Коэффициент полезного действия двигателя удобно рассчитывать по выражению

23. коэффициент полезного действия двигателя удобно рассчитывать по выражению

 µ=1-(∑р/Р₁)

где ∑р - суммарные  потери в двигателе, ∑р = р_эл.1 + р_СТ.1 + р_ЭЛ.2 + р_МЕХ. КПД современных трехфазных двигателей при номинальной нагрузке достигает (0,75…0,95), причём, чем больше мощность двигателя, тем выше КПД. Коэффициент мощности двигателя при нагрузке, близкой к номинальной, достигает наибольшего значения cosφ = (0,72…0,9).

Зависимость КПД от полезной мощности выражается типичной кривой, выходящей из начала координат и достигающей максимума  примерно при 80 %-и нагрузке, а затем  постепенно КПД уменьшается. Номинальное  значение КПД асинхронных двигателей составляет величину в пределах 80-94 %. Большие значения КПД - у двигателей большой мощности. КПД короткозамкнутых двигателей несколько выше, чем фазных.

26.   При пуске асинхронного двигателя на холостом ходу в активном сопротивлении его вторичной цепи выделяется тепловая энергия, равная кинетической энергии приводимых во вращение маховых масс, а при пуске под нагрузкой количество выделяемой энергии соответственно увеличивается. Выделение энергии в первичной цепи обычно несколько больше, чем во вторичной. При частых пусках, а также при весьма тяжелых условиях пуска, когда маховые массы приводимых в движение механизмов велики, возникает опасность перегрева обмоток двигателя. Подробно динамика движения электропривода и энергетические соотношения при пуске рассматриваются в курсах электропривода. Число пусков асинхронного двигателя в час, допустимое по условиям его нагрева, тем больше, чем меньше номинальная мощность двигателя и чем меньше соединенные с его валом маховые массы. Двигатели мощностью 3--10 кВт в обычных условиях допускают до 5--10 включений в час. Наиболее простым способом пуска двигателя с короткозамкнутым ротором является включение обмотки его статора непосредственно в сеть, на номинальное напряжение обмотки статора.

31. Для работы генератора необходимо наличие в нем магнитного поля. В зависимости от способа создания магнитного поля все генераторы  постоянного тока делят на:   1 - генераторы с независимым возбуждением:  - электромагнитные, где поле создается специальной обмоткой,  - магнитоэлектрические, где поле создается с помощью постоянных  магнитов. 2 - генераторы с самовозбуждением:  - параллельного возбуждения,   - последовательного возбуждения,     - смешанного возбуждения. Генераторы независимого возбуждения делятся на генераторы с электромагнитным возбуждением , в которых обмотка возбуждения  питается постоянным током от постороннего источника (аккумуляторная батарея и др.), и на магнитоэлектрические генераторы с полюсами в виде постоянных магнитов. В генераторах с самовозбуждением обмотки возбуждения питаются электрической энергией, вырабатываемой в самом генераторе. Во всех генераторах с электромагнитным возбуждением на возбуждение расходуется 0,3—5% номинальной мощности машины. Генераторы с самовозбуждением в зависимости от способа включения обмоток возбуждения делятся на  1. генераторы параллельного возбуждения,2. генераторы последовательного возбуждения,3.  генераторы смешанного возбуждения.

32. пуск. в первое мгновение после включения двигателя в сеть постоянного напряжения, т.е. когда  n=0 и E=k_eФn,   I_я=U/r_я. Так как сопротивление r_Я невелико, то ток якоря может в 10…30 раз превышать номинальный ток двигателя, что недопустимо, поскольку приведет к сильному искрению и разрушению коллектора. Кроме того, при таком токе возникает недопустимо большой момент двигателя, а при частых пусках возможен перегрев обмотки якоря. Чтобы уменьшить пусковой ток в цепи якоря, включают пусковой резистор, сопротивление которого по мере увеличения частоты вращения двигателя уменьшают до нуля. Если пуск двигателя автоматизирован, то пусковой резистор выполняют из нескольких ступеней, которые выключают последовательно по мере увеличения частоты вращения. Пусковой ток якоря ) По мере разгона двигателя в обмотке якоря возрастает ЭДС, это приводит к уменьшению тока якоря I_Я. Поэтому по мере увеличения частоты вращения двигателя сопротивление в цепи якоря уменьшают. Чтобы при сравнительно небольшом пусковом токе получить большой пусковой момент, пуск двигателя осуществляют с наибольшим магнитным потоком. Следовательно, ток возбуждения при пуске должен быть максимально допустимым, т.е. номинальным.

