveiksle parodyta, kad degalų mišinys (geltonas) patenka ir į variklio alkūninę kamerą (tai ertmė, kurioje yra pritvirtintas ir sukasi alkūninis velenas), ir į cilindrą. Tepimo niekur nėra, o jei buvo, tai nuplovė kuro mišiniu. Dėl šios priežasties alyva į benziną pridedama tam tikra proporcija. Naudojamos specialios alyvos rūšys, specialiai skirtos dvitakčiams varikliams. Jis turi atlaikyti aukštą temperatūrą ir, degdamas kuru, palikti minimalias pelenų nuosėdas. Dabar apie darbo principą. Visas darbo ciklas variklyje atliekamas dviem ciklais.
1. Suspaudimo smūgis. Stūmoklis juda iš apatinio stūmoklio negyvojo taško (šioje padėtyje stūmoklis yra 2 pav., toliau trumpai vadinamas BDC) į viršutinį stūmoklio negyvąjį tašką (stūmoklio padėtis 3 pav., toliau TDC) , pirmiausia užblokuodami 2 išvalymo, o paskui 3 išleidimo angos langus. Stūmokliui uždarius cilindro išleidimo angos langą, prasideda anksčiau į jį patekusio degiojo mišinio suspaudimas. Tuo pačiu metu alkūninėje kameroje 1 dėl sandarumo ir stūmokliui uždarius išvalymo langus 2, po stūmokliu susidaro vakuumas, kuriam veikiant degus mišinys iš karbiuratoriaus patenka į švaistiklio kamerą. įleidimo langas ir atidarymo vožtuvas.
2. Insulto insultas. Stūmokliui esant šalia TDC, suspaustas darbinis mišinys (3 pav. 1) užsidega nuo žvakės elektros kibirkšties, dėl to smarkiai padidėja dujų temperatūra ir slėgis. Dėl šiluminio dujų plėtimosi stūmoklis juda į NDC, o besiplečiančios dujos atlieka naudingą darbą. Tuo pačiu metu, leidžiantis žemyn, stūmoklis sukuria aukštas spaudimas alkūninėje kameroje (suspaudžiant joje esantį oro ir kuro mišinį). Esant slėgiui, vožtuvas užsidaro, taip neleidžiant degiam mišiniui vėl patekti į įsiurbimo kolektorių, o paskui į karbiuratorių.
Stūmokliui pasiekus išėjimo langą (1 pav. 4), jis atsidaro ir išmetamosios dujos išleidžiamos į atmosferą, slėgis cilindre mažėja. Toliau judant, stūmoklis atidaro prapūtimo langą (1 pav. 5) ir alkūninėje kameroje suspaustas degusis mišinys patenka per kanalą (2 pav. 5), užpildydamas cilindrą ir išvalydamas jį nuo išmetamųjų dujų likučių.
Verta paminėti uždegimo principą. Kadangi kuro mišiniui reikia laiko užsidegti, ant žvakės atsiranda kibirkštis šiek tiek prieš stūmokliui pasiekiant TDC. Idealiu atveju kuo greičiau juda stūmoklis, tuo anksčiau turėtų būti uždegimas, nes stūmoklis nuo kibirkšties momento greičiau pasiekia TDC. Yra mechaninių ir elektroninių prietaisų, kurie keičia uždegimo kampą priklausomai nuo variklio sūkių skaičiaus. Praktiškai tinka motoroleriams iki 2000 ir daugiau. tokių sistemų nebuvo, o uždegimo laikas buvo nustatytas pagal optimalų greitį. Kai kuriuose motoroleriuose, pvz., Honda Dio ZX AF35, yra sumontuotas elektroninis jungiklis su dinamine pažanga. Su juo variklis išvysto daugiau galios.
Keturių taktų variklių privalumai
* Didesnis išteklius.
* Puiki ekonomika.
* Švaresnis išmetimas.
* Nereikia sudėtingos išmetimo sistemos.
* Mažiau triukšmo. * Nereikia iš anksto maišyti alyvos su benzinu
Dviejų taktų variklių privalumai
* Trūksta didelių gabaritų tepimo ir dujų paskirstymo sistemų benzino variantams.
* Didelė galia pagal 1 litrą darbinio tūrio.
* Lengviau ir pigiau pagaminti
elektrinis variklis
Kūrybos istorija
1821 m., tirdamas laidininkų sąveiką su srove ir magnetais, Faradėjus išsiaiškino, kad elektros srovė, einanti per laidininką, gali priversti šį laidininką suktis aplink magnetą arba sukelti magneto sukimąsi aplink laidininką. Ši patirtis įrodė esminę galimybę sukurti elektros variklį.
Galimybė elektros energiją paversti mechanine energija buvo parodyta daugelyje kitų eksperimentų. Taigi 1824 metais išleistoje P. Barlow knygoje „The Study of Magnetic Attractions“ buvo aprašytas „Barlow ratais“ žinomas prietaisas.
Barlow ratas pagal veikimo principą buvo vienpolė elektrinė mašina, veikianti variklio režimu: dėl nuolatinių magnetų magnetinio lauko ir srovės, einančios per abi varines pavaras, sėdinčias ant tos pačios ašies, sąveikos, ratai. pradeda greitai suktis ta pačia kryptimi. Barlow nustatė, kad pasikeitus kontaktams arba pasikeitus magnetų polių padėčiai, iš karto pasikeičia ratų sukimosi kryptis.
Kaip kitos elektros variklio konstrukcijos pavyzdys gali tarnauti 1833 metais anglų mokslininko W. Ricci aprašytas įrenginys. Magnetinį lauką šiame variklyje sukūrė nuolatinis stacionarus pasagos magnetas. Tarp šių polių vertikalioje ašyje buvo pastatytas elektromagnetas, per kurio apviją buvo leidžiama srovė. Srovės kryptis periodiškai buvo keičiama jungikliu. Nuolatinio magneto ir elektromagneto polių sąveika paskatino elektromagneto sukimąsi aplink ašį. Tačiau šis elektros variklis dėl savo primityvios konstrukcijos ir mažos galios negalėjo turėti praktinės reikšmės.
Amerikiečių fiziko J. Henry įrenginyje elektromagneto poliškumo pasikeitimas įvyko pasikeitus jo apvija tekančios srovės krypčiai. Jis privertė elektromagnetą į vienodą siūbavimo judesį. Paties Henriko sukonstruotame modelyje elektromagnetas padarė 75 siūbavimus per minutę. Šio tipo variklių galia buvo labai maža, apie 0,05 vatai.
1834-1860 metais. konstrukcijos atsirado sukamuoju judesiu aiškiai stulpiniam inkarui. Tokių variklių veleno sukimo momentas dažniausiai smarkiai pulsavo.
Svarbiausi elektros variklių projektavimo darbai priklauso rusų mokslininkui B. S. Yakobi. Tyrinėdamas savo pirmtakų elektros variklių konstrukcijas, kuriose buvo vykdomas grįžtamasis arba siūbuojantis armatūros judesys, Jacobi pakomentavo vieną iš jų: „toks aparatas bus ne daugiau kaip smagus žaislas fizinėms spintoms praturtinti“ ir kad „nebus įmanoma jo pritaikyti dideliu mastu su tam tikra ekonomine nauda. Todėl jis atkreipė dėmesį į galingesnio elektros variklio su sukamuoju armatūros judesiu kūrimą.
1834 metais Jacobi sukonstravo ir aprašė elektros variklį, kuris veikė traukos ir atstūmimo tarp elektromagnetų principu. Šis variklis turėjo dvi U formos elektromagnetų grupes, iš kurių viena buvo ant fiksuoto rėmo, o kita panaši grupė – ant besisukančio disko. Galvaninių elementų baterija buvo naudojama kaip srovės šaltinis elektromagnetams maitinti. Judamųjų elektromagnetų poliškumui pakaitomis keisti buvo naudojamas komutatorius.
Savo pirmąjį elektros variklį Jacobi sukonstravo 1834 m. gegužę, o tų pačių metų lapkritį pristatė ataskaitą apie šį įrenginį Paryžiaus mokslų akademijai. Jis buvo perskaitytas 1834 m. gruodžio mėn. vykusiame Akademijos posėdyje ir tuoj pat paskelbtas.
1837 metais amerikiečių technikas T. Davenportas taip pat sukonstravo elektros variklį su tiesioginiu armatūros sukimu, kur judantys elektromagnetai sąveikavo su fiksuotais nuolatiniais magnetais.
Veikimo principas
Nuolatinės srovės varikliai naudojami tose elektrinėse pavarose, kurioms reikalingas didelis greičio reguliavimo diapazonas, didelis tikslumas palaikant pavaros sukimosi greitį, greičio reguliavimas nuo vardinio.
Kaip veikia nuolatinės srovės varikliai
Nuolatinės srovės elektros variklio veikimas pagrįstas elektromagnetinės indukcijos reiškiniu. Iš elektros inžinerijos pagrindų žinoma, kad srovės laidininkas, esantis magnetiniame lauke, yra veikiamas jėgos, kurią nustato kairiosios rankos taisyklė:
kur I – srovė, tekanti laidininku, B – magnetinio lauko indukcija; L yra laidininko ilgis.
Laidininkui kertant mašinos magnetinio lauko linijas, jame indukuojama elektrovaros jėga, kuri laidininko srovės atžvilgiu yra nukreipta prieš jį, todėl ji vadinama atvirkštine arba priešprieša (counter-e.d. s). Variklyje esanti elektros energija paverčiama mechanine galia ir iš dalies sunaudojama laidininko šildymui.
Struktūriškai visi nuolatinės srovės elektros varikliai susideda iš induktoriaus ir armatūros, atskirtos oro tarpu.
Nuolatinės srovės variklio induktorius naudojamas stacionariam mašinos magnetiniam laukui sukurti ir susideda iš rėmo, pagrindinių ir papildomų polių. Rėmas naudojamas pagrindiniams ir papildomiems poliams pritvirtinti ir yra mašinos magnetinės grandinės elementas. Ant pagrindinių polių yra sužadinimo apvijos, skirtos sukurti mašinos magnetinį lauką, ant papildomų polių yra speciali apvija, kuri padeda pagerinti perjungimo sąlygas.
Nuolatinės srovės variklio armatūra susideda iš magnetinės sistemos, surinktos iš atskirų lakštų, grioveliuose išklotos darbinės apvijos ir maitinimui naudojamo kolektoriaus. darbo apvija nuolatinė srovė.
Kolektorius yra cilindras, sumontuotas ant variklio veleno ir parinktas iš varinių plokščių, izoliuotų viena nuo kitos. Ant kolektoriaus yra išsikišimai-gaideliai, prie kurių prilituojami armatūros apvijų sekcijų galai. Srovės pašalinimas iš kolektoriaus atliekamas naudojant šepečius, kurie užtikrina slydimo kontaktą su kolektoriumi. Šepečiai tvirtinami šepečių laikikliuose, kurie juos laiko tam tikroje padėtyje ir užtikrina reikiamą šepetėlio prispaudimą prie kolektoriaus paviršiaus. Šepečiai ir šepečių laikikliai tvirtinami ant skersinio, sujungto su variklio korpusu.
Perjungimas nuolatinės srovės varikliuose
Nuolatinės srovės variklio veikimo metu šepečiai, slysdami per besisukančio kolektoriaus paviršių, nuosekliai juda nuo vienos kolektoriaus plokštės prie kitos. Tokiu atveju perjungiamos lygiagrečios armatūros apvijos sekcijos ir jose keičiasi srovė. Srovės pokytis įvyksta tuo metu, kai šepečiu trumpai sujungiama apvijos ritė. Šis perjungimo procesas ir su juo susiję reiškiniai vadinami perjungimu.
Perjungimo momentu trumpojo jungimo apvijos dalyje e indukuojama veikiant savo magnetiniam laukui. d.s. saviindukcija. Gautas e. d.s. sukelia papildomą srovę trumpojo jungimo sekcijoje, kuri sukuria netolygų srovės tankio pasiskirstymą ant šepečių kontaktinio paviršiaus. Ši aplinkybė laikoma pagrindine kolektoriaus po šepečiu kibirkščiavimo priežastimi. Perjungimo kokybė vertinama pagal kibirkščiavimo laipsnį po šepečio bėgančiu kraštu ir nustatoma pagal kibirkščiavimo laipsnių skalę.
Būdai, kaip sužadinti nuolatinės srovės variklius
Elektros mašinų sužadinimas suprantamas kaip magnetinio lauko sukūrimas jose, būtinas elektros variklio veikimui.
Pagal sužadinimo būdą nuolatinės srovės elektros varikliai skirstomi į keturias grupes:
1. Su nepriklausomu sužadinimu, kuriame NOV sužadinimo apvija maitinama išoriniu nuolatinės srovės šaltiniu.
2. Su lygiagrečiu žadinimu (šuntu), kuriame žadinimo apvija SHOV yra prijungta lygiagrečiai su armatūros apvijos maitinimo šaltiniu.
3. Su nuosekliuoju žadinimu (serijiniu), kuriame SOW žadinimo apvija nuosekliai sujungta su armatūros apvija.
4. Varikliai su mišriu žadinimu (junginiu), kurie turi žadinimo apvijos serijinę SOV ir lygiagrečią SOV.
Nuolatinės srovės variklių paleidimas
Pradiniu variklio užvedimo momentu inkaras stovi ir yra priešpriešinis. d.s. o armatūros įtampa lygi nuliui, todėl Ip = U / Rya.
Armatūros grandinės varža yra maža, todėl paleidimo srovė yra 10–20 kartų arba didesnė už vardinę srovę. Tai gali sukelti dideles elektrodinamines jėgas armatūros apvijoje ir jos per didelį perkaitimą, todėl variklis užvedamas naudojant paleidimo reostatus – aktyviąsias varžas, įtrauktas į armatūros grandinę.
Varikliai iki 1 kW leidžia tiesiogiai užvesti.
Paleidimo reostato varžos vertė parenkama pagal leistiną variklio paleidimo srovę. Reostatas yra pakopinis, kad būtų sklandesnis elektros variklio užvedimas.
Starto pradžioje įvedamas visa reostato varža. Didėjant armatūros greičiui, atsiranda priešprieša. d.s., kurios riboja paleidimo srovės. Žingsnis po žingsnio pašalinant reostato varžą iš armatūros grandinės, į armatūrą tiekiama įtampa didinama. Nuolatinės srovės variklio greitį galima valdyti trimis būdais: keičiant variklio žadinimo srautą, keičiant varikliui teikiamą įtampą ir keičiant varžą armatūros grandinėje.
Pirmieji du reguliavimo būdai naudojami plačiausiai, trečiasis – retai: neekonomiškas, o variklio sūkiai labai priklauso nuo apkrovos svyravimų. Nuolatinės srovės variklio mechaninės charakteristikos su įvairiais greičio reguliavimo būdais
Paryškinta linija yra natūrali greičio priklausomybė nuo sukimo momento ant veleno arba, kuris yra tas pats, nuo armatūros srovės. Tiesi natūralios mechaninės charakteristikos linija šiek tiek nukrypsta nuo horizontalios punktyrinės linijos. Šis nuokrypis vadinamas nestabilumu, nelankstumu, kartais statiniu. Nelygiagrečių linijų I grupė atitinka greičio reguliavimą sužadinant, lygiagrečios linijos II gaunamos keičiant armatūros įtampą, o galiausiai III ventiliatorius yra aktyvios varžos armatūros įvedimo į grandinę rezultatas.
