Avtoargon.ru

АвтоАргон
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Способ намагничивания магнитной системы электродвигателя постоянного тока с постоянным магнитом после ремонтных работ

Способ намагничивания магнитной системы электродвигателя постоянного тока с постоянным магнитом после ремонтных работ

РеспуБлик (5()5 Н 01 F 13/00

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4861556/07 (22) 20.08.90 (46) 07,02,93. Бюл, ЬЬ 5 (71) Авиационное производственное объединение им.С.Орджоникидзе (72) Г.Н.Доронцев, В.А.Родин и Т,И.Царева (56) Заявка ФРГ% 3527035, кл. Н 01 F 13/00, 1986.

Заявка Франции М 2182617, кл. Н 01 F

13/00, 1981. (54) СПОСОБ НАМАГНИЧИВАНИЯ МАГНИТНОЙ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано для намагничивания магнитной системы электродвигателей типа БП для станков с ЧПУ после ремонтных работ и любых других, которые в своей конструкции имеют постоянные магниты возбуждения, применяется в основном лишь для восстановления их характеристик при ремонте, Известны способ и устройство намагничивания магнитной системы электродвигателей постоянного тока с постоянными магнитами, заключающийся в намагничивании роторов с множеством взаимно сдвинутых полюсных пар, при этом в двухполюсном намагничивающем устройстве полюсные пары намагничивают поочередно, Для этого ротор дискретно поворачивают относительно катушечных пар намагничивающего устройства на угол сдвига между соседними парами полюсов.

Описанный способ достаточно сложный, требующий дополнительного поворотного устройства, применим лишь при изготовлении электродвигателей.

ЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА С ПОСТОЯННЫМ

МАГНИТОМ ПОСЛЕ РЕМОНТНЫХ РАБОТ (57) Изобретение относится к электротехнике, точнее к способам намагничивания постоянных магнитов. Сущность изобретения: на каждый полюс постоянного магнита статора демонтированного электродвигателя наматывают последовательно один-два витка, монтируют ротор в статоре, пропускают ток, снимают витки без демонтажа электродвигателя. 1 ил.

Наиболее близким по технической сущности является способ намагничивания электродвигателей и электроприборов с С постоянными магнитами и устройство для осуществления этого способа. Способ заключается в следующем: сильный ток намагничивания переменного тока поступает в намагничивающую кату шк у через м ощный полупроводниковый элемент 1 в течение времени, длящемуся в части полупериода О до нескольких полупериодов, Отсечка тока фс) осуществляется автоматически при помо- !ф „ щи, например, калиброванного плавкого Q() предохранителя, Способ применяется в ча- «р стности для намагничивания или размагничивания магнитов эл,двигателей.

Описанный способ также применим лишь при изготовлении двигателей, применять его после ремонтных работ неэкономично, осложненно, Целью изобретения является увеличение срока службы электродвигателя, При использовании изобретения достигается положительный эффект, заключающийся вупрощении процесса намагничивания дви-1793486 гателей после ремонтных работ и снижения продолжительности намагничивания из-за отсутствия сложной, дорогостоящей регулировочной аппаратуры, Способ намагничивания экономичен из-за увеличения срока службы электродвигателя, Поставленная цель достигается тем, что

s известном способе намагничивания магнитной системы электродвигателя постоянного тока с постоянным магнитом после ремонтных работ, заключающийся в намагничивании полюсов постоянного магнита статора электродвигателя, на каждый полюс постоянного магнита статора демонтированного электродвигателя, наматывают последовательно один-два витка электропровода сечением 6 — 10 мм с последующим подклю2 чением его концов к устройству намагничивания, монтируют ротор в статоре, пропускают постоянный ток через витки электропровода, который снимают с полюсов постоянного магнита по окончании намагничивания без демонтажа электродвигателя.

На чертеже представлена электросхема устройства намагничивания магнитной системы электродвигателя постоянного тока с постоянным магнитом ПОсле ремонтных работ.

