Электрические машины- один из наиболее распространенных типов преобразователей энергии. Электроэнергия, является самым удобным видом энергии для передачи на расстояние, управления и регулирования, преобразования и распределения.
Особенность создания усовершенствованных машин связана с тем, что условия работы электрических машин непрерывно усложняются, а требования к их надежности резко возрастают. Причем интенсивность отказов для таких машин во многих случаях должна быть существенно ниже, чем у машин, работающих при нормальных условиях.
Один из радикальных путей повышения надежности, расширения функциональных возможностей и улучшения общих характеристик электрических машин- отказ от использования щеточных электрических контактов и переход к бесконтактным электрическим машинам.
Во-первых, по имеющимся статистическим данным щеточный контакт при нормальных условиях работы наряду с изоляцией и подшипниковыми узлами вызывает наибольшее число отказов в работе электрических машин. Для коллекторных машин постоянного тока в среднем 25% отказов происходит из-за выхода из строя щеточно-коллекторного узла ( в транспортных установках доля таких отказов достигает 44 .66% ) /1/ .
Во-вторых, при нестандартных условиях окружающей среды щеточный контакт в электрических машинах либо резко ухудшает свою работу, либо вообще становится неработоспособным. Наличие щеточного контакта недопустимо в присутствии воспламеняющихся газов или паров. Работоспособность контактных устройств резко ухудшается при воздействии ионизирующего излучения, они плохо работают при наличии вибраций.
В-третьих, щеточный контакт существенно ограничивает допустимую скорость ротора электрической машины. Для большинства случаев предельные линейные скорости в контакте не должны превышать 80 .100 м/с. Известно, что мощность электрической машины при заданных электромагнитных нагрузках пропорциональна частоте вращения ротора. Поэтому наличие контакта не позволяет реализовать высокофорсированные конструкции электрических машин, рассчитанные на предельные механические нагрузки и обладающие наилучшими массогабаритными показателями.
В-четвертых, щеточный контакт создает дополнительные электрические и механические потери, является источником шумов и помех.
В-пятых, щеточный контакт значительно сокращает срок службы (ресурс) электрической машины.
Наконец, щеточный контакт усложняет обслуживание машины, загрязняет внутренние полости машины графитовой пылью, снижающей электрическую прочность изоляции, препятствует применению в машине высокоэффективного струйного жидкостного охлаждения, ухудшает стабильность параметров машины и т. п.
Особое значение имеет разработка БЭМ для автономных электроэнергетических установок, где перечисленные недостатки щеточного контакта проявляются особенно резко. Поэтому создание высокоэффективных БЭМ- одна из наиболее актуальных задач, выдвигаемых перед специалистами в области энергетики летательных аппаратов, судовых и транспортных установок.
Бесщеточные генераторные установки целесообразно применять на автотранспортных средствах имеющих большой ресурс работы (до 300 тыс.км и более) или большой интервал между ТО при тяжелых условиях эксплуатации (например сельхозмашин).
Рассмотрим основные разновидности БЭМ /1/.
На рисунке 1. показана классификация энергетических БЭМ. По принципу действия большинство БЭМ переменного тока, как и обычные электрические машины, делятся на синхронные и асинхронные (индукционные). Те и другие основаны на использовании явления электромагнитной индукции.
Охрана окружающей среды
Охрана природы и рациональное использование природных ресурсов – одна из важнейших задач общества. Постоянное развитие народного хозяйства требует развитие автомобильного транспорта как по числу подвижного состава, так и по количеству производимой работы. Прямое негативное воздействие автомобилей н ...
Разработка
конструкции набора
Для создания набора в первую очередь необходимо подобрать подходящие узлы и детали системы питания дизельного двигателя, а затем изготовить укладочный ящик для компактного хранения деталей. Имея различные виды систем питания, я рассмотрел все их положительные, отрицательные стороны и пришел к вывод ...
Диагностика двигателя
Как правило, диагностика мотора машины нужна в 2-х случаях. При покупке подержанной машины возникает закономерный вопрос, насколько хорошее состояние «сердце» автомобиля – двигателя и как долго он прослужит новому хозяину? Второй – это когда появляются какие-либо проблемы с двигателем. Возникают ка ...