Nuolatinės srovės variklio sužadinimo srovės vertę galima reguliuoti naudojant reostatą arba bet kurį įrenginį, kuris aktyvus pasipriešinimas kurios vertę galima keisti, pavyzdžiui, tranzistorius. Didėjant varžai grandinėje, sužadinimo srovė mažėja, variklio greitis didėja. Kai susilpnėja magnetinis srautas mechaninės charakteristikos yra virš natūralių (t. y. virš charakteristikų, jei nėra reostato). Padidinus variklio sūkius, po šepečiais atsiranda daugiau kibirkščių. Be to, kai elektros variklis veikia su susilpnėjusiu srautu, jo veikimo stabilumas mažėja, ypač esant kintamoms veleno apkrovoms. Todėl greičio reguliavimo ribos tokiu būdu neviršija 1,25 - 1,3 vardinio.
Kintamos įtampos valdymui reikalingas pastovus srovės šaltinis, pavyzdžiui, generatorius arba keitiklis. Toks reguliavimas naudojamas visose pramoninėse elektros pavaros sistemose: generatorius - nuolatinės srovės variklis (G - DPT), elektros mašinos stiprintuvas - nuolatinės srovės variklis (EMU - DPT), magnetinis stiprintuvas - nuolatinės srovės variklis (MU - DPT), tiristoriaus keitiklis - nuolatinės srovės variklis (T - DPT).
Nuolatinės srovės variklių stabdymas
Elektrinėse pavarose su nuolatinės srovės varikliais naudojami trys stabdymo būdai: dinaminis, regeneracinis ir atbulinės srovės stabdymas.
Nuolatinės srovės variklio dinaminis stabdymas atliekamas trumpai sujungiant variklio armatūros apviją arba per rezistorių. Tokiu atveju nuolatinės srovės variklis pradeda veikti kaip generatorius, konvertuodamas jo sukauptą energiją mechaninė energijaį elektros energiją. Ši energija išsiskiria šilumos pavidalu, kurio varža uždaroma armatūros apvija. Dinaminis stabdymas tiksliai sustabdo elektros variklį.
Regeneracinis nuolatinės srovės variklio stabdymas atliekamas, kai prie tinklo prijungtas elektros variklis pavara sukasi greičiu, viršijančiu idealų tuščiosios eigos greitį. Tada e. variklio apvijoje sukeltas d.s. viršija tinklo įtampos vertę, srovė variklio apvijoje keičia kryptį į priešingą. Elektros variklis persijungia dirbti generatoriaus režimu, suteikdamas energiją tinklui. Tuo pačiu metu ant jo veleno atsiranda stabdymo momentas. Tokį režimą galima gauti kėlimo mechanizmų pavarose, kai nuleidžiama apkrova, taip pat reguliuojant variklio greitį ir stabdymo procesus nuolatinės srovės elektrinėse pavarose.
Regeneracinis nuolatinės srovės variklio stabdymas yra ekonomiškiausias būdas, nes jis grąžina elektros energiją į tinklą. Metalo pjovimo staklių elektrinėje pavaroje šis metodas naudojamas greičio reguliavimui G-DPT ir EMU-DPT sistemose.
Stabdymas įjungiant nuolatinės srovės variklį atliekamas keičiant įtampos ir srovės poliškumą armatūros apvijoje. Armatūros srovei sąveikaujant su lauko apvijos magnetiniu lauku, susidaro stabdymo momentas, kuris mažėjant variklio greičiui mažėja. Kai variklio sūkiai sumažėja iki nulio, variklis turi būti atjungtas nuo tinklo, kitaip jis pradės suktis priešinga kryptimi.
Savivaldybės švietimo įstaiga
vidutinis Bendrojo lavinimo mokyklos Nr.9.g. Berdskas.
Tema: „Variklių kūrimas ir jų vaidmuo mokslo ir technologijų pažangoje“
Tema "Fizika"
Užbaigė: Tabakovas Konstantinas Andrejevičius,
9 klasės mokinys.
Berdsko miestas. 2009 m
Įvadas
- Garo mašinos.
- Pirmasis Polzunovo šilumos variklis. Jameso Watto sukurtas pirmasis praktiškas garo variklis. Pirmasis Wato darbas. Antrasis Watto darbas.
- vožtuvo variklis. Statorius. Rotorius. Veikimo principas. Privalumai ir trūkumai.
- Kūrybos istorija. Darbo schema. Turbo Reaktyvinių variklių kūrimas
- Įvairių rūšių literatūros skaitymas. Iš jo reikiamos informacijos išgavimas. Susipažinkite su įvairių variklių atsiradimo istorija. Sužinokite, kuriose pramonės šakose šie įrenginiai buvo naudojami skirtingu metu. Parodykite variklių pranašumus prieš kitus panašius įrenginius.
Temos aktualumas
Kai Jamesas Wattas pirmą kartą išrado ir pastatė praktišką garo variklį, jis galbūt nesąmoningai pakėlė mokslą į naują plėtros lygį, nes būtent šie nuostabūs įrenginiai tapo „pasaulio pažangos varikliu“. Varikliai visiškai pakeitė požiūrį į daugelį. dalykų. Suteikė naujų galimybių pramonės sektoriuose, smarkiai pajudindama ją į priekį. Tikiu, kad variklių tobulinimas ir tobulinimas suteiks mums naujų galimybių daugelyje veiklos sričių. Mūsų laikais tai labai svarbu, nes ekologinė padėtis pasaulyje labai pablogėjo. Ir tikrai turime sukurti aplinkai nekenksmingus elektros variklius, kurie neterš aplinkos. Žmogus viduje šiuolaikinė visuomenė apskritai neįmanoma įsivaizduoti be vidaus degimo variklio. Ir jūs visi žinote, ką aš turiu galvoje. Tai, žinoma, yra mūsų automobiliai, motociklai ir kitos transporto priemonės, kuriose naudojami vidaus degimo varikliai. Šiuolaikiniuose automobiliuose vidaus degimo varikliai dažnai derinami su elektros varikliais, o tai užtikrina geriausias aplinkosaugos savybes. Pasirinkdamas šią temą pirmiausia rėmiausi tuo, kad ji bus tiesiogiai susijusi su mano būsima profesija. Esu susirūpinęs dėl šios technikos ekologiškumo ir universalumo, todėl ateityje noriu padėti jas tobulinti. specifikacijas ir kokybė. Galų gale dėl jų populiarumo ir universalumo variklis yra „pasaulio progreso variklis“.
Įvadas.
XX amžius yra technologijų pasaulis. Galingos mašinos iš žemės gelmių ištraukia milijonus tonų anglies, rūdos, naftos. Galingos elektrinės gamina milijardus kilovatvalandžių elektros energijos. Tūkstančiai gamyklų ir gamyklų gamina drabužius, radijo imtuvus, televizorius, dviračius, automobilius, laikrodžius ir kitus reikalingus gaminius. Traukiniai, laivai, lėktuvai dideliu greičiu plukdo mus žemynais ir vandenynais. Ir aukštai virš mūsų, anapus žemės atmosfera, skristi raketomis ir dirbtiniais žemės palydovais. Visa tai neveikia be variklių pagalbos. Žmogus pradėjo vystytis pasisavindamas gatavus gamtos produktus, tačiau jau pirmajame vystymosi etape pradėjo naudoti dirbtinius įrankius. Tobulėjant gamybai, pradeda formuotis sąlygos mašinoms atsirasti ir tobulėti. Iš pradžių mašinos, kaip ir įrankiai, tik padėdavo žmogui jo darbe, vėliau pamažu ėmė jį keisti. Žmonija pradėjo ieškoti kitų energijos šaltinių. Išradėjai dirbo ilgai, išbandė daugybę mašinų – galiausiai buvo sukonstruotas naujas variklis. Tai buvo garo variklis. Jis paleido daugybę mašinų ir staklių gamyklose ir gamyklose. AT pradžios XIX amžiuje buvo išrasti pirmieji antžeminiai garo varikliai transporto priemonių- lokomotyvai. Tačiau garo mašinos buvo sudėtingos, didelės apimties ir brangios. Sparčiai besivystančiam mechaniniam transportui reikėjo kitokio variklio – mažo ir pigaus. 1860 m. prancūzas Lenoiras, naudodamas garo variklio konstrukcinius elementus, dujinį kurą ir elektros kibirkštį uždegimui, sukūrė pirmąjį vidaus degimo variklį, kuris rado praktinį pritaikymą. Visiems šiems varikliams reikėjo kuro, o mokslininkai tuo pat metu dirbo išradę variklį, kuris veikia elektra – elektrinį variklį – tylų ir mažą. Pirmąjį elektros variklį sukūrė rusų mokslininkas B.S. Jacobi.
Savo darbą skiriu variklių kūrimo ir tobulinimo procesui.
Garo mašinos.
I. I. Polzunovos pirmasis universalios paskirties šilumos variklis.
Pirmasis universalus šilumos variklis buvo išrastas Rusijoje XVIII amžiaus 60-aisiais. puikus Rusijos šilumos inžinierius Ivanas Ivanovičius Polzunovas (1729-1766). Polzunovas buvo susipažinęs su Savery ir Nyokomena mašinų aprašymais, taip pat su M. V. Lomonosovo darbais šilumos inžinerijos srityje. Atlikdamas savo tyrimus, I. I. Polzunovas 1763 m. parengė „ugnį veikiančios mašinos gamyklos reikmėms“ sukūrimo projektą. Jis ketino sukurti dviejų cilindrų garo-atmosferinę mašiną. Pagal Polzunovo projektą garai iš katilo (1) buvo tiekiami į vieną, tarkime, kairįjį cilindrą (2), kur jis pakėlė stūmoklį (3) į aukščiausią padėtį. Tada iš bako į cilindrą buvo įpurškiama srovė saltas vanduo(4), dėl ko susidarė garų kondensacija. Dėl atmosferos slėgio stūmokliui jis nusileido, o dešiniajame cilindre dėl garų slėgio stūmoklis pakilo. Vandens ir garų paskirstymas Polzunovo mašinoje buvo atliktas specialiu automatiniu įrenginiu (5). Nepertraukiama darbo jėga iš mašinos stūmoklių buvo perduodama į skriemulį (6), sumontuotą ant veleno, iš kurio judesys buvo perduodamas vandens-garų paskirstymo įtaisui, padavimo siurblys, taip pat į darbinį veleną, iš kurio buvo paleisti pūstuvo dumplės. I. I. Polzunovas jau pirmajame garo mašinos projekte (1763 m.) aiškiai suformulavo universalaus šiluminio variklio sukūrimo užduotį. Su dideliais sunkumais, nes mašinos statybai nebuvo skirta pakankamai lėšų, Polzunovas, padedamas kelių studentų, 1764 m. pradėjo kurti savo mašiną, o 1765 m. Reikia pažymėti, kad ši mašina gerokai skyrėsi nuo pirmojo Polzunovo projekto. Pagaminta mašina išsprendė tik konkrečią problemą: buvo sukurta pavara kelioms krosnims ir buvo užtikrintos mažos degalų sąnaudos. Polzunovas nesugebėjo patenkinti mašinos paleidimo. Pervargęs pervargimo, 1766 m. gegužę mirė nuo trumpalaikio vartojimo. Mašina buvo paleista tik 1766 metų rugpjūtį. Mašina dirbo apie du mėnesius, parodydama savo efektyvumą: per 43 darbo dienas atnešė apie 12 tūkst. atvyko. Tačiau 1766 metų lapkritį katilas nutekėjo, automobilis buvo sustabdytas, o po kelerių metų sugedo ir pamiršo. Tačiau pirmąjį variklį, kuris buvo praktiškai tinkamas darbui, išrado James Watt. Dabar apie tai papasakosiu.
Praktiško universalaus šiluminio variklio išradimas. Jameso Watto kūriniai.
At 
Praktiniam naudojimui tinkamą universalų garo mašiną išrado anglų šilumos inžinierius Jamesas Wattas (1736-1819). Wattas pradėjo dirbti su garo varikliais 1764 m., Kai jam buvo pavesta pataisyti Newcomen garo atmosferinio variklio modelį. Jis atkreipė dėmesį į dideles neproduktyvias garo, taigi ir degalų sąnaudas automobilyje. Tyrinėdamas šio reiškinio priežastį, Watt padarė išvadą, kad geras atmosferos mašinos veikimas priklauso nuo dviejų sąlygų įvykdymo: pirma, norint gauti stiprų vakuumą po stūmokliu, reikia kondensuoti garą cilindras kiek įmanoma pilnai ir tam, kad cilindras būtų kuo labiau atvėsintas; antra, kad būtų išvengta neproduktyvių garo nuostolių, būtina jį vėlesniam stūmoklio eigai iš katilo įleisti į neaušintą karštą cilindrą. Iš pradžių atrodė, kad techniškai neįmanoma įvykdyti šių dviejų sąlygų vienu metu. Po daugybės nuodugnių tyrimų ir eksperimentų Wattas pagaliau išsprendė šią sudėtingą techninę problemą: jis pasiūlė kondensuoti garą atskirame kondensatoriaus bake, prijungtame prie cilindro. Kondensatoriaus išradimas yra svarbiausias Watto atradimas pirmuoju jo darbo laikotarpiu. Wattas gavo patentą šiam išradimui 1769 m. Patentinėje paraiškoje jis apibrėžė savo išradimą kaip „naują metodą, skirtą sumažinti garo, taigi ir kuro, suvartojimą gaisrinėse mašinose“.
Pirmasis Jameso Watto darbas.