Устройство намагничивания постоянной системы электродвигателя постоянного тока с постоянным магнитом после ремонтных работ, с помощью которого осуществляется предполагаемый способ намагничивания, содержит силовой блок 1, подключенный первым входом через автомат 2 марки АЕ, а вторым — непосредственно к напряжению сети

220 В, и состоящий из патра 3, диодного моста 4, конденсаторной батареи 5, конденсаторы которой соединены параллельно и являются первым и вторым выходами силового блока 1, к которым подключены соответственно третий и через амперметр— четвертый выводы диодного моста 4, являющиеся соответственно объединенными катодами диодов Д1, Д4 и объединенными анодами диодов Дг, Дз, Первый вывод диодного моста 4, являющийся объединенными анодом диода Дг, соединен с выводом вольтметра Ч и регулируемым контактом латра 3.

Второй вывод диодного моста 4, являющийся объединенными катодом диода Дз и анодом диода Д4, соединен с вторым выводом вольтметра V, с первым нерегулируемым контактом латра 3 и через нормально-разомкнутый контакт К первого электромагнитного пускателя К 1 блока 6 управления, со вторым его выходом и через первый предохранитель Пр 1 соединен с первым входом силовог0 блока 1, второй вход которого является вторым нерегулируемым контактом латра 3 и соединен с первым выходом блока 6 управления, Блок 6 управления содержит первый К1 и второй К электромагнитные пускатели, вторые вывода обмоток которых объединены и соединены с первым выходом блока 6 управления, содержащего также последовательно соединенные первую кнопку «Стоп»

КС 1, шунтированную последовательно ра»0 зомкнутым контактом К1 первого электромагнитного пускателя К1, первую кнопку

«Пуск» КП1, нормально-замкнутый контакт

Кр второго электромагнитного пускателя К, первый и второй буксировочные конечные

15 выключатели ВК1, ВК2 и через нормальнозамкнутый контакт универсального переключателя УП соединенные с первым. выводом обмотки первого электромагнитного пускателя К1. первый вывод обмотки

20 второго электромагнитного пускателя К соединен через нормально-замкнутый контакт

К1 первого электромагнитного пускателя К1 с последовательно соединенными второй кнопкой «Пуск» КП2, шунтированной нормально-разомкнутым контактом К второго электромагнитного пускателя К, и второй кнопкой КС2 «Стоп», объединенной с первой кнопкой КС1, «Стоп», и соединенной через второй предохранитель ПР2 с вторым выходом блока 6 управления, К первому и второму выходам силового блока 1 подключен блок 7 сигнализации и защиты, выполненный из сигнальной лампочки Л1, которая подключена через параллельно включенные

Читать еще:  Горит лампа неисправности двигателя на бмв

35 нормально-разомкнутые контактуниверсального переключателя УП, вторые контакты В К1 блокировочных конечных выключателей В К1 и ВК2, к первому выходу солового блока 1 и через первый нормально-разомкнутый кон40 такт К второго электромагнитного пускателя

К к первому выходу блока 7 сигнализации и защиты, второй выход которого через второй нормально-разомкнутый контакт К второго электромагнитного пускателя К соединен

45 с сигнальной лампочкой Л1 и вторым входом блока 7 сигнализации, который служит для защиты обслуживающего персонала от поражения электрическим током при от. крытых дверках шкафов устройства намаг50 ничивания путем разрядки заряженной конденсаторной батареи 5 через замкнутые контакты конечных выключателей ВК1, ВК2 при открытых дверках, и сигнальную лампочку Л1, которая горит до полной разрядки конденсаторной батареи 5, Способ намагничивания магнитной системы электродвигателя постоянного тока с постоянным магнитом после ремонтных работ осуществляют следующим образом..