Основные хар-ки дв.пост.тока: 1.Регулировочная характеристика,2. Скоростные характеристики. Скоростные характеристики дают зависимость скорости вращения  от полезной мощности на валу двигателя в случае, если напряжение сети и сопротивление регулировочного реостата цепи возбуждения остаются неизменными.3. Моментные характеристики.4. Характеристика изменения коэффициента полезного действия.5. Механическая характеристика(показывает,как зависит частота вращения двигателя от развиваемого момента)

29. Синх-ые дв-ли применяются, где требуется постоянство частоты вращения.Они находят широкое применение в кач-ве привод прокатных станов на металлургических заводах, компрессоров и насосов на газо- и нефтеперекачивающих станциях магистральных газопроводов, в промышленности строит-х материалов. Ценным качеством синх-х двиг-ей яв-ся их способность работать при токе, опережающим по фазу питанющее напряжение.их называют синхронными компенсаторами и исп-ся для улучшения параметров электр-я сетей. Спец-ые синх-ые двиг-ли малой мощности используются в устройствах с программным управлением, самопишущих приборах. Пуск. Двигатель требует разгона до частоты, близкой к частоте вращения магнитного поля в зазоре, прежде чем сможет работать в синхронном режиме. Для разгона обычно используется асинхронный режим, при котором обмотки индуктора замыкаются через реостат или накоротко, как в асинхронной машине, для такого режима запуска в машинах на роторе делается короткозамкнутая обмотка, которая также выполняет роль успокоительной обмотки, устраняющей "раскачивание" ротора при синхронизации. После выхода на скорость близкую к номинальной (>95%) индуктор запитывают постоянным током.

Для включения синхронного генератора на параллельную работу с электрической  сетью или другим, уже работающим синхронным генератором необходимо выполнить следующие условия: напряжение подключаемой машины должно быть равно напряжению сети или работающей машины; частота подключаемого генератора должна быть равна частоте сети; напряжения всех фаз подключаемой машины должны быть противоположны (по фазе) напряжениям соответствующих фаз сети или работающей машины; для подключения на параллельную работу трехфазного синхронного генератора необходимо также обеспечить одинаковое чередование фаз подключаемой машины и сети. Подготовку к включению на параллельную работу синхронного генератора ведут следующим образом. Приводят во вращение первичный двигатель и регулируют его скорость вращения так, чтобы она была примерно равна номинальной. Затем возбуждают генератор и, следя за показаниями вольтметра, подключенного к зажимам статора, регулируют напряжение машины при помощи реостата в цепи возбуждения до тех пор, пока оно не станет равным напряжению сети. Воздействуя на регулятор первичного двигателя и наблюдая за показаниями частотомера, устанавливают более точно скорость машины так, чтобы частота генератора была равна частоте сети. Тем самым первое и второе условия для включения на параллельную работу будут выполнены.

28. Синхронный генератор, синхронная машина, работающая в генераторном режиме. С.г. используют обычно в качестве источников переменного тока постоянной частоты и устанавливают на электростанциях, в электрических установках, на транспорте и т. Д. Синхронный генератор – механизм, работающий в режиме генерации энергии, в котором частота вращения магнитного поля  стартора[1] равна частоте вращения ротора[2]. Ротор с магнитными полюсами создает вращающееся магнитное поле, которое пересекая обмотку стартера, наводит в ней ЭДС. Синхронный генератор – тип генератора, который способен кратковременно выдавать ток в 3-4 раза выше номинального. Также синхронные генераторы оптимальны для подключения оборудования с высокими стартовыми токами. В синхронном генераторе ротор выполнен в виде постоянного магнита или электромагнита. Число полюсов ротора может быть два, четыре и т.д., но ОБЯЗАТЕЛЬНО кратно двум. Работа с.г.Процесс подготовки генератора для включения его на параллельную работу называется   синхронизацией.

27. Синхронная машина — это электрическая машина переменного тока, частота вращения ротора которой равна частоте вращения магнитного поля в воздушном зазоре.  Устройство. Основными частями синхронной машины являются якорь и индуктор. Якорь представляет собой одну или несколько обмоток переменного тока. Индуктор состоит из полюсов — электромагнитов постоянного тока[1] или постоянных магнитов (в микромашинах). Индукторы синхронных машин имеют две различные конструкции: явнополюсную или неявнополюсную. Явнополюсная машина отличается тем, что полюса ярко выражены и имеют конструкцию, схожую с полюсами машины постоянного тока. При неявнополюсной конструкции обмотка возбуждения укладывается в пазы сердечника индуктора, весьма похоже на обмотку роторов асинхронных машин с фазным ротором, с той лишь разницей, что между полюсами оставляется место, незаполненное проводниками. принцип действия: Принцип действия синхронного двигателя основан на взаимодействии вращающегося магнитного поля якоря и магнитного поля полюсов индуктора. Обычно якорь расположен на статоре, а индуктор — на роторе. В мощных двигателях в качестве полюсов используются электромагниты (ток на ротор подаётся через скользящий контакт щетка - кольцо), в маломощных — постоянные магниты. Существует обращённая конструкция двигателей, в которой якорь расположен на роторе, а индуктор — на статоре.

33. Генератор постоянного тока преобразует механическую энергию в электрическую. В зависимости от способов соединения обмоток возбуждения с якорем генераторы подразделяются на: генераторы независимого возбуждения; генераторы с самовозбуждением; генераторы параллельного возбуждения; генераторы последовательного возбуждения; генераторы смешанного возбуждения; Генераторы малой мощности иногда выполняются с постоянными магнитами.