Taip buvo rasta tinkama idėja tobulinti garo mašiną. Tačiau reikėjo pereiti prie praktinio šios idėjos įgyvendinimo. Tam Wattas turėjo praleisti daug metų sunkaus darbo ir sunkios kovos su begale kliūčių ir sunkumų. Didelių mašinų gamyba kainavo daug pinigų, o pačios Watto lėšos buvo visiškai nereikšmingos. Teko kreiptis į gamintojus ir pramonininkus su žeminančiais prašymais dėl finansavimo naujos mašinos gamybai. AT 
Ieškodamas lėšų savo variklio statybai, Wattas pradėjo svajoti apie pelningą darbą už Anglijos ribų. Aštuntojo dešimtmečio pradžioje jis pasakė draugams, kad „jis pavargo nuo tėvynės“, ir rimtai pradėjo kalbėti apie persikėlimą į Rusiją. Rusijos vyriausybė anglų inžinieriui pasiūlė „profesiją pagal jo skonį ir žinias“ su 1000 svarų sterlingų metiniu atlyginimu. Wattui išvykti į Rusiją sutrukdė sutartis, kurią jis 1772 m. sudarė su kapitalistu Boltonu, mašinų gamybos įmonės Soho mieste netoli Birmingamo savininku. Boltonas jau seniai žinojo apie naujos „ugninės“ mašinos išradimą, tačiau dvejojo subsidijuoti jos statybą, abejodamas praktine mašinos verte. Jis suskubo sudaryti sutartį su Wattu tik tada, kai iškilo reali grėsmė išradėjui išvykti į Rusiją. Susitarimas, susiejęs Wattą su Boltonu, pasirodė esąs labai veiksmingas. Boltonas pasirodė esąs protingas ir toliaregis žmogus. Jis nesigailėjo mašinos kūrimo išlaidų. Boltonas suprato, kad Watto genijus, išsivadavęs iš smulkmeniško, alinančio rūpesčio dėl duonos gabalėlio, atsiskleis visu pajėgumu ir praturtins iniciatyvų kapitalistą. Be to, pats Boltonas buvo pagrindinis mechanikos inžinierius, o Watto techninės idėjos jį taip pat žavėjo. Gamykla Soho mieste tuo metu garsėjo savo pirmos klasės įranga, joje dirbo kvalifikuoti darbuotojai, todėl Watt entuziastingai priėmė Boltono pasiūlymą gamykloje įrengti garo variklių gamybą. Naujas dizainas. Nuo aštuntojo dešimtmečio pradžios iki savo gyvenimo pabaigos Wattas liko vyriausiuoju gamyklos mechaniku. Soho gamykloje 1774 m. pabaigoje buvo pastatyta pirmoji dvigubo veikimo mašina.
Antrasis Jameso Watto darbas.
Wattas buvo nepatenkintas savo pirmuoju garo varikliu ir nedelsdamas ėmėsi jos tobulinimo. 1777 m. Watt, siekdamas dar labiau padidinti mašinos efektyvumą, pasiūlė naudoti garo išjungimą ir išplėtimą. Originalios konstrukcijos Watt mašina žymiai sumažino mechaninės energijos gavimo išlaidas, daugiausia kasybos pramonės reikmėms. Ji labai greitai rado sau pritaikymą kasyklose ir kasyklose, visiškai pakeisdama Newcomen mašiną. Įdiegus naujus garo variklius, anglies suvartojimas sumažėjo trimis ketvirčiais. Ypač didelį susidomėjimą Watt mašinomis parodė varinių runų savininkai Kornvalyje. Soho gamykla iki 1780 m. pagamino 40 garo mašinų, iš kurių pusė buvo skirta Kornvalio Fokso kasykloms. Tačiau, kaip ir anksčiau išrastos garo-atmosferinės mašinos, dvigubo veikimo garo aparatas netiko universalaus variklio vaidmeniui, buvo pritaikytas tik vandeniui kelti iš kasyklų. Mašina galėjo būti naudojama ant vandens siurblių miestuose, taip pat varant orapūtes, nes tokiais atvejais mašinos darbinių korpusų judėjimas buvo tiesinis-svyruojantis. Jo naudojimui pramonės įmonėse reikėjo turėti veleną su pritvirtintu ratu, nuolat besisukantį, iš kurio diržine pavara būtų galima perkelti darbus į stakles. Didžiosios Britanijos pramonėje vis labiau jautėsi universalios paskirties variklių poreikis. Į Soho gamyklą atkeliavo įvairių pramonės šakų verslininkų laiškai, kuriuose buvo prašoma naujos sistemos garo variklių, skirtų ne tik vandens išsiurbimui, bet ir staklių paleidimui dirbtuvėse. Nuo 1778 m. Watt pradėjo dirbti kurdamas mašinas su nuolatiniu sukimosi judesiu. Dėl to buvo sukurta dvigubo veikimo mašina, kuri buvo universalus šilumos variklis. Jis gavo šios mašinos patentą 1784 m. P 
Mašinos veikimo principas buvo toks, kad garai iš katilo per ritę patekdavo į cilindrą. Ritė leido tiekti garą iš vienos stūmoklio pusės, paskui iš kitos, taip sukuriant reikiamą slėgį stūmokliui. Taigi pagrindiniai universalaus garo variklio elementai vystėsi palaipsniui. Svarbiausios naujovės, kurias Watt sukūrė dvigubo veikimo mašinoje, yra šios:
- Priešingai nei pirmoji garo-atmosferinė mašina 1769 m., 1784 m. patentuota mašina naudojo dvigubo veikimo principą, t. y. garai pakaitomis veikė vieną stūmoklio pusę, paskui kitą. Garams tiekti į skirtingas cilindro ertmes jis panaudojo specialų įrenginį – ritę. Dėl lygiavimo sukamasis judesys Vatas naudojo smagratį. Norėdamas balansavimo mašinoje stūmoklio siūbavimo judesį paversti nepertraukiamu, Watt išrado specialų mechanizmą, užtikrinantį stūmoklio koto, sujungto su vienu balansavimo strypo galu, judėjimo tiesumą (vadinamasis Vato lygiagretainis). taip pat keli būdai tiesinį judesį paversti sukamuoju judesiu.
Elektros varikliai.
E 
Elektrinės mašinos plačiai naudojamos elektrinėse, pramonėje, transporte, aviacijoje, automatinėse reguliavimo ir valdymo sistemose bei kasdieniame gyvenime.
Elektros mašinos mechaninę energiją paverčia elektros energija ir atvirkščiai. Mašina, kuri mechaninę energiją paverčia elektros energija, vadinama generatoriumi. Elektros energiją paverčia mechanine energija varikliai. Bet kuri elektrinė mašina gali būti naudojama ir kaip generatorius, ir kaip elektros variklis. Ši elektros mašinos savybė pakeisti konvertuojamos energijos kryptį vadinama mašinos grįžtamumu. Elektros mašina taip pat gali būti naudojama vienos rūšies srovės elektros energijai (dažniui, kintamos srovės fazių skaičiui, nuolatinei srovės įtampai) paversti kitos srovės energija. Tokios elektros mašinos vadinamos keitikliais. Pagal elektros instaliacijos, kurioje turi veikti elektros mašina, srovės tipą, jos skirstomos į nuolatinės ir kintamosios srovės mašinas. Kintamosios srovės mašinos gali būti vienfazės arba daugiafazės.
Plačiausiai naudojamos trifazės sinchroninės ir asinchroninės mašinos, taip pat kintamosios srovės kateteriai, leidžiantys ekonomiškai valdyti greitį plačiame diapazone.Šiuo metu asinchroniniai varikliai yra labiausiai paplitusios elektros mašinos. Jos suvartoja apie 50% šalies elektrinių pagaminamos elektros. Asinchroniniai elektros varikliai yra plačiai naudojami dėl jų konstrukcijos paprastumo, mažos kainos ir didelio veikimo patikimumo. Jie pasižymi gana dideliu naudingumo koeficientu: esant didesnėms nei 1 kW galioms, naudingumo koeficientas = 0,7:0,95, o tik mikrovarikliuose jis sumažėja iki 0,2-0,65. Dabar papasakosiu apie naujus variklius be šepetėlių.
Vožtuvo variklis (VD)
Vožtuvo elektros variklis yra sinchroninis variklis, pagrįstas dažnio reguliavimo principu su savisinchronizacija, kurio esmė yra valdyti statoriaus magnetinio lauko vektorių priklausomai nuo rotoriaus padėties. Vožtuvų varikliai (anglų literatūroje BLDC arba PMSM) dar vadinami šepetiniais nuolatinės srovės varikliais, nes tokio variklio valdiklis dažniausiai maitinamas nuolatinė įtampa.
Statorius.
Statorius yra tradicinės konstrukcijos ir panašus į indukcinės mašinos statorių. Jį sudaro korpusas, elektrinio plieno šerdis ir varinė apvija, išdėstyta grioveliuose palei šerdies perimetrą. Apvijų skaičius lemia variklio fazių skaičių. Savaiminiam paleidimui ir sukimuisi pakanka dviejų fazių - sinuso ir kosinuso. Paprastai VD trifazis, rečiau keturių fazių. Pagal posūkių klojimo statoriaus apvijose būdą išskiriami varikliai su atvirkštine trapecijos (BLDC) ir sinusoidine (PMSM) formų elektrovaros jėga. Pagal maitinimo būdą fazinė elektros srovė atitinkamų tipų varikliuose taip pat kinta trapeciškai arba sinusiškai.Rotorius.
Rotorius pagamintas naudojant nuolatinius magnetus ir paprastai turi nuo dviejų iki aštuonių polių porų su kintamomis šiaurės ir pietų poliais. Iš pradžių rotoriui gaminti buvo naudojami ferito magnetai. Jie yra įprasti ir pigūs, tačiau turi trūkumų žemas lygis magnetinė indukcija. Magnetai, pagaminti iš retųjų žemių lydinių, dabar populiarėja, nes jie leidžia jums gauti aukštas lygis magnetinė indukcija ir sumažinkite rotoriaus dydį. Didelės galios varikliuose vietoj nuolatinio rotoriaus magneto naudojamas elektromagnetas. Maitinimo įtampa į jį tiekiama per šepečius ir slydimo žiedus, sumontuotus ant rotoriaus. Taip veikia automobilio generatorius.VD veikimo principas.
HP veikimo principas pagrįstas tuo, kad HP valdiklis perjungia statoriaus apvijas taip, kad statoriaus magnetinio lauko vektorius rotoriaus magnetinio lauko atžvilgiu visada pasislinktų kampu, artimu 90° arba -90°. vektorius. Naudodamas PWM moduliaciją, valdiklis valdo srovę, tekančią per HP apvijas, taigi ir statoriaus magnetinio lauko vektoriaus dydį, taigi valdomas sukimo momentas, veikiantis HP rotorių. Kampo tarp vektorių ženklas lemia rotorių veikiančio momento kryptį. Elektriniai laipsniai. Pagal rotoriaus polių porų skaičių jie yra mažesni nei geometriniai laipsniai. Pavyzdžiui, HP, kurio rotorius turi 3 poras polių, optimalus kampas tarp vektorių bus 90° / 3 = 30° Kadangi yra tik 6 apvijų perjungimo fazės, statoriaus vektorius gali judėti 60 laipsnių šuoliais. ° - tai reiškia, kad tikrasis kampas tarp vektorių nebus 90, ° a pasikeis nuo 60 ° iki 120 °, kai HP rotorius sukasi. Perjungimas atliekamas taip, kad rotoriaus sužadinimo srautas būtų F 0 išlaikomas pastovus inkaro srauto atžvilgiu. Dėl armatūros srauto ir sužadinimo sąveikos susidaro sukimo momentas M, kuriuo siekiama pasukti rotorių taip, kad armatūros ir žadinimo srautai sutaptų, tačiau kai rotorius sukasi veikiant DPR, apvijos persijungia ir armatūros srautas pereina į kitą žingsnį. Tokiu atveju susidaręs srovės vektorius pasislinks ir nejudės rotoriaus srauto atžvilgiu, o tai sukuria momentą ant variklio veleno. Variklio veikimo režimu statoriaus MMF lenkia rotorių MMF 90° kampu, kuris palaikomas DPR pagalba. Stabdymo režimu statoriaus MMF atsilieka nuo rotoriaus MMF, 90° kampas taip pat palaikomas naudojant DPR.VD privalumai ir trūkumai
Pastaruoju metu šio tipo varikliai sparčiai populiarėja, skverbiasi į daugelį pramonės šakų. Jis randamas pritaikymas įvairiose naudojimo srityse: nuo Buitinė technikaį geležinkelių transportą. HP su elektroninėmis valdymo sistemomis dažnai derina geriausias bekontakčių variklių ir nuolatinės srovės variklių savybes. Privalumai:- Didelis greitis ir dinamika, padėties nustatymo tikslumas Platus greičio diapazonas Nekontaktinis ir jokių priežiūros reikalaujančių komponentų – mašina be šepetėlių Gali būti naudojama sprogioje ir agresyvioje aplinkoje Didelis sukimo momento perkrovos pajėgumas Didelis energetinis efektyvumas (efektyvumas virš 90% ir cosφ daugiau nei 0,95) Ilgas tarnavimo laikas, didelis patikimumas ir ilgesnis tarnavimo laikas, nes nėra slankiojančių elektrinių kontaktų Mažas elektros variklio perkaitimas dirbant režimais su galimomis perkrovomis
- Palyginti sudėtinga variklio valdymo sistema Didelės variklio sąnaudos, nes rotoriaus konstrukcijoje naudojami brangūs nuolatiniai magnetai.
Vidaus degimo varikliai.
Jų sukūrimo istorija.
Daug mokslininkų, inžinierių, bandytojų dirbo ir tebedirba tobulindami vidaus degimo variklį. Ir nors variklių galia, efektyvumas ir kitos charakteristikos nuolat tobulėja, pagrindinis veikimo principas išlieka tas pats. Vidaus degimo variklį jie sukūrė XIX amžiaus viduryje, kai transporto srityje karaliavo garo variklis. Tuo metu miesto gatvėms apšviesti buvo naudojamos apšvietimo dujos. Naujojo kuro savybės išradėjams paskatino mintį, kad stūmoklį cilindre gali pajudinti ne garai, o dujų mišinys. Į klausimą, kaip uždegti šį mišinį, padėjo atsakyti dar vienas techninis pasiekimas – indukcinė ritė elektros kibirkšties gamybai. Pirmosios sėkmės kuriant vidaus degimo variklius priklauso bendrovėms „Benz“ ir „Daimler“. Keletą metų Benz ir Daimler turėjo tobulinti variklį. Dėl to, remiamas turtingų žmonių, Karlas Benzas net pastatė nedidelę gamyklą dujiniams varikliams gaminti. Ieškodamas efektyvesnio variklio kuro nei apšvietimo dujos, Gottliebas Daimleris 1881 m. išvyko į Rusijos pietus, kur susipažino su naftos perdirbimo procesais. Vienas iš jo gaminių – lengvasis benzinas – pasirodė kaip tik tas energijos šaltinis, kurio ieškojo išradėjas: benzinas gerai išgaruoja, greitai ir visiškai sudega, patogus transportuoti. 1883 m. Daimleris pasiūlė variklio konstrukciją, kuri galėtų veikti tiek dujomis, tiek benzinu; visi vėlesni Daimler automobilių varikliai buvo skirti tik skystajam kurui. Perėjimas nuo dujų prie benzino leido kelis kartus padidinti alkūninio veleno apsisukimų skaičių, padidinant jį iki 900 aps./min. beveik dvigubai išaugo savitoji variklio galia (t. y. 1 litrui viso – darbinio – jo cilindrų tūrio). Pionierių darbas visada reikalauja entuziazmo ir drąsos. Atlygis už jų atkaklumą yra jų palikuonių dėkingumas. Pirmoji Benzo savaeigė šoninė priekaba su benzininiu varikliu buvo triratis. „Daimler“ pradėjo nuo dviračio „motociklo“. Daimlerio ir Benzo išradimus tautiečiai sutiko šaltai. Benzininių variklių barškėjimas vargino padorius miestiečius; „ekspertai“ taip pat tvirtino, kad „bežirginio vežimo“ variklis tikrai sprogs. „Policija neturi leisti, kad benzino vežimėlis keltų pavojų visam pasauliui“, – rašė Vokietijos laikraščiai. Dėl to Daimleriui teko naktį išbandyti savo automobilį užmiesčio keliuose. O Benzas policijai privalėjo prieš kiekvieną kelionę pranešti apie maršrutą ir sustojimų vietą, kad įspėtų ugniagesius. Siekdama pademonstruoti kelionių automobiliu saugumą, Frau Bertha Benz, slapta nuo vyro, su sūnumis įveikė tolimą (180 km) automobilio ridą. Šioje kelionėje drąsiam automobilininkui teko smeigtuku išvalyti kuro padavimo vamzdį ir guminiu kojiniu keliaraiščiu izoliuoti elektros laidą. Nepaisant akivaizdžių vidaus degimo variklio pranašumų, iki XIX a. garo ir elektromobiliai buvo laikomi perspektyvesniais nei dujos ir benzinas. Pavyzdžiui, Jungtinėse Valstijose iki 1899 m. pagamintų mechaninių ekipažų 40% buvo „garų automobiliai“, 38% buvo „elektriniai automobiliai“ ir tik 22% buvo „benzininiai automobiliai“. Iki 1905 metų situacija pasikeitė: automobilių su vidaus degimo varikliais tapo 70 proc., elektros ir garo variklių dalis sumažėjo iki 30 proc. Iki 1920 m. garo ir elektros brigados tapo retenybe. H 
Norint padidinti automobilio greitį, reikėjo padidinti variklio galią. Tai buvo sunku padaryti. Padidėjus stūmoklio skersmeniui arba jo eigos ilgiui, variklio masė žymiai padidėjo. Dizaineriai pasuko kitu keliu: vietoj vieno cilindro pradėjo naudoti kelis. 1891 m. Daimler pagamino pirmąjį keturių cilindrų variklį.