Электропровод 8 сечением 6 — 10 мм одним-двумя витками наматывают последовательно на каждый полюс постоянного магнита статора демонтированного электродвигателя, концы электропровода 8 под- 5 ключают к устройству намагничивания, монтируют ротор в статоре. В исходном состоянии силовой блок 1 обесточен, блокировочные конечные выключатели ВК1, ВК2 блока 6 управления замкнуты, кнопки пер- 10 вая и вторая КП1 и КП2 «Пуск» вЂ” в отключенном состоянии, кнопки первая и вторая КС и КСр — в замкнутом состоянии электромагнитные пускатели К> и Kz обесточены, В блоке 7 сигнализации и защиты лампочка 15

Л1 отключена, вторые контакты блокировочных конечных выключателей ВК1 и ВК2 разомкнуты. Включают автомат 2АЕ в блоке

6 управления, включают первую кнопку КП1

«Пуск» и напряжение сети 220 В по цепи-: 20 автомат 2АЕ, предохранители ПР1 и ПР2, кнопка КС1 «Стоп», КП1 «Пуск», нормальнозамкнутый контакт K2 электромагнитного пускателя К2, блокировочные конечные выключатели ВК1, ВК2, нормально-замкнутый 25 контакт универсального переключателя УП подается на обмотку электромагнитного пускателя К>, который срабатывает, замыкает свои контакты Ê . Напряжение сети подается на латр 3. Постепенно поднимая напря- 30 жение от 0 до 220 В через диодный мост 4, заряжают конденсаторную батарею 5, емкость которой составляет 35000 мкФ, 40 го магнита статора демонтированного электродвигателя наматывают последовательно один — два витка электропровода сечением 610 мм с последующим подключением его кон- цов к устройству намагничивания, монтируют

45 ротор в статоре, пропускают постоянный ток через витки электропровода, кото рый снимают с полюсов постоянного магнита по окончании намагничивания без демонтажа электродвигателя.

Способ намагничивания магнитной системы электродвигателя постоянного тока с постоянным магнитом после peMoHTHblx работ, заключающийся в намагничивании полюсов постоянного магнита статора элвктродвигателя, отличающийся тем, что, с целью увеличения срока службы электродвигателя, на каждый полюс постоянноконтролируя ток и напряжение. Конец зарядки конденсаторов 5 определяют по амперметру А, когда он покажет ток, равный нулю. Переключатель УП устанавливают в положение «Намагничивание», электромагнитный пускатель К> отключается. Нажимают вторую кнопку «Пуск» КП2 и напряжение сети по цепи: предохранители

ПР1, ПР2, кнопка КС2, кнопка КП2, нормально-замкнутый контакт К> электромагнитного пускателя К>, поступает на обмотку второго электромагнитного пускателя К, который срабатывает и замыкает свои контакты

Кр в блоке 7 сигнализации и защиты. Напряжение заряженной конденсаторной батареи 5 поступает на подключенный к блоку 7 электропровод 8, Происходит мгновенный разряд конденсаторной батареи 5, По указанной обмотке протекает ток порядка нескольких тысяч ампер. Конденсаторная батарея работает на короткое замыкание, Под действием мгновенного электромагнитного поля происходит ориентация микромагнитиков в постоянном магните статора электродвигателя. Постоянный магнит восстанавливает все свойства. После этого электропровод 8 отключают от устройства намагничивания, снимают с полюсов постоянного магнита путем вытаскивания, не вынимая ротора из статора.

На корпус электродвигателя устанавливают крышки двигателя. Двигатель готов к работе.

Тех ред М, Моргентал Корректор 3.Салко

Производственно-издательский комбинат «Патент», r, Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 507 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

МАШИНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА С ПОСТОЯННЫМИ МАГНИТАМИ