Vidaus degimo variklio veikimo schema.
P 
Pirmąjį variklį, varomą degimo dujomis, 1860 metais išrado prancūzų mechanikas Etjenas Lenuaras (1822-1900). Darbinis kuras jo variklyje buvo uždegimo dujų (degiųjų dujų, daugiausia metano ir vandenilio) ir oro mišinys. Konstrukcijoje buvo visos pagrindinės būsimų automobilių variklių savybės: dvi uždegimo žvakės, cilindras su dvigubo veikimo stūmokliu, dvitaktis darbo ciklas. Ir vis dėlto E. Lenoiro konstrukcija buvo tik tikro variklio prototipas, reikalavo rimto tobulinimo. Pakanka pasakyti, kad jo naudingumo koeficientas buvo 0,04, t. y. buvo sunaudota tik 4% sudegusių dujų šilumos. naudingo darbo, o likę 96% liko su išmetamosiomis dujomis, apšildė korpusą ir t.t.Nepatikimai veikė žvakės ir išmetimo ritė, varikliui aušinti tieksime gyvatuko tipo vandens aušinimo vamzdelius. Tam reikėjo daug vandens (apie 120 m3 per valandą). 1901 m. Mercedes inžinieriai sukūrė vamzdinį arba korio formos vandens radiatorių, kuris tapo pažįstama automobilio priekio dalimi. 1862 m. prancūzų inžinierius Alphonse'as Beau de Rochasas (1815-1891) pasiūlė keturtakčio variklio idėją: darbinio dujų mišinio su oru išankstinis suspaudimas tapo privalomu pastarojo veikimo momentu. Tačiau Beau de Rochai nepavyko įgyvendinti savo idėjos. Tokį variklį 1876 metais sukūrė darbuotojas iš Kelno (Vokietija) Nikolaus August Otto (1832-1891). Išradėjas 15 metų sunkiai dirbo kurdamas jo dizainą ir pasiekė didesnį efektyvumą nei tuo metu egzistavusios garo mašinos. 
Štai keturtakčio vidaus degimo variklio darbo ciklas: A. Darbinio mišinio įsiurbimas. Stūmoklis (4) juda žemyn; per įleidimo vožtuvą (1) degusis mišinys patenka į cilindrą. B. Suspaudimas. Stūmoklis (4) juda aukštyn; įleidimo (1) ir išleidimo (3) vožtuvai yra uždaryti; didėja slėgis cilindre ir darbinio mišinio temperatūra. B. Darbinis smūgis (degimas ir plėtimasis). Dėl uždegimo žvakės (2) kibirkštinio išlydžio mišinys cilindre greitai sudega; dujų slėgis degimo metu veikia stūmoklį (4); Stūmoklio judėjimas per stūmoklio plokštę (5) ir švaistiklį (6) perduodamas alkūniniam velenui (7), todėl velenas sukasi. G. Dujų išsiskyrimas. Stūmoklis (4) juda aukštyn; išleidimo vožtuvas (3) atidarytas; išmetamosios dujos iš cilindro patenka į išmetimo vamzdį ir toliau į atmosferą.
Kad variklyje degtų skystasis kuras, jis turi būti gerai išpurškiamas ir sumaišytas su oru, vadinamuoju darbiniu mišiniu. Šią problemą išsprendžia karbiuratorius (nuo fr. karbiuratorius - "praturtinti anglies namą"). Išradėjai ne iš karto rado geriausias būdas purškimas. Taigi viename iš pirmųjų karbiuratorių benzinas buvo purškiamas šepečiais, todėl jis buvo vadinamas šepečiu. tikslūs. Benz karbiuratorius gavo pavadinimą burbuliuojantis (nuo fr. barbotažas - „maišymas“): oras buvo praleidžiamas per bake esantį benziną, purškiant degalus. Buvo ir dagčių karbiuratorių ora, kurių netrukus teko atsisakyti, nes dagčiai kartais būdavo įtraukiami į cilindrą. Tačiau šiandien, kad susidarytų darbinis mišinys, degalai dažniau purškiami esant slėgiui. Jis įšvirkščiamas į įsiurbimo kanalus (daugiataškis įpurškimas) arba į bendrą, prieš kanalus, įsiurbimo vamzdį arba kolektorių (vieno taško įpurškimas ), arba tiesiai į cilindrą (tiesioginis įpurškimas) . Mikroprocesorius koordinuoja sistemos darbą. Naudojamas kurui purkšti antgalis(iš anglų kalbos. jėga – „siurblys“) arba purkštukas .
Turbo
P 
keičiasi atskirų variklio komponentų konstrukcija, todėl jų darbas tampa ekonomiškesnis ir efektyvesnis. Pavyzdžiui, vis dažniau naudojama turbokompresoriaus sistema arba – erdvėje-chii – turbokompresorius. Kuo daugiau deguonies patenka į variklio cilindrus, tuo daugiau degalų sudeginama, tuo daugiau galios galite gauti. Orą į cilindrus priverčia išcentrinis siurblys, kuris sunaudoja dalį variklio galios. Turbokompresoriaus sistemoje šios išlaidos neįtraukiamos. Jis naudoja išmetamųjų dujų energiją. C pasukite miniatiūrinę dujų turbiną, iš kurios veikia siurblys.
Reaktyvinių variklių kūrimas.
Kitas vidaus degimo variklių tipas yra reaktyvinis variklis. Dabar apie juos papasakosiu. Reaktyvinio variklio idėja, kaip ir daugelis techninių idėjų, kuriomis grindžiamos šiuolaikinės technologijos, siekia senovės laikai. Svarbus reaktyvinio varymo idėjos plėtros etapas buvo pasiūlymas naudoti raketas kaip orlaivio variklį. Šią idėją pirmasis suformulavo Rusijos revoliucionierius N. I. Kibalchichas, kuris prieš pat jo egzekuciją, 1881 m. kovą, pasiūlė lėktuvo (raketinio lėktuvo), naudojančio reaktyvinį variklį iš sprogstamųjų miltelinių dujų, schemą. AT 
XX amžiaus pradžia Rusų mokslininkas K. E. Ciolkovskis teoriškai pagrindė tarpplanetinių skrydžių galimybę naudojant reaktyvinius variklius. Idėja panaudoti reaktyvinius variklius skrydžiams buvo įgyvendinta sukūrus reaktyvinius ir raketinius variklius. Reaktyviniai varikliai, kuriuose trauką sukuria dujų srovės, ištekančios dideliu greičiu iš reaktyvinio purkštuko, srovės judėjimo jėga, skirstomi į dvi grupes. Pirmoji grupė – bekompresoriniai oro reaktyviniai varikliai, t.y. varikliai, kuriuose degimo kameroje esantis oras suspaudžiamas dėl dinaminio oro slėgio. Tipiškiausi tarp jų yra vadinamieji ramjetiniai varikliai. Scramjet varikliuose kaip oksidatorius naudojamas atmosferos oras. Reaktyvinių variklių idėja buvo iškelta ne kartą skirtingos salys, įskaitant Rusiją. Tačiau svarbiausi, originaliausi darbai šiuo atžvilgiu yra 1908-1913 metais atlikti tyrimai. Prancūzų mokslininkas R. Lorenas, kuris, visų pirma, 1911 m. pasiūlė daugybę reaktyvinių variklių schemų. 1939 m. gegužę pirmą kartą SSRS buvo išbandyta I. A. Merkulovo sukurta raketa su reaktyviniu varikliu. Tai buvo dviejų pakopų raketa (pirmoji pakopa buvo parako raketa), kurios kilimo svoris buvo 7,07 kg, o antrosios pakopos rametinio variklio degalų svoris buvo tik 2 kg. Bandymo metu raketa pasiekė 2 km aukštį. 1939-1940 metais. pirmą kartą pasaulyje Sovietų Sąjungoje buvo atlikti reaktyvinių variklių, sumontuotų kaip papildomi varikliai, skrydžio bandymai N. N. Polikarpovo sukurtame orlaivyje. 1942 metais E. Zengerio sukurti reaktyviniai varikliai buvo išbandyti Vokietijoje. Tačiau reaktyvinių variklių naudojimas yra pakankamai efektyvus tik tokiomis sąlygomis, kai didelis greitis orlaivio skrydis – viršgarsinis greitis, kuriuo oras, esant santykinai aukštam slėgiui, įsiveržs į variklio degimo kamerą. Todėl daugelio šalių dizaineriai šiuo metu intensyviai dirba šių variklių tobulinimo linkme. AT 
Reaktyvinių variklių kūrimas yra itin svarbus kitai oro reaktyvinių variklių grupei – turboreaktyviniams varikliams.
Turbosraigtiniai varikliai turi dujų turbiną, kuri varo kompresorių, kuris priverčia orą į degimo kamerą (be to, suspaudžia iš greičio galvutės įeinantį orą), o išmetamosios dujos naudojamos reaktyviniam varymui. Jei stūmoklinio variklio cilindre keturi taktai keičiasi laike, tai turbokompresoriaus reaktyviniame variklyje vykstantys procesai pakaitomis vyksta erdvėje. Rusijos mokslininkai sunkiai dirbo išradę turboreaktyvinį variklį. 1909 metais turboreaktyvinio variklio konstrukciją sukūrė inžinierius N. Gerasimovas. 1914 m. Rusijos karinio jūrų laivyno leitenantas M. N. Nikolskojus suprojektavo ir pagamino turbopropelerinio lėktuvo variklio modelį. Dujiniai terpentino ir azoto rūgšties mišinio degimo produktai buvo darbinis skystis, sukantis trijų pakopų turbiną. Turbina dirbo ne tik propeleriui: susidarė išmetamųjų dujų degimo produktai, nukreipti į uodegos (reaktyvinį) antgalį. reaktyvinė trauka be propelerio traukos. Didelį susidomėjimą kelia 1924 metais sukurtas V. I. Bazarovo orlaivio turbokompresoriaus reaktyvinis variklis. Šią orlaivio dujų turbinos gamyklą (kuro deginimas pastoviu slėgiu) sudarė trys elementai: degimo kamera, dujų turbina ir kompresorius. Pirmą kartą suspausto oro srautas čia buvo padalintas į dvi šakas: mažesnė dalis patekdavo į degimo kamerą (į degiklį), o didesnė dalis buvo sumaišyta su darbinėmis dujomis, siekiant sumažinti jų temperatūrą priešais turbiną. Tai užtikrino turbinos menčių saugumą. Daugiapakopės turbinos galia buvo naudojama paties variklio išcentriniam kompresoriui varyti ir iš dalies sraigtui sukti. Be sraigto, trauka buvo sukurta dėl dujų srauto, praeinančio per uodegos antgalį, reakcijos. Skystojo kuro varikliai yra ypač svarbūs kuriant raketas ir raketas. Antrojo pasaulinio karo metais raketiniai ginklai buvo plačiai naudojami. Ypač garsūs buvo sovietiniai „Katyusha“ raketų paleidimo įrenginiai. 
AT 
Šiuo metu didelis dėmesys skiriamas orlaivių reaktyvinių variklių tobulinimui. Ant skirtingi greičiai skrydžio metu naudojami įvairių tipų varikliai, o jų galios dydis priklauso tiek nuo šiluminio, tiek nuo traukos efektyvumo, t.y., kaip mechaninė energija, gaunama deginant kurą, paverčiama orlaivio judėjimo energija. Šiuolaikinio reaktyvinio variklio pranašumai prieš stūmoklinį variklį matomi iš šių duomenų. Jei, pavyzdžiui, paimtume reaktyvinį lėktuvą, kurio traukos jėga yra 4300 kg, tada skrydžio greičiu 1100 km / h ši traukos jėga prilygsta 35 tūkstančių litrų stūmoklinio variklio galiai. s, sveriančių 14 tonų, tai yra apie 3-4 kartus daugiau svorio reaktyvinis variklis. Įdomus yra angliškas turboreaktyvinis variklis „Giron“, sukurtas šeštojo dešimtmečio antroje pusėje, skirtas orlaiviams, kurių greitis viršija garso sklidimo greitį. Variklio traukos jėga yra 6 800 kg (15 000 svarų), ją ketinama padidinti iki 8 000 kg neviršijant esamų turbinos įleidimo temperatūros ribų. Daug dėmesio skiriama oro įsiurbimo efektyvumui. Manoma, kad viršgarsiniuose naikintuvuose vienu metu labai pravartu montuoti dviejų skirtingų tipų variklius: vieną turboreaktyvinį ir vieną raketą, nes toks derinys pagerina orlaivio skrydžio našumą 18 km ar didesniame aukštyje. Didelė gaminamų ir naudojamų variklių įvairovė yra būdingas orlaivių pramonės technikos pažangos bruožas. Pastaraisiais metais.
Išvada.
Savo darbe nagrinėjau variklių vaidmenį mokslui ir pasaulio pažangai. Varikliai prisidėjo prie staigios pramonės, automobilių, tiltų statybos, lėktuvų statybos plėtros, kuri tuo metu buvo visiškai nauja. Variklių sandara nuolat komplikavosi, o tai liudija apie žmogaus tobulėjimą ir „sustiprinimą“ moksle. Tačiau variklių veikimo principas, net ir dabar mašinų ir kompiuterių eroje, išlieka tas pats, kalbant apie tam tikrą „įvairių išradimų struktūros tobulumą“. Varikliai tapo žmogaus gyvenimo pagrindu. Jei palyginsime skirtingi tipai varikliai pasaulio pažangoje, jų vaidmuo atsiskleidžia kai kuriose konkrečiose mokslo ir technologijų šakose. Pavyzdžiui, garo mašinos visiškai apvertė to meto pramonę. Dėl jų taikymo srities: kasyklose, kasyklose (vandeniui siurbti), ir gamyklose (įvairių tipų staklėms atvežti į darbą). Kitų prietaisų šiems tikslams XIII amžiuje nebuvo. Tačiau „Watt“ mašinos pradėjo palaipsniui palikti mokslo ir technologijų sceną. Dėl savo tūrio, mažo efektyvumo ir tiesiog „nepatogo“ kuro ilgalaikiam naudojimui. Atėjo laikas praktiškesniems, ekonomiškesniems prietaisams, kuriems nereikia jokios specialios kuro rūšies, pavyzdžiui, elektros varikliui. Elektros varikliai, mano nuomone, pirmiausia turėjo įtakos žmonių gyvenimui ir gyvenimui. Juk elektros varikliai ne tik elektros energiją paverčia mechanine energija, bet ir atvirkščiai. Jie tarnauja žmonijai kaip elektros generatoriai. Ir tai, savo ruožtu, taikoma visose žmogaus veiklos srityse. Jie palaipsniui pradėjo keisti garo variklius gamyklose ir gamyklose. Garo mašinų keitimas elektros varikliais buvo lėtas dėl to, kad nebuvo išvystytas to meto elektros perdavimas atstumais. Tačiau net tokie prietaisai kaip garo varikliai ir elektros varikliai visiškai nesuteikė žmogui mobilumo ir socialumo. Šiems tikslams buvo išrastas vidaus degimo variklis, universalus ir veikiantis skystuoju kuru. Vidaus degimo variklio apimtys nesibaigia vien transporto priemonėmis, tai įvairūs dyzeliniai generatoriai, grandininiai pjūklai, lėktuvų modeliai ir kt. Pirmieji vidaus degimo varikliai didelio pasisekimo sulaukė tik XIX amžiaus pabaigoje. Taip buvo dėl to, kad tuo metu žmonės buvo labai religingi ir bijojo „triukšmingų monstrų“, judančių miestų gatvėmis. Šiuo tikslu „Mercedes“ ir „Daimler“ savo automobilius išbandė tik naktį. Tačiau ICE įgijo pasitikėjimą ir yra kuriami bei taikomi šiandien. Pasaulis keičiasi, gyvenimo ritmas keičiasi, bet tik varikliai ir toliau judina pasaulį be gedimų. Kiekvienoje mašinoje, staklėje, įrenginyje zuja „geležinė širdis“, kurią pasauliui pristatė puikūs mokslininkai. Jie nuolat tobulinami, keičiami, modernizuojami. Tai byloja apie paprastumą, bet kartu ir apie išrastų variklių tobulumą. Varikliai kažkada buvo „prieš kitus“, o dabar jie patenkinti priedų vaidmeniu. Tačiau be šios minios neįmanoma išrasti mašinų ir staklių, visos žmonijos vystymosi. Mokslas plačiai ir neskubėdamas žygiuoja aplink pasaulį, o krūtinėje plaka variklis – tikrąja to žodžio prasme.
Bibliografija.
– Aš pažįstu pasaulį. A.Leonovičius. Maskva. UAB „Astrel“ leidykla. 2002 m 509p.
„Technologijos istorija“. Yu.K.Milanovas. Maskva. „Sotsekgiz“ 1962 m 772 p.
„Enciklopedija vaikams“. Tomas 14. Technika. M.D. Aksenova. Maskva. „Avanta+“. 2001 m 688 p.
„Enciklopedija vaikams“. 11 tomas. Fizika. 2 dalis. V.A.Volodinas. Maskva. „Avanta+“ 2001 m 432p.
„Greito greičio stūmokliniai varikliai“, A.M. Guginas. Leningradas. "Inžinerija". 1967 m 259p.
Įvadas.
Elektrinės mašinos plačiai naudojamos elektrinėse, pramonėje, transporte, aviacijoje, automatinėse reguliavimo ir valdymo sistemose bei kasdieniame gyvenime.
Elektros mašinos mechaninę energiją paverčia elektros energija ir atvirkščiai. Mašina, kuri mechaninę energiją paverčia elektros energija, vadinama generatoriumi. Elektros energiją paverčia mechanine energija varikliai.
Bet kuri elektrinė mašina gali būti naudojama ir kaip generatorius, ir kaip elektros variklis. Ši elektros mašinos savybė pakeisti konvertuojamos energijos kryptį vadinama mašinos grįžtamumu. Elektros mašina taip pat gali būti naudojama vienos rūšies srovės elektros energijai (dažniui, kintamos srovės fazių skaičiui, nuolatinei srovės įtampai) paversti kitos srovės energija. Tokios elektros mašinos vadinamos keitikliais.
Pagal elektros instaliacijos, kurioje turi veikti elektros mašina, srovės tipą, jos skirstomos į nuolatinės ir kintamosios srovės mašinas.
Kintamosios srovės mašinos gali būti vienfazės arba daugiafazės. Plačiausiai naudojamos trifazės sinchroninės ir asinchroninės mašinos, taip pat kintamosios srovės kateteriai, leidžiantys ekonomiškai valdyti greitį plačiame diapazone.
Šiuo metu asinchroniniai varikliai yra labiausiai paplitusios elektros mašinos. Jos suvartoja apie 50% šalies elektrinių pagaminamos elektros. Asinchroniniai elektros varikliai yra plačiai naudojami dėl jų konstrukcijos paprastumo, mažos kainos ir didelio veikimo patikimumo. Jie pasižymi gana dideliu naudingumo koeficientu: esant didesnėms nei 1 kW galioms, naudingumo koeficientas = 0,7:0,95, o tik mikrovarikliuose jis sumažėja iki 0,2-0,65.
Be didelių privalumų, asinchroniniai varikliai turi ir trūkumų: suvartojimą iš tinklo reaktyvioji srovė, būtinas norint sukurti magnetinį srautą, dėl kurio asinchroniniai varikliai veikia su cos \u003d 1. Be to, jie yra prastesni už nuolatinės srovės variklius pagal galimybę reguliuoti sukimosi greitį.
Trifazių asinchroninių variklių atsiradimas siejamas su M.O. Dolivo-Dobrovolsky vardu. Šiuos variklius jis išrado 1889 m.
Asinchroninių variklių veikimo principas
Labiausiai paplitęs tarp elektros varikliai gavo trifazis asinchroninis variklis, pirmasis suprojektuotas garsaus Rusijos elektriko M.O.Dolivo-Dobrovolsky.
Asinchroninis variklis yra paprastos konstrukcijos ir lengvai prižiūrimas. Kaip ir bet kuri kintamosios srovės mašina, indukcinis variklis susideda iš dviejų pagrindinių dalių – rotoriaus ir statoriaus. Statorius yra stacionari mašinos dalis, rotorius yra besisukanti dalis. Asinchroninė mašina turi grįžtamumo savybę, tai yra, ji gali būti naudojama tiek generatoriaus, tiek variklio režimu. Dėl eilės reikšmingų trūkumų asinchroniniai generatoriai praktiškai nenaudojami, o asinchroniniai varikliai yra labai paplitę.
Daugiafazė kintamosios srovės apvija sukuria besisukantį magnetinį lauką, kurio sukimosi greitis per minutę apskaičiuojamas pagal formulę:
n1 = 60f1/p,
čia: n – statoriaus magnetinio lauko sukimosi dažnis;
f – srovės dažnis tinkle;
p yra polių porų skaičius.
Jei rotorius sukasi dažniu, lygiu statoriaus magnetinio lauko sukimosi dažniui, tada šis dažnis vadinamas sinchroniniu.
Jei rotorius sukasi dažniu, kuris nėra lygus statoriaus magnetinio lauko dažniui, tada šis dažnis vadinamas asinchroniniu.
Asinchroniniame variklyje darbo procesas gali vykti tik asinchroniniu dažniu, tai yra rotoriaus greičiu, kuris nėra lygus magnetinio lauko greičiui.
Įvertintas greitis indukcinis variklis priklauso nuo statoriaus magnetinio lauko sukimosi dažnio ir negali būti pasirinktas savavališkai. Esant standartiniam pramoninės srovės dažniui f1=50Hz, galimi sinchroniniai greičiai (magnetinio lauko greičiai) n1=60f1/p=3000/p
Darbas asinchroninis variklis paremtas reiškiniu, pavadintu „Arago-Lenz diskas“
Šis reiškinys yra toks: jei prieš nuolatinio magneto juosteles, laisvai sėdintį ant ašies, padėtas varinis diskas, o magnetas rankena pradedamas suktis aplink savo ašį, tai varinis diskas sukasi ta pati kryptis. Taip yra dėl to, kad sukantis magnetui jo magnetinis laukas prasiskverbia į diską ir jame sukelia sūkurines sroves. Dėl sūkurinių srovių sąveikos su magneto magnetiniu lauku atsiranda jėga, dėl kurios diskas sukasi. Remiantis Lenco dėsniu, bet kokios indukcinės srovės kryptis yra tokia, kad ji neutralizuoja ją sukėlusią priežastį. Todėl sūkurinės srovės disko korpuse linkusios sulėtinti magneto sukimąsi, tačiau, to negalint, priverčia diską suktis taip, kad sektųsi paskui magnetą. Šiuo atveju disko sukimosi greitis visada yra mažesnis už magneto sukimosi greitį. Jei dėl kokių nors priežasčių šios dalelės taptų vienodos, tada magnetinis laukas disko atžvilgiu nejudėtų, todėl jame neatsirastų sūkurinių srovių, tai yra, nebūtų jėgos, kuriai veikiant diskas sukasi. .
Asinchroniniuose varikliuose nuolatinis magnetas pakeičiamas sukuriamu besisukančiu magnetiniu lauku trifazė apvija statorius prijungtas prie kintamosios srovės tinklo.
Besisukantis statoriaus magnetinis laukas kerta rotoriaus apvijos laidininkus ir juose sukelia EML, tai yra elektrovaros jėgą. Jei rotoriaus apvija yra uždaryta bet kokiai varžai arba yra trumpai jungta, tada, veikiant indukuotai elektrovaros jėgai, per ją praeina srovė.
Dėl rotoriaus apvijos srovės sąveikos su besisukančiu statoriaus apvijos magnetiniu lauku susidaro sukimosi momentas, kurio įtakoje rotorius pradeda suktis magnetinio lauko sukimosi kryptimi.
Jei darysime prielaidą, kad tam tikru momentu rotoriaus greitis pasirodė lygus statoriaus lauko greičiui, tada rotoriaus apvijos laidininkai nekirs statoriaus magnetinio lauko ir rotoriuje nebus srovės. Tokiu atveju sukimo momentas taps lygus nuliui, o rotoriaus greitis mažės, palyginti su statoriaus lauko greičiu, kol atsiras sukimo momentas, subalansuojantis stabdymo momentą, kuris yra veleno apkrovos momento ir mašinos trinties momento suma.
Asinchroninė mašina, be variklio režimo, gali veikti generatoriaus ir elektromagnetinio stabdymo režimu.
Generatoriaus režimas atsiranda, kai rotorius padeda nuolatinis variklis sukasi magnetinio lauko sukimosi kryptimi, kurio sukimosi dažnis yra didesnis už magnetinio lauko sukimosi dažnį. Todėl asinchroninės mašinos veikimas generatoriaus režimu atitinka slydimus, svyruojančius nuo 0 iki - Jei rotorius, veikiamas pašalinių jėgų, pradeda suktis priešinga magnetinio lauko sukimosi krypčiai, tada atsiranda elektromagnetinio stabdymo režimas.
Elektromagnetinio stabdymo režimas prasideda nuo n=0 ir teoriškai gali tęstis iki n=, todėl slydimas yra tarp 1 ir +.
Norint pakeisti rotoriaus sukimosi kryptį, tai yra, pakeisti variklį, reikia pakeisti statoriaus apvijų sukuriamo magnetinio lauko sukimosi kryptį. Tai pasiekiama keičiant statoriaus apvijų fazių seką, kuriai reikia sukeisti bet kuriuos du iš trijų laidų, jungiančių statoriaus apviją su tinklu tinklo gnybtų atžvilgiu.
Nepriklausomai nuo rotoriaus sukimosi krypties, jo dažnis n visada yra mažesnis už statoriaus magnetinio lauko sukimosi dažnį.
Asinchroninių elektros variklių įtaisas.
Asinchroniniai elektros varikliai susideda iš dviejų dalių: stacionarios – statoriaus ir besisukančios – rotoriaus.
Statoriaus šerdis, kuri yra tuščiaviduris cilindras, surenkama iš atskirų elektrotechninio plieno lakštų, kurių storis 0,5–0,35 mm. Asinchroninių variklių šerdims naudojamas šaltai valcuotas izotroninis elektrinis plienas 2013.02312.02411 ir kt. Lakštai ar plokštės štampuojami ertmėmis (grioveliais), izoliuojami laku arba apnašomis, kad būtų sumažinti nuostoliai dėl sūkurių srautų, surenkami į atskirus paketus ir tvirtinami variklio rėme.
Prie rėmo pritvirtinti ir šoniniai skydai su ant jų uždėtais guoliais, ant kurių remiasi rotoriaus velenas. Lova sumontuota ant pamatų.
Jo apvijos laidininkai klojami išilginiuose statoriaus grioveliuose, kurie tarpusavyje sujungti taip, kad susidarytų trifazė sistema. Mašinos ekrane yra šeši spaustukai, prie kurių jungiamos kiekvienos fazės apvijų pradžia ir galai. Statoriaus apvijų prijungimui prie trifazis tinklas juos galima jungti žvaigždute arba trikampiu, todėl variklį galima prijungti prie tinklo su dviem skirtingomis linijinėmis įtampomis.
Pavyzdžiui, variklis gali veikti iš tinklo, kurio įtampa yra 220 ir 127 V. Abi tinklo įtampos, kurioms suprojektuotas variklis, yra nurodytos ant mašinos ekranų, ty 220/127v arba 380/220v.
Esant žemesnei įtampai, nurodytai ant skydo, statoriaus apvija jungiama trikampiu, aukštesnei - žvaigždute.
Sujungiant statoriaus apviją su trikampiu ant mašinos skydo, viršutiniai spaustukai trumpikliais sujungiami su apatiniais, o kiekviena sujungtų spaustukų pora yra prijungta prie trifazio tinklo linijinių laidų. Norėdami įjungti žvaigždutę, trys apatiniai skydo gnybtai yra sujungti trumpikliais į bendrą tašką, o viršutiniai - su linijiniais trifazio tinklo laidais.