Машинами постоянного тока с постоян­ными магнитами называют машины, в которых магнитное поле образуется с помощью по­стоянных магнитов. От машин с электромагнитным возбужде­нием они отличаются только устройством магнитной системы. Возможные исполнения магнит­ных систем этих машин (без об­моток возбуждения) представле­ны на рис. 1. Исполнения по рис.1, а, б с радиальным расположением магнитов целе­сообразно применять в много­полюсных машинах при 2p> 4. Из-за малой длины магнитов вдоль линий поля в этом испол­нении заметно проявляется раз­магничивающее действие МДС якоря. Для его ослабления не­обходимо изготовлять магниты из материала с большой коэр­цитивной силой (ферритбариевые магниты) и снабжать маг­ниты полюсными наконечни­ками из магнитно-мягкого материала (рис. 1, а). Исполнение по рис.1, в особенно целе­сообразно при = 2, когда тангенциально расположенные маг­ниты имеют большую длину в направлении намагничивания. В этом случае можно применить магнитные материалы со сравни­тельно небольшой коэрцитивной силой, но с большой удельной энер­гией (альни, альнико, магнико). То же самое можно сказать об исполнении по рис.1, г, в котором магнитная система представ­ляет собой намагниченное определенным образом кольцо из магнит­но-твердого материала. Достоинство этого исполнения — конструктивная простота. Недостаток — ухудшение коммутации из-за ма­лого зазора по поперечной оси и увеличенного поля якоря. Для изго­товления постоянных магнитов используются те же материалы, что и в синхронных машинах с постоянными магнитами.

Читать еще:  Горит датчик неисправности двигателя ваз 2110

Дополнительные полюсы, возбуждение которых должно быть принципиально только электромагнитным, в машинах с постоян­ными магнитами не применяются.

Двигатели с постоянными магнитами мощностью от нескольких до сотен ватт находят применение в маломощных приводах автомо­билей и самолетов и в различных системах автоматики. Двигатели используются чаще всего в кратковременных или повторно-кратко­временных режимах; пускаются в ход и реверсируются без реостатов в цепи якоря. Частота вращения двигателей регулируется изме­нением напряжения якоря, применяется также импульсное регули­рование частоты вращения. Последнее производится с помощью реле, управляемого тахогенератором, которое периодически замыкает накоротко добавочный резистор в цепи якоря. В более мощных двигателях используется комбинированное возбуж­дение. В этом случае двигатель снабжается обмоткой возбужде­ния, МДС которой достаточна для регулирования магнитного поля в заданных пределах.

Генераторы постоянного тока с возбуждением от постоянных магнитов получили относительно меньшее распространение, чем аналогичные синхронные. Они находят применение для стабили­зации систем автоматического регулирования в качестве датчиков частоты вращения (тахогенераторов) и т. п.

Для стабилизации напряжения генераторов, работающих при переменной нагрузке, используются комбинированные системы воз­буждения. Магнитодвижущая сила обмотки возбуждения выбирается достаточной для компенсации падения напряжения в цепи якоря и влияния МДС якоря.

Рис. 1. Магнитные системы машин постоянного тока с постоянными маг­нитами.

а — радиальные магниты с полюсными на­конечниками, б — то же без полюсных наконечников; в — тангенциальные маг­ниты; г — кольцевые магниты.

В двухъякорных электромашинных преобразователях для ста­билизации напряжения генератора с постоянными магнитами приме­няется автоматическое регулирование частоты вращения двигателя.

При расчете и проектировании машин постоянного тока с по­стоянными магнитами приходится считаться со своеобразным про­явлением влияния МДС якоря, размагничивающее действие которой слабее, чем в синхронных машинах с постоянными магнитами, но все же достаточно существенно.

Благодаря отсутствию обмоток возбуждения и потерь в этих обмотках, машины с постоянными маг­нитами имеют по сравнению с машинами электромагнитного воз­буждения более высокий КПД, облегченные условия охлаждения, меньшие габаритные размеры, массу и стоимость (при небольшой мощности); более стабильное возбуждение (поток постоянных маг­нитов не зависит ни от частоты вращения, ни от напряжения якоря, ни от температуры). Вместе с тем машины с постоянными магнитами обладают следующими существенными недостатками:

а) частоту вращения двигателей и напряжение генераторов невозможно регулировать изменением поля возбуждения;

б) при мощности, превы­шающей несколько десятков ватт, они уступают по габаритным размерам, массе и стоимости машинам электромагнитного возбуж­дения;

в) материалы, входящие в состав сплавов для постоянных магнитов, дефицитны;