Asinchroninių elektros variklių rotoriai yra dviejų tipų: su trumpuoju jungimu ir fazinėmis apvijomis. Pirmojo tipo varikliai vadinami asinchroniniais varikliais su voverės narvelio rotorius, o antrasis - asinchroniniai varikliai su faziniu rotoriumi arba asinchroniniai varikliai su slydimo žiedais. Labiausiai paplitę varikliai su voverės narveliais.
Rotoriaus šerdis taip pat gaminama iš 0,5 mm storio plieninių plokščių, izoliuotų laku arba nuosėdomis, kad būtų sumažinti sūkurinių srovių nuostoliai.
Plokštės įspaudžiamos įdubomis ir surenkamos į paketus, kurie montuojami ant mašinos veleno. Iš pakuočių formuojami cilindrai su išilginiais grioveliais, kuriuose klojami rotoriaus apvijos laidininkai. Priklausomai nuo apvijos tipo, asinchroninės mašinos gali būti su faziniu ir voverės narvelio rotoriumi. Rotoriaus trumpojo jungimo apvija atliekama pagal voverės rato tipą. Rotoriaus grioveliuose dedami masyvūs strypai, galinėse pusėse sujungti variniais žiedais. Dažnai trumpojo jungimo apvija rotorius pagamintas iš aliuminio. Slėgiu į rotoriaus griovelius pilamas karštas aliuminis. Tokia apvija visada yra trumpai sujungta ir į ją įtraukti pasipriešinimo neįmanoma. Rotoriaus fazinė apvija yra panaši į statoriaus apviją, tai yra, laidininkai yra tinkamai sujungti vienas su kitu, sudarydami trifazę sistemą. Trijų fazių apvijos sujungtos žvaigždute. Šių apvijų pradžia yra sujungta su trimis kontaktiniais variniais žiedais, sumontuotais ant rotoriaus veleno. Žiedai yra izoliuoti vienas nuo kito ir nuo veleno ir sukasi kartu su rotoriumi. Kai žiedai sukasi, jų paviršiai slysta per anglies arba vario šepetėlius, tvirtai pritvirtintus virš žiedų. Rotoriaus apviją galima uždaryti bet kokiam pasipriešinimui arba sutrumpinti naudojant aukščiau nurodytus šepečius.
Varikliai su voverės narvelio rotoriumi yra paprastesni ir patikimesni, daug pigesni nei varikliai su faziniu rotoriumi. Tačiau suvyniotų rotorių varikliai turi geresnes paleidimo ir valdymo savybes.
Šiuo metu asinchroniniai varikliai daugiausia atliekami su voverės narvelio rotoriumi ir tik su dideli pajėgumai o ypatingais atvejais naudojama rotoriaus fazinė apvija.
Asinchroniniai varikliai gamina galią nuo kelių dešimčių vatų iki 15000 kW esant statoriaus apvijų įtampai iki 6 kV.
Tarp statoriaus ir rotoriaus yra oro tarpas, kurio dydis turi didelę įtaką variklio darbui.
Kartu su svarbiomis teigiamomis savybėmis – paprasta konstrukcija ir priežiūra, maža kaina – asinchroninis variklis turi ir tam tikrų trūkumų, iš kurių reikšmingiausias yra santykinai mažas galios koeficientas (cos). Asinchroniniame variklyje cos esant pilnai apkrovai gali pasiekti 0,85–0,9 vertę; kai variklis yra per mažai apkrautas, jo cos smarkiai sumažėja, o tuščiąja eiga yra 0,2-0,3.
Mažą indukcinio variklio galios koeficientą lemia didelis suvartojimas reaktyvioji galia, kuris būtinas magnetiniam laukui sužadinti. Magnetinis srautas asinchroniniame variklyje savo kelyje susiduria su oro tarpu tarp statoriaus ir rotoriaus, o tai labiau padidina magnetinį pasipriešinimą, taigi ir variklio sunaudojamą galią.
Siekiant padidinti asinchroninių variklių galios koeficientą, jie linkę padaryti kuo mažesnį oro tarpą, mažiems varikliams (apie 2-5 kW) jį padidinant iki 0,3 mm. Didelės galios varikliuose dėl konstrukcinių priežasčių oro tarpas turi būti padidintas, bet vis tiek jis neviršija 2-2,5 mm.
Rotoriaus velenas sukasi guoliuose, kurie sumontuoti šoniniuose skyduose, vadinamuose guolių skydais. Tai daugiausia riedėjimo guoliai, o tik didelės galios mašinose kartais naudojami slydimo guoliai.
Guolių skydai prisukami varžtais prie statoriaus korpuso. Statoriaus šerdis įspaudžiama į korpusą.
Saugos inžinerija.
Skirstomųjų skydų blokai ir atskiri skydai, taip pat elektros spintos transporto priemonėmis turi būti gabenamos vertikalioje padėtyje, pritvirtintos breketais ir stabdžiais. Perkeliant spinteles ir skydus ant kietų grindų ar grindų, būtina naudoti karobų laužtuvus.
Keliant krovinys apdraustas stropais – trumpais grandinės ar plieninio lyno gabalais su kabliukais ir kilpomis.
Bent du darbuotojai montavimo vietoje turėtų sumontuoti daugiau nei 196 N (20 kilogramų) sveriančius skydus, spinteles ir paleidimo dėžes.
Montuojant konstrukcijas, pritvirtintas prie sienų, lubų ar grindų cementiniu skiediniu, nenuimkite laikančiųjų dalių, kol skiedinys visiškai nesukietės.
Jei už skydo arba prieš jį yra kabelių kanalai, jį montuojant būtina juos uždaryti plokštėmis ar lentomis, kurių storis ne mažesnis kaip 50 milimetrų.
Sumontuoti plokščių blokai prieš nuolatinį tvirtinimą turi būti laikinai pritvirtinti tarp savęs ir artimiausios sienos.
Montuojant ir reguliuojant skirstomojo skydo įrenginius, kurių galinėje skydo dalyje yra judančios dalys, būtina imtis priemonių, užtikrinančių dirbančiųjų už skirstomojo skydo saugumą.
Elektros variklių montavimo ant pamatų darbai turi būti atliekami su pirštinėmis.
Iki 50 kilogramų sveriančius elektros variklius ant žemų pamatų galima montuoti rankiniu būdu, tačiau ne mažiau kaip du darbininkai.
Draudžiama pirštais tikrinti skylių išlygiavimą sumontuotose skydinėse plokštėse ar movos pusėse (tam naudoju specialius šablonus).
Draudžiama perkelti ir montuoti skydus nesiimant priemonių, kad jie neapvirstų.
Priveržiant movos pusių varžtines jungtis, draudžiama: vietoj veržliarakčių naudoti bet kokį kitą įrankį; pailginti veržliarakčius kitais raktais, vamzdžių segmentais ir pan.; naudokite sugedusius arba netinkamo dydžio veržliarakčius.
Prieš bandomąjį elektros variklio paleidimą būtina patikrinti: pamatų blokų ir kitų įrangos elementų tvirtinimą; pašalinių daiktų nebuvimas įrangos viduje ar šalia jos; apsauginio įžeminimo buvimas.
Literatūra.
1.Kitajevas E.V. Elektros inžinerija su pramoninės elektronikos pagrindais. - M.: Aukštoji mokykla, 1980 m.
2. Tokarevas B.F. Elektros mašinos - M.: Energoanizdat, 1989 m.
3. Gusevas N.N., Meltzeris B.N. Elektros įrenginių įrengimas ir montavimas.-Mn.: Aukštoji mokykla, 1979 m.
4. Djakovas V.I. Tipiški elektros įrangos skaičiavimai: - M .: baigti mokyklą, 1991.
Asinchroninio variklio paleidimo schemos.
Yra daugybė asinchroninio variklio paleidimo schemų. Variklį galite įjungti tiesioginio užvedimo būdu, tai yra, naudodami peilio jungiklį arba grandinės pertraukiklį. Taip pat asinchroninį variklį galima įjungti naudojant įvairią perjungimo įrangą, tai yra per kontaktorių, magnetinį starterį ir pan.
1 paveiksle parodyta elektros sistema, skirta asinchroniniam varikliui paleisti naudojant magnetinį starterį, grandinės pertraukiklis ir valdymo mygtukas.
Grandinės veikimo principas yra toks: įjungiame QF grandinės pertraukiklį, taip į grandinę tiekdami įtampą. Paspaudžiame mygtuką SBC, tai yra, mygtuką "pradėti". Tuo pačiu metu įjungiama KM magnetinio starterio ritė, įjungiamas magnetinis starteris, o jo maitinimo kontaktai yra uždaryti, taip pat uždaromas jo papildomas uždarymo kontaktas, manevruojant „paleidimo“ mygtuką. Paleidimo mygtuką galima atleisti. Kai tik užsidaro magnetinio starterio maitinimo kontaktai, variklis M įsijungia ir pradeda dirbti nurodytu režimu.
Norėdami išjungti variklį, paspauskite SBT mygtuką, STOP MYGTUKĄ. Tuo pačiu metu atidarome KM magnetinio starterio ritės grandinę. Išsijungs magnetinis starteris KM, atsidarys jo maitinimo kontaktai, atsidarys pagalbinis starteris KM ir tuo pačiu išsijungs variklis M.
Yra asinchroninio variklio paleidimo schemos, kuriose būtinas atvirkštinis režimas, tai yra, pakeisti variklio rotoriaus sukimosi kryptį. 2 paveiksle parodyta asinchroninio variklio įjungimo naudojant reversinį magnetinį starterį schema.
Mes gauname atvirkščiai, pakeisdami variklio arba magnetinio starterio fazių seką.
Tarpremontinė elektros variklių priežiūra.
Eksploatuojamų elektros mašinų kapitalinis remontas yra privalomas. Gamybos ir techninės priežiūros tvarka prižiūri elektros variklių apkrovą ir vibraciją, jų guolių temperatūrą, kontroliuoja įeinančio ir išeinančio oro temperatūrą uždarose vėdinimo sistemose, tikrina, ar po šepečiais nėra nenormalių garsų ir kibirkščių. , prižiūrėti guolius ir kontroliuoti tepalo kiekį. Išvardintas operacijas atlieka dirbtuvės budintis personalas. Tie patys darbuotojai kas mėnesį atlieka išorinę elektros variklių ir įrangos apžiūrą bei valymą nuo dulkių ir nešvarumų.
Periodinės elektros variklių patikros atliekamos pagal vyriausiojo energetiko nustatytą grafiką. Apžiūrų tikslas – nustatyti elektros variklio techninę būklę ir nustatyti darbų, kuriuos būtina atlikti kito remonto metu, apimtį. Be to, apžiūros metu atliekami guoliai, kolektoriai, žiedai, šepečiai ir smulkus remontas, neišardant mašinų.
Smulkūs elektros variklių remonto darbai ir smulkių gedimų šalinimas atliekami numatytų darbų pertraukų metu. technologinė įranga(pietų pertraukų metu, nedarbo pamainomis, savaitgaliais). Šie darbai, kuriuos atlieka cecho eksploatacinis ir techninės priežiūros personalas, apima srieginių tvirtinimo detalių ir movų užveržimą, nuimamų kontaktinių jungčių ir pamatų varžtų užveržimą, apsaugos ir valdymo įtaisų reguliavimą, traversų padėties reguliavimą, kolektorių, žiedų ir šepečių įtaisų priežiūrą.
Be minėtų darbų, cecho budintis personalas nuolat stebi elektros pavarų įžeminimo įrenginių izoliacijos būklę ir tinkamumą eksploatuoti, prižiūri, kaip laikomasi taisyklių. techninė operacija elektros variklių ir elektros saugos taisyklių gamybos mechanizmų mechanikų ir cecho technologinio personalo darbo, taip pat dalyvauja elektros variklių ir jų valdymo bei apsaugos sistemų priėmimo bandymuose po montavimo, remonto ir reguliavimo.
Prieš pradėdamas eksploatuoti elektros mašiną, budintis elektrikas įsitikina, kad ant mašinos ar jos viduje nėra pašalinių daiktų, patikrina kontaktinių žiedų ar kolektoriaus būklę, paleidimo reostato rankenos padėtį, kuri turi būti padėtis „Pradėti“. Mažose mašinose rotorius sukamas rankomis. Blokavimo ir valdymo grandinėje esantys apsaugos įtaisai, automatinis paleidimas ir išjungimas tikrinami ir sureguliuojami pagal įmonės pagrindinio energetiko patvirtintas instrukcijas.
Elektros mašinų paruošimą paleidimui po jų remonto atlieka gamyklos elektros laboratorija, dalyvaujant budinčiam elektrikui. Jei elektros mašinos guolių guoliuose yra alyvos lygio indikatorius, patikrinkite, ar yra ir normalus alyvos lygis.
Užvedus elektros mašiną, stebimas mašinos korpuso ir guolių įkaitimas, vibracija, triukšmas ir dūzgimas, kibirkštis ant kolektoriaus, diržinės pavaros plakimas ar sukabinimas su mechanizmu.
Veikiančios elektros mašinos avarinis stabdymas atliekamas šiais atvejais: įvykus nelaimingam atsitikimui, kai reikia sustabdyti mašiną, kai iš mašinos ar balastų atsiranda dūmų ar gaisro, sugedus varomam mechanizmui, kai yra yra stipri vibracija, kuri kelia grėsmę mašinos vientisumui, kai mašina per daug įkaista ir pastebimai sumažėja sukimosi greitis.
Elektros variklių gedimai.
Elektros variklio gedimai atsiranda dėl dalių susidėvėjimo ir medžiagų senėjimo, taip pat pažeidžiant techninės eksploatacijos taisykles. Elektros variklių gedimų ir gedimų priežastys yra skirtingos. Dažnai tuos pačius gedimus sukelia įvairių priežasčių veiksmai, o kartais ir jų bendras veikimas. Remonto sėkmė labai priklauso nuo teisingo visų gedimų ir į remontą patekusio elektros variklio pažeidimo priežasčių nustatymo.
Elektros variklių pažeidimai pagal jų atsiradimo vietą ir atsiradimo pobūdį skirstomi į elektrinius ir mechaninius. prie elektrinio
Tai apima apvijų, kolektorių, slydimo žiedų ir šerdies lakštų pažeidimus arba laidžias dalis. Mechaniniais pažeidimais laikomi tvirtinimo jungiamųjų siūlų susilpnėjimas, įdubimai, detalių formos ir paviršiaus pažeidimai, iškrypimai ir lūžiai. Žala paprastai turi akivaizdžių požymių arba lengvai nustatoma išmatuojant.
Elektros variklių gedimai ir galimos jų atsiradimo priežastys.
| Simptomai |
Gedimo priežastys |
Remonto metodas |
| Elektros varikliai Variklis, prijungtas prie tinklo, neišvysto normalaus greičio, skleidžia nenormalų triukšmą, o sukant veleną ranka, dirba netolygiai Variklio rotorius nesisuka, daug dūzgia, greitai įkaista iki virš leistinos temperatūros Variklis labai dūzgia (ypač užvedus), rotorius sukasi lėtai ir dirba stabiliai Variklis veikia stabiliai esant vardinei veleno apkrovai, kai sukimosi greitis mažesnis nei vardinis, padidėja srovė vienoje statoriaus fazėje Kai veikia elektros variklis Tuščia eiga pastebimas vietinis statoriaus aktyvaus plieno perkaitimas Statoriaus apvijos perkaitimas kai kuriose vietose su srovių asimetrija fazėse; variklis dūzgia ir nesivysto vardinis sukimo momentas Vienodas viso elektros variklio perkaitimas Slydimo guolių perkaitimas su žiedų tepimu Riedėjimo guolio perkaitimas kartu su neįprastu triukšmu Beldimas į guolį Beldimas į guolį Padidėjusi vibracija eksploatacijos metu Elektros varikliai Mašinos armatūra nesisuka esant apkrovai; jei velenas sukasi jėga iš išorės, variklis pereina į „tarpą“ Armatūros greitis yra mažesnis arba didesnis nei vardinis esant normalioms tinklo įtampos ir žadinimo srovės vertėms Vieno ženklo šepečiai spindi labiau nei kito ženklo šepečiai Šepečiai blizga; susidaro tam tikru atstumu viena nuo kitos esančių kolektoriaus plokščių juodėjimas; po valymo tos pačios plokštelės pajuoduoja Kas antra ar trečia kolektoriaus plokštės pajuoduoja Kai variklis normaliai šildomas ir puikiai veikiantis šepečių aparatas bei komutatoriaus paviršius, šepečiai kibirkščiuoja Padidėjęs šepečių kibirkščiavimas dėl vibracijos, komutatoriaus ir šepečių perkaitimas, daugumos komutatoriaus dalies patamsėjimas Kai variklio armatūra sukasi skirtingomis kryptimis, šepečiai kibirkščiuoja skirtingu intensyvumu Padidėjusi kibirkštis šepečiai ant kolektoriaus |
kintamasis Fazės gedimas galimas jungiant statoriaus apvijas su žvaigždute arba dviem fazėmis, kai jungiamasi su trikampiu Apvijos fazės gedimas Rotoriaus fazės pertrauka Sujungdami apvijas su trikampiu, pertraukite vieną statoriaus fazę Statoriaus šerdies lakštai yra uždaromi vienas prie kito dėl tarplapinės izoliacijos pažeidimo arba dantų perdegimo, jei apvija pažeista Pasukite vienos fazės trumpąjį jungimą statoriaus apvijoje; fazinis trumpasis jungimas statoriaus apvijose Sugedęs ventiliatorius (vėdinimo sistema) Vienpusis rotorių pritraukimas dėl per didelio įdėklo susidėvėjimo; prastas veleno prigludimas prie įdėklo Tepimo užterštumas, per didelis riedėjimo elementų ir vikšrų susidėvėjimas; netikslus velenų išlygiavimas įrenginyje Didelis pamušalo nusidėvėjimas Vikšrų ar riedėjimo elementų sunaikinimas Rotoriaus disbalansas dėl skriemulių arba movų; netikslus įrenginio velenų centravimas; iškreiptos movos pusės nuolatinis Atviras arba prastas kontaktas sužadinimo grandinėje; trumpas arba nutraukti trumpuosius jungimus nepriklausomoje sužadinimo apvijoje Šepečiai perkeliami iš neutralios padėties atitinkamai sukimosi kryptimi arba prieš veleno sukimosi kryptį Atstumai tarp šepečių eilių išilgai kolektoriaus perimetro nėra vienodi; nutraukti trumpuosius jungimus vieno iš pagrindinių ar papildomų polių apvijose blogas kontaktas arba trumpas sujungimas armatūros apvijoje; sulaužyti ritę, pritvirtintą prie pajuodusių plokščių Kolektoriaus presavimas yra laisvas arba izoliacijos takeliai yra mikanito Neleistinas kolektoriaus susidėvėjimas Kolektorių izoliacijos takeliai išsikiša; kolekcionierius "muša" Šepečiai nuo centro Nepakankamas šepečių prigludimas prie kolektoriaus; šepečių darbinio paviršiaus defektas; nevienodas šepečio slėgis ant kolektoriaus; šepečių užstrigimas šepečių laikikliuose |
Labiausiai tikėtina pažeidimo vieta yra ritės tarpusavio jungtys arba uždarymo žiedų kontaktinių paviršių oksidacija (varikliams su faziniu rotoriumi). Sutaiso jungtį, valo kontaktus, taiso apviją Pašalinkite atplaišas apdirbdami uždarymo taškus aštria dilde, atskirkite lakštus ir lakuokite. Esant stipriam lakštų perdegimui, išpjaukite pažeistas vietas, tarp lakštų padėkite ploną elektrinį kartoną ir lakuokite Raskite apvijos pažeidimo vietą ir pašalinkite trumpąjį jungimą. Jei reikia, apvyniokite pažeistą apvijos dalį Nuimkite apsauginį dangtelį ir pataisykite ventiliatorių Perkraukite slydimo guolius Pašalinkite seną tepalą, praplaukite guolį ir užpildykite nauju tepalu. Pakeiskite riedėjimo guolį. Patikrinkite guolių montavimą ir mašinos suderinimą su įrenginiu Suspauskite guolį Pakeiskite guolį Papildomai subalansuokite rotorių, skriemulius arba movos puses; suderinti variklį ir mašiną; nuimkite ir vėl įstatykite movos pusę Raskite pertrauką arba prastą kontaktą ir pataisykite žalą Dažniausiai gedimas atsiranda sužadinimo reguliatoriuje. Nustatykite komutatoriaus šepečius į neutralią padėtį Dažniau nutrūksta ritė, esanti tarp pajuodusių kolektoriaus plokščių. Raskite pažeidimo vietą ir pataisykite Patikrinkite visų jungčių tarp armatūros apvijos ir pajuodusių kolektoriaus plokščių sulitavimą. Aptikti prijungimo gedimai – litavimas Priveržkite kolektoriaus plokštes ir šlifuokite jo paviršių Variklis kapitaliai suremontuotas arba pakeistas nauju Pasukite ir sumalkite kolektorių Patikrinkite šepečių padėtį ir sumontuokite juos pagal gamyklinius ženklus, esančius ant traverso Patikrinkite ir, jei reikia, sutrumpinkite šepečių laikiklių prispaudžiamąją spyruoklę arba pakeiskite jas nauja. Šlifuokite šepečio paviršius. Šepečius montuokite pagal gamintojo rekomendacijas, naudodami tos pačios markės šepečius |
Gedimus dažnai galima nustatyti tik pagal netiesioginius požymius. Tokiu atveju reikia atlikti ne tik matavimus, bet ir palyginti atrastus faktus su žinomais iš patirties ir padaryti atitinkamas išvadas.
Bandymai prieš remontą. Elektros varikliams, kurie pristatomi remontuoti, jei įmanoma, reikia atlikti išankstinius remonto bandymus.
Bandymų apimtis kiekvienu atveju nustatoma priklausomai nuo remonto tipo, apžiūrų žemėlapių analizės rezultatų ir elektros variklio išorinės būklės. Darbas, skirtas iš esmės nustatyti mašinos gedimus, vadinamas gedimų aptikimu. Prieš bandymą elektros variklis paruošiamas darbui laikantis visų techninės dokumentacijos taisyklių reikalavimų: išmatuojami guoliuose esančių tarpelių ir oro tarpų matmenys, ištiriami prieinami komponentai ir detalės bei jų panaudojimo galimybė. testavimo metu įvertinamas. Netinkamos dalys, jei įmanoma, pakeičiamos tinkamomis eksploatuoti (be išmontavimo)
Asinchroniniuose varikliuose tuščiąja eiga matuojama tuščiosios eigos srovė, stebima jos simetrija, vizualiai arba įrankių pagalba įvertinami visi eksploatacijos metu valdomi parametrai.
Elektros varikliuose su faziniu rotoriumi ir nuolatinės srovės varikliuose vertinamas slydimo žiedų ir kolektorių veikimas. Šepečių aparatas. Apkraunant elektros variklį iki priimtino masto, įvertinti apkrovos poveikį jo pagrindinių komponentų veikimui, kontroliuoti pasiekiamų dalių įkaitimo vienodumą, vibraciją, nustatyti gedimus ir nustatyti galimas jų priežastis.
Pateikiami tipiniai asinchroninių elektros variklių gedimų požymiai ir priežastys su vardiniais maitinimo tinklo parametrais ir teisingas variklio apvijų įtraukimas.
Remonto tipai ir apimtys.
Vadovaujantis Techninės eksploatacijos taisyklėmis, elektros įrenginių profilaktinės priežiūros sistemoje (PPREO) numatyti dviejų tipų remontai: einamasis ir kapitalinis remontas.
Priežiūra. Tai atliekama periodiškai (nustatyta vyriausiojo energetiko) visiems veikiantiems elektros varikliams. Į tipinę einamojo remonto darbų apimtį įeina šie darbų tipai: išorinė elektros variklio apžiūra, guolių plovimas ir pakartotinis sutepimas ir, jei reikia, riedėjimo guolių keitimas, ventiliatorių tikrinimas ir remontas bei vėdinimo įrenginių ir kanalų valymas, valymas ir suspausto oro apvijų, slydimo žiedų, šepečio aparato kolektorių pūtimas, priekinių apvijų tvirtinimo būklės tikrinimas, slydimo žiedų ir kolektorių šlifavimas, šepečio aparato reguliavimas, šepečių valymas ir keitimas, kolektorių varymas, visų srieginių tvirtinimo detalių tikrinimas ir priveržimas , tikrinti apsauginę jungtį, atlikti profilaktinius tyrimus.
Kapitalinis remontas. Tai atliekama elektros remonto dirbtuvės (ERTS) arba specializuotos remonto įmonės (SRP) sąlygomis. Į kapitalinio remonto apimtį įeina dabartinio remonto numatyti darbai. Tai taip pat apima šiuos darbus: visiškas elektros variklio išmontavimas, visų komponentų ir dalių bei jų defektų patikrinimas, skydų rėmų ir guolių remontas, rotoriaus ir statoriaus magnetinės grandinės, velenai, ventiliatoriai, rotoriai, kolektoriai, lokalinių apvijų ir jungčių izoliacijos defektų šalinimas, poremontinių bandymų atlikimas.
Elektros variklių kapitalinio remonto dažnumo Techninės eksploatacijos taisyklės nenustato. Ją nustato už įmonės elektros įrenginius atsakingas asmuo, remdamasis bendros elektros variklių eksploatavimo trukmės ir vietinėmis jų eksploatavimo sąlygomis.
Po transportavimo, elektros variklių montavimui ant pamatų, atliekami papildomi darbai: elektros variklio padėties suvedimas, elektros variklio ir agregato velenų suvedimas ir suvedimas, tvirtinimas, pagrindų išpylimas. Iš dalies pakeisti apvijas patartina, jei pažeidžiamos kelios vieno sluoksnio ritės arba strypo apvijos (iš dalies pakeisti dvisluoksnių statoriaus apvijų nepatartina, nes pažeista tinkamų naudoti ritių izoliacija).
Remonto metu nuo pažeistų elektros variklių pašalinti laidai naudojami pakartotinai. Tokiu atveju būtina atstatyti apvijų elektrinius ir mechaninius parametrus į pradines vertes. Laidams išvalyti nuo senos izoliacijos naudojamas atkaitinimas krosnyse, o izoliacijos likučių mechaninis atskyrimas nuo laidų atliekamas traukiant per medines arba tekstolito spaustukus. Po ištiesinimo laidai apvyniojami nauja izoliacija ant mašinų.
Taisant statoriaus apvijas iš standžių ritių variniai laidai stačiakampė dalis naudojama pakartotinai. Izoliacija atkuriama apvyniojant juostą perlaida, perdengiant 1:2 izoliacinės juostos pločio. Kolektorių keitimas atliekamas tik esant dideliam pažeidimui (penkioms ir daugiau kolektoriaus plokščių) sugedus ir perdegus izoliacijai.
Be to, kolektoriai turi būti keičiami kaip visuma, jei kolektorių plokščių dydžio marža aukštyje neužtikrina natūralaus jų nusidėvėjimo, nesumažinus šio dydžio žemiau leistinos ribos likus iki kito kapitalinio remonto.
Apvijų džiovinimas, impregnavimas ir bandymas. Statorių, rotorių ir armatūros apvijų gamyba džiovinama specialiose krosnyse ir džiovinimo kamerose 105-120C temperatūroje. Džiovinimo pagalba nuo higroskopinių izoliacinių medžiagų (elektrokartono, vatos juostų) pašalinama drėgmė, kuri neleidžia impregnuojantiems lakams giliai prasiskverbti į izoliacinių dalių poras impregnuojant apviją.
Džiovinimas atliekamas infraraudonaisiais spinduliais specialiose elektros lempose arba karštu oru džiovinimo kamerose. Po džiovinimo apvijos impregnuojamos lakais BT-987, BT-95, BT-99, GF-95 specialiose impregnavimo voniose. Patalpose įrengta tiekiamoji ir ištraukiamoji ventiliacija. Impregnavimas atliekamas vonioje, užpildytoje laku ir su šildymu, kad lakas geriau įsiskverbtų į laido apvijos izoliaciją.
Laikui bėgant, lakas vonioje tampa klampesnis ir tirštesnis dėl lako tirpiklių lakavimo. Dėl to jų gebėjimas prasiskverbti į apvijų laidų izoliaciją labai sumažėja, ypač tais atvejais, kai apvijų laidai yra sandariai suspausti į gyslų griovelius. Todėl impregnuojant apvijas nuolat tikrinamas impregnuojamojo lako tankis ir klampumas vonioje bei periodiškai pridedami tirpikliai. Apvijos impregnuojamos iki trijų kartų, priklausomai nuo jų eksploatavimo sąlygų.
Norint sutaupyti lako, kuris sunaudojamas dėl prilipimo prie statoriaus rėmo sienelių, apvijos impregnavimui specialiu prietaisu naudojamas kitas būdas. Statorius su apvija, paruošta impregnavimui, montuojamas ant specialaus bako su laku dangčio, prieš tai uždarius statoriaus išvesties dėžutę kištuku. Tarp statoriaus galo ir bako dangčio uždedamas sandariklis. Dangtelio centre yra vamzdis, kurio apatinis galas yra žemiau lako lygio bakelyje.
Statoriaus apvijai impregnuoti į baką per purkštuką tiekiamas suspaustas oras, kurio slėgis 0,45 - 0,5 MPa, kurio pagalba lako lygis pakyla užpildyti visą apviją, bet žemiau viršutinio statoriaus lovos krašto. Impregnavimo pabaigoje išjunkite oro tiekimą ir palaikykite statorių apie 40 minučių (kad likusį laką nutekėtų į baką), ištraukite kištuką iš gnybtų dėžutės. Po to statorius siunčiamas į džiovinimo kamerą.
Tas pats prietaisas naudojamas statoriaus apvijų impregnavimui esant slėgiui. To poreikis iškyla tais atvejais, kai laidai yra labai sandariai suspausti statoriaus grioveliuose ir įprasto impregnavimo metu (be lako slėgio) lakas neprasiskverbia į visas posūkių izoliacijos poras. Slėgio impregnavimo procesas yra toks. Statorius sumontuotas kaip ir pirmuoju atveju, bet uždaromas dangteliu iš viršaus. Suslėgtas oras tiekiamas į baką ir cilindrą, kuris per sumontuotą sandarinimo tarpiklį prispaudžia dangtelį prie statoriaus rėmo galo. Ant kolonos sumontuota pasukama traversa ir dangtelio sraigtinis sujungimas su cilindru leidžia naudoti šį įrenginį įvairaus aukščio statoriaus apvijų impregnavimui.
Impregnuojantis lakas į rezervuarą tiekiamas iš konteinerio, esančio kitoje, nedegioje patalpoje. Lakas ir tirpikliai yra toksiški ir degūs, todėl, laikantis darbo apsaugos taisyklių, su jais reikia dirbti su apsauginiais akiniais, pirštinėmis, gumine prijuoste patalpose, kuriose įrengta tiekimo ir ištraukiamoji ventiliacija.
Po impregnavimo mašinų apvijos džiovinamos specialiose kamerose. Oras, tiekiamas į kamerą priverstine cirkuliacija, šildomas elektriniais šildytuvais, dujiniais arba gariniais šildytuvais. Apvijų džiovinimo metu nuolat stebima temperatūra džiovinimo kameroje ir iš kameros išeinančio oro temperatūra. Apvijų džiūvimo pradžioje temperatūra kameroje yra šiek tiek žemesnė (100-110 s). Esant tokiai temperatūrai, nuo apvijos izoliacijos pašalinami tirpikliai ir prasideda antrasis džiūvimo periodas – lako plėvelės kepimas. Šiuo metu apvijų džiūvimo temperatūra padidinama iki 140C 5-6 valandoms (A izoliacijos klasei). Jei po kelių valandų džiovinimo apvijų izoliacijos varža išlieka nepakankama, šildymas išjungiamas ir apvijoms leidžiama atvėsti iki 10-15 °C aukštesnės už aplinkos temperatūrą, po to kaitinama. vėl įjungiamas ir džiovinimo procesas tęsiasi.
Apvijų impregnavimo ir džiovinimo procesai elektros remonto įmonėse yra derinami ir, kaip taisyklė, mechanizuoti.
Mašinų apvijų gamybos ir remonto procese atliekami būtini ritinių izoliacijos bandymai. Bandymo įtampa turi būti tokia, kad bandymų metu atsirastų nekokybiškos izoliacijos dalys ir nebūtų pažeista gerų apvijų izoliacija. Taigi, ritėms, kurių įtampa yra 400 V bandymo įtampa neišmontuotas iš ritės griovelių 1 min turi būti lygus 1600V, o prijungus grandinę su daliniu apvijos remontu - 1300V.
Elektros variklių, kurių įtampa yra 500 V, apvijų izoliacijos varža po impregnavimo ir džiovinimo turi būti ne mažesnė kaip 3 MΩ statoriaus apvijų ir 2 MΩ rotoriaus apvijų po pilno pervyniojimo ir atitinkamai 1 MΩ ir 0,5 MΩ po dalinio pervyniojimo. . Šios apvijų izoliacijos varžos vertės rekomenduojamos remiantis remonto ir remontuojamų elektros mašinų eksploatavimo praktika.
Elektros variklių montavimas.
Išbandžius elektros variklius, nustatoma galimybė juos įjungti be džiovinimo. Elektros varikliai, kurių įtampa iki 1000V, įjungiami be džiovinimo, jeigu jų apvijų izoliacijos varža 10C – 30C temperatūroje yra ne mažesnė kaip 0,5 Mohm. Jei šių sąlygų nesilaikoma, variklius reikia išdžiovinti.
Elektrinių mašinų džiovinimo būdai. Labai drėgnoms mašinoms naudojamas džiovinimo būdas išoriniu kaitinimu. Mašina dedama į šilumą izoliuojančią kamerą, pučiamą karštu oru iš pūstuvo.
Infraraudonųjų spindulių džiovinimas atliekamas naudojant šilumos skleidėjus, kurie yra 250 arba 500 W galios veidrodinės lempos, esančios 200-400 mm atstumu nuo šildomo paviršiaus. Lempos statomos 200-300 mm atstumu viena nuo kitos šaškių lentos raštu. Temperatūra reguliuojama įjungiant ir išjungiant kai kurias lempas.
Visoms elektrinėms mašinoms naudojami infraraudonųjų spindulių džiovinimo ir džiovinimo išoriniu šildymu metodai. Maitinimo įtampa žema. Kintamosios srovės mašinų rotoriai džiovinant iš išorinių šaltinių lėčiau. Srovė įjungiama ir išjungiama sklandžiai keičiant reostato varžą.
Džiovinimo režimas. Prieš džiovinimą mašina kruopščiai išvaloma ir išpučiama suslėgtu oru. Mašinos korpusas yra patikimai įžemintas. Imamasi šilumos nuostolių mažinimo priemonių: mediniais skydais uždengiamos pamatų duobės, automobilis aptveriamas tentinėmis palapinėmis. Džiovinimo proceso metu pradinis kaitinimas atliekamas lėtai (ypač esant labai drėgnai didelių mašinų izoliacijai). Vidutinė leistina šildymo temperatūra 65-70C. Įvairių mašinos dalių šildymo temperatūrų sklaida turi būti 20C. Temperatūra matuojama termometrais, įmontuotais arba įtaisytais šiluminiais indikatoriais, taip pat varžos metodu.
Džiovinimo proceso metu kas valandą (arba dvi valandas) matuojami šie parametrai: temperatūros mašinos valdymo taškuose ir aplinkos oras, kiekvienos apvijos izoliacijos varža nuo korpuso ir izoliacija tarp apvijų. Sugerties koeficientas nustatomas esant šaltai mašinos būsenai džiovinimo pradžioje, pakaitinus iki pastovios temperatūros, džiovinimo pabaigoje (kad būtų nuspręsta jį sustabdyti) ir po džiovinimo, kai mašina atvėsta. .
Džiūvimas baigiasi po to, kai pastovi izoliacijos varža pastovioje temperatūroje 3-8 valandas. Bendra džiovinimo mašinų trukmė mažoms ir vidutinė galia turėtų būti bent 15-20 valandų.
Sutaisytas ir išbandytas elektros variklis transportuojamas į montavimo vietą ir montuojamas tokia tvarka. Ant plokštelės sumontuotas elektros variklis ir jo veleno padėtis sureguliuojama taip, kad būtų kuo geriau visų velenų ašių sutapimas erdvėje.
Velenų sulygiavimas su bendra ašimi paprastai atliekamas dviem etapais. Preliminarus centravimas atliekamas atsižvelgiant į pavojų, taikomą movos pusių ratlankiams. Rizika taikoma naudojant centrinius ieškiklius ant kiekvienos per 90 sujungtų velenų pusmovos. Pirma, valdymo liniuotė uždedama abiem pusmovoms keturiuose apskritimo taškuose, paslinkus 90, ir įsitikinkite, kad yra ne lygiagretus poslinkis veleno ašys. Jei ašys pasislenka, tada pagrindo pusmovos rizikai taikoma valdymo liniuotė ir, sukant centrinį veleną, vienas iš jo pusmovos rizikų derinamas su pagrindo rizika. Jei abi rizikos sutampa su liniuotės briauna be kampinio skirtumo, liniuotė perkeliama į kitas dvi rizikas ir pan. Tuo atveju, kai nustatomas velenų ašių kampinis nukrypimas, centrinis velenas perkeliamas tol, kol žymės sutampa. Preliminarus išlygiavimas laikomas pasiektu, jei sutampa visos keturios sujungtų pusinių movų įpjovų poros. Tvirtinimo kronšteinai naudojami galutiniam mažo dydžio mažo greičio mašinų išlyginimui. Centravimas gali būti atliekamas ant įvorių arba ant movos pusių ratlankių. Didelių greitaeigių mašinų velenams išlyginti naudojami sudėtingesni įtaisai, kuriuose nesutapimas matuojamas indikatoriais, tiksliai nurodant skalę.
Galutinį išlyginimą sudaro tarpų „a“ ir „b“ matavimas keturiose velenų padėtyse, kartu pasuktuose 90 pėdų. Skirtumas tarp tarpų „a“ ir tarpų „b“ diametraliai priešingomis kryptimis turėtų būti mažesnis už leistinus nuokrypius.
Elektrinėse pavarose su varikliais iki 100 kW dažnai naudojamos diržinės pavaros. Elektros variklio ir gamybos mechanizmo velenai šiuo atveju yra lygiagretūs. Norint sujungti velenus pagal transmisiją, jų ašių horizontalumas tikrinamas bendraisiais lygiais, o skriemulių galinių plokštumų vertikalumas – pagal rėmo lygius. Tada abiejų skriemulių skersinės simetrijos ašys sujungiamos su diržinės pavaros ašimi. Esant tokiam pačiam skriemulių pločiui, naudojama valdymo liniuotė. Jis dedamas į abiejų velenų ašių plokštumą ir prispaudžiamas prie abiejų skriemulių apdirbtų galų kraštų, užtikrinant, kad abu skriemulio ratlankiai liestųsi visuose keturiuose taškuose. Jei skriemulių plotis yra nevienodas, jų vieta reguliuojama išlyginant tarpus abiejose siauro skriemulio pusėse tarp jo ratlankių ir dviejų valdymo liniuočių, esančių ant plataus skriemulio galų. Tolerancija abiejų vienpusių tarpų išmatavimai ir kryžminių tarpų išilgai siauro skriemulio krašto sumų skirtumas neturi viršyti 0,3 mm.
Transmisijai trapeciniais diržais leidžiamas ašinis skriemulio griovelių poslinkis ne daugiau kaip 16 mm 1000 mm atstumo tarp veleno ašių.
Pamatų varžtai iš anksto priveržiami iki gedimo rankiniu būdu įprastais veržliarakčiais. Jie kontroliuoja išlyginimo saugumą, atlieka galutinį srieginių tvirtinimo detalių priveržimą su kalibruotais veržliarakčiais. Priveržimo pakankamumas kontroliuojamas 0,05 mm storio zondu, kuris turi įsiskverbti į srieginės jungties jungtį ne giliau kaip 0,5 mm.
Atliekamas bandomasis elektros variklio paleidimas: jis prijungiamas prie tinklo tik kelioms sekundėms ir kartojamas kelis kartus. Sėkmingai baigus „stūmimo“ inkliuzus, elektros variklis paleidžiamas 20-30 minučių, kontroliuojant tepimo, aušinimo sistemų veikimą ir nenormalių garsų nebuvimą mašinoje. Guolių temperatūra matuojama prieš išjungimą. Jei nerandama nenormalaus veikimo požymių, paleiskite variklį tuščiąja eiga ir atlikite bandymą tuščiąja eiga ir esant apkrovai. Įsilaužimo laikas nustatomas pagal gamintojo duomenis naujam elektros varikliui.
Asinchroninių variklių sukimosi dažnio reguliavimas.
Rotoriaus greitis per minutę nustatomas pagal šią išraišką:
n2=n1(1-s)=60f1/p(1-s).[ 1, p.147].
Iš šios išraiškos matyti, kad rotoriaus greitį galima valdyti keičiant bet kurį iš trijų jį lemiančių dydžių, tai yra keičiant tinklo srovės dažnį f1, polių porų skaičių p ir slydimą s.
Sunku reguliuoti asinchroninių variklių sukimosi greitį keičiant tinklo srovės dažnį, nes reikalingas koks nors reguliuojantis dažnio keitiklis ar generatorius. Todėl šis metodas nėra plačiai naudojamas.
Mašinos polių skaičius gali būti keičiamas, jei statoriuje yra kelios (dažniausiai dvi) apvijos su skirtingu polių skaičiumi arba viena apvija, kurią galima perjungti į skirtingą polių skaičių, arba dvi apvijos, kurių kiekviena gali būti perjungta į skirtingą polių skaičių. stulpų skaičius.
Jei pakeisite srovės kryptį vienoje iš ritinių, įjungdami ją priešingai nei kita, tada apvija gali persijungti į du polius. Pasikeitus statoriaus apvijos polių skaičiui, pasikeis jo magnetinio lauko sukimosi dažnis, taigi ir variklio rotoriaus sukimosi dažnis. Šis asinchroninio variklio sukimosi greičio valdymo būdas yra ekonomiškas, tačiau jo trūkumas yra laipsniškas dažnio keitimas. Be to, tokio variklio kaina žymiai padidėja dėl mašinos matmenų sudėtingumo.
Varikliuose su voverės narvelio rotoriumi naudojamas greičio reguliavimas keičiant polių skaičių; varikliuose su faziniu rotoriumi šis metodas nenaudojamas, nes tuo pačiu metu reikia keisti statoriaus apvijos polių skaičių ir besisukančio rotoriaus apvijos polių skaičių, o tai yra labai sunku.
Gamyklos gamina variklius, kurių sinchroniniai sūkiai yra 500-750-1000-1500 aps./min. Tokie varikliai turi dvi apvijas ant statoriaus, kurių kiekvieną galima perjungti į skirtingą polių skaičių.
Slydimą galima keisti reguliuojant į rotoriaus apvijos grandinę įvestą reostatą, taip pat reguliuojant tinklo įtampą. Reguliuojant tinklo įtampą, variklio sukimo momentas keičiasi proporcingai įtampos kvadratui. Pasikeitus sukimo momentui, rotoriaus greitis mažėja, tai yra, padidėja slydimas.
Reguliavimo reostatas yra įtrauktas į fazinio rotoriaus apvijų grandinę kaip paleidimo reostatas, tačiau skirtingai nei paleidimo reostatas, jis skirtas ilgalaikiam srovės tekėjimui.
Įjungus reguliavimo reostatą, srovė rotoriuje mažėja, dėl to sumažės variklio sukimo momentas, taigi, sumažės greitis arba padidės slydimas. Didėjant slydimui, didėja elektrovaros jėga ir srovė rotoriuje. Sukimosi arba slydimo dažnis mažės, kol bus atkurtas momentinis balansas, tai yra, kol srovė rotoriuje įgis pradinę vertę.
Šis greičio reguliavimo būdas gali būti naudojamas tik varikliuose su faziniu rotoriumi ir, nepaisant to, kad jis yra neekonomiškas (kadangi valdymo reostate labai prarandama energija), jis plačiai naudojamas.
1) Įvadas 1-2 str
2) Asinchroninio elektros variklio įtaisas st.3-6
3) Asinchroninio variklio veikimo principas st.7-9
4) Asinchroninio elektros variklio užvedimo schema st.10-13
5) Asinchroninio elektros variklio sukimosi greičio reguliavimas st.14-15
6) Asinchroninio elektros variklio kapitalinis remontas st.16-17
7) Elektros variklio gedimai st.18
8) Elektros variklio gedimai ir galimos jų atsiradimo priežastys 19-22 str
9) Remonto rūšys ir apimtis g.23-26
10) Elektros variklio montavimas g.27-29
11) Saugos g.30-31
12) Literatūra 32 str