г) технология изготовления и намагничива­ния постоянных магнитов отличается большой сложностью.

|следующая лекция ==>
Прокатные двигатели постоянного тока|ДВУХЪЯКОРНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Двигатель на постоянных магнитах и его применение

Двигатель на постоянных магнитах – это попытка уменьшить вес и габаритные размеры электрической машины, упростить ее конструкцию, повысить надежность и простоту эксплуатации. Такой двигатель позволяет и значительно увеличить КПД (коэффициент полезного действия). Наибольшего распространения он получил в качестве синхронной машины. В данном устройстве постоянные магниты предназначены и применяются для создания вращающегося магнитного поля.

В настоящее время применяют комбинированный вариант: постоянные магниты вместе с электромагнитами, по катушке которых течет постоянный электрический ток. Такое комбинированное возбуждение обеспечивает множество положительных моментов: получение требуемых регулировочных характеристик напряжения и частоты вращения при уменьшении мощности возбуждения, уменьшение объема магнитной системы (и, как следствие, себестоимости такого устройства, как комбинированный двигатель на постоянных магнитах) по сравнению с классической системой электромагнитного возбуждения синхронной машины.

На сегодняшний день использование постоянных магнитов возможно в устройствах мощностью всего в несколько киловольт-ампер. Однако сейчас разрабатываются постоянные магниты с улучшенными характеристиками, и мощность машин постепенно возрастает.

Синхронная машина как двигатель на постоянных магнитах используется в качестве непосредственно двигателя или генератора в приводах различной мощности. Такие устройства нашли применение и распространение на шахтах, металлургических заводах, тепловых станциях. Так как синхронный двигатель работает с самой разной реактивной мощностью, его применяют в холодильниках, насосах и других механизмах с неизменной скоростью работы. Электродвигатель на постоянных магнитах используют в устройствах и приборах малой мощности, где нужно строгое и точное постоянство скорости. Это автоматические самопишущие приборы, электрочасы, устройства программного управления и прочее. На станциях и подстанциях установлены специальные синхронные генераторы, вырабатывающие в режиме холостого хода только реактивную мощность. Такая мощность используется для асинхронных двигателей, а синхронные машины такого типа называют «компенсаторами».

Принцип действия такой машины, как двигатель на постоянных магнитах, и, в частности, синхронного двигателя, основан на взаимодействии магнитного поля ротора (движущейся части) и статора (неподвижной части).

Благодаря интересным и еще не до конца изученным свойствам магнитов, часто появлялись и появляются изобретения на их основе. Например, одной из самых распространенных идей является создание такого устройства как безтопливный вечный двигатель на постоянных магнитах. С точки зрения современной науки и физики вечный двигатель невозможен (он должен был бы иметь коэффициент полезного действия больше единицы, а такое считается нереальным), но изобретатели в сфере альтернативной энергетики не теряют надежду на создание и разработку такого открытия.

Читать еще:  Актрос стук при нагрузке в двигателе

Малоизвестные факты о двигателях постоянного тока

Двигатели постоянного тока – это специализированные машины, применяемые для того, чтобы делать из энергии постоянного тока механическую.

Что касается принципа работы данной разновидности электрических двигателей, то он может осуществляться двумя способами:

  • Магнитные поля статора и ротора взаимодействуют между собой.
  • Стержни в количестве двух штук, концы которых замкнуты и рамка подвижного типа, в магнитном поле статора находится ток.

Как устроен двигатель

Если мы посмотрим на простейшие модели для демонстрации, то сможем увидеть лишь один стержень и рамку, по которой проходит ток.

Якорь основная обмотка, ток на него подается с помощью коллектора и щеточного механизма. Структура статора может быть двух типов: постоянные магниты или же обмотки возбуждения. Если используются постоянные магниты, то этот двигатель по мощности будет уступать тому, в котором установлены обмотки возбуждения.

Основные параметры электродвигателя постоянного тока

Направление ЭДС, которую навели, всегда противоположно направлению тока в проводнике. Наведенная ЭДС может последовательно изменяться, это будет зависеть главным образом от перемещения проводников в магнитном поле.

Если сложить сумму ЭДС в каждой из катушек, ты мы получим суммарную ЭДС, она является приложением к внешним выводам двигателя. Но главным параметром данной разновидности электрических двигателей является его постоянная. Ей определяется возможность двигателя преобразовывать электроэнергию в механическую.

Постоянная не будет зависеть от соединения обмоток в электродвигатели только если использоваться будет один материал проводника.

Разновидности двигателей постоянного тока

Рассмотрим разновидности двигателей постоянного тока:

  1. Коллекторный с постоянным магнитом. Индуктор этого двигателя включает в себя постоянный магнит, из которого состоит магнитное поле статора.
  2. Бесколлекторный (бесщеточный). Различие лишь в отсутствии щеток для замены при износе, из-за искрения коммутатора.
  3. Серводвигатель постоянного тока. Это привод, ось которого может перемещаться в заданное положение.

Управление здесь соединено печатной платой, двигателем постоянного тока и потенциометром (датчиком). Редуктор преобразует электричество в механическое действие. В результате скорость, с которой вращается выходной вал, снижается до необходимого значения.

Способы возбуждения электродвигателей постоянного тока

В этой разновидности электрических двигателей применяются специальные обмотки, которые называются «обмотками возбуждения». Они приводят в действие сам механизм двигателя.

Независимое возбуждение

При данном типе подключения обмотка накручивается напрямую к источнику питания, при этом, характеристики двигателя с таким способом возбуждения схожи с характеристиками двигателей на постоянных магнитах.

Параллельное возбуждение

Обмотка возбуждения и ротор соединены с одним и тем же источником тока параллельным способом. В этой схеме ток обмотки возбуждения ниже, чем ток Ротора. Последовательное возбуждение. Обмотка последовательно соединяется с якорем. Скорость работы двигателя зависит от его нагрузки.

Смешанное возбуждение

Данная схема предполагает использование двух обмоток возбуждения, расположенных попарно на каждом полюсе электродвигателя. Обмотки могут быть соединены двумя способами: с суммированием или с вычитанием потоков.

Осуществление переключения и контроля двигателей

Данная разновидность двигателей имеет два режима: они могут быть включёнными, либо отключёнными. Такое переключение делается переключателями, реле, транзисторами или же МОП-транзисторами.

В схеме управления используется биполярный транзистор, он играет ключевую роль в переключении режимов.

Контроль скорости двигателя

Потому как скорость данной разновидности двигателей является пропорциональной напряжению на клеммах, можно использовать транзистор для регулирования напряжения на них. Эти два транзистора подключены как пара для управления током главного ротора.

Регулировка скорости импульса

Скорость вращения данной разновидности электрических двигателей является пропорциональной среднему давлению на второй клемме.

Изменение направления движения двигателя постоянного тока

Есть много преимуществ в управлении скоростью данной разновидности электрических двигателей, но есть один большой недостаток: направление вращения всегда одно и то же. Во многих случаях машина действует по простому принципу, чтобы двигаться вперед и назад. H-мостовая схема двигателя.

Базовая конфигурация четырех переключателей, будь то электромеханические реле или транзисторы, аналогична букве Н с двигателем, расположенным на шине посередине.

Особенности эксплуатации

Двигатель оснащен механизмами защиты от перегрузки. Предохранение необходимо сделать с задержкой по времени. Защита должна действовать в отрыве, или сигнально, или вентиляционно, если возможен такой вариант.

Сфера использования

На электростанциях они устанавливаются как генераторы для изготовления оборудования, автомобилей и даже различного рода быттехники. Сегодня в каждом доме есть устройство с мотором переменного тока.

Заключение

Надеемся, что после прочтения этой статьи у вас не осталось вопросов относительно данной разновидности электрических двигателей. Если вы хотите получать больше информации по этой теме, а также по теме асинхронных двигателей и сборки металлоискателей своими руками, подписывайтесь на нашу группу в социальной сети «вконтакте».

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector