Размер электрического автомата: описание ДИН-рейки, расстояние между DIN-рейками в щитке

Автомат abb s201 c10 а однополюсный

Автомат abb s201 c10 – однополюсный автоматический выключатель с номинальным током 10 ампер, имеющий отключающую способность 6000 Ампер. Эти параметры – бренд, количество полюсов, номинальный ток и отключающая способность – в большей степени и формируют его цену

 Автомат ABB S201 C10a размеры и коды

Ширина автоматического выключателя S201 C10 – 17,5мм.

Высота – 88мм.

Глубина от DIN-рейки до  окончания рычажка – 69мм.

Код заказа  S201 C10 – 2CDS 251 001 R 0134

Штрих код EAN European Article Number (европейский номер товара) – 46430 7

Модульный

автомат abb s201 c10

В этой статье рассматривается модульный автомат abb s201 c10а. Автомат называется  модульным из-за того, что каждый его полюс представляет собой отдельный стандартный модуль.  По существу, изготовление многополюсных автоматов осуществляется соединением нескольких однополюсных модулей друг с другом. Таким образом, модульный автомат отличаются от других видов автоматов методом изготовления корпуса и его сборкой. Например, автомат в литом корпусе представляет собой цельный монолитный прибор. Его нельзя разобрать на отдельные полюса. Соответственно, из нескольких однополюсных автоматов нельзя собрать автомат многополюсный.

Характеристики автоматического выключателя

abb s201 c10, их маркировка

Автомат  abb s201 C10а имеет следующие характеристики: номинальный ток, коммутационная способность, класс токоограничения, времятоковые характеристики отключения электромагнитного и теплового расцепителей. Значения этих характеристик, как правило, промаркированы на автоматическом выключателе.

Номинальный ток автомата abb s201 C10а

Номинальный ток In автомата abb s201 C10а равен 10 ампер. Таким образом, автомат может длительное время не отключаясь  пропускать через себя ток силой 10 ампер, или меньше, при средней температуре 30°C. Однако, стоит учитывать температурные изменения. С одной стороны, при снижении температуры номинальный ток будет увеличиваться. С другой стороны, в случае увеличения температуры номинальный ток будет снижаться.

Коммутационная или отключающая способность автомата

abb s201 c10

Коммутационная способность – это возможность автомата отключится при токе короткого замыкания определенной силы. Естественно, автоматический выключатель должен при этом остаться работоспособным. Как правило, маркировка силы тока указана в прямоугольной рамке на корпусе автомата. Автомат s201 c10 имеет коммутационную способность 6000A (6 kA). Без сомнения, чем коммутационная способность больше, тем автомат качественней и дороже. Более подробно про отключающую способность автомата можно прочитать здесь.

Класс токоограничения автомата

abb s201 c10

По определению, во время короткого замыкания автомат отключается, разрывая контакты. Как известно, ток короткого замыкания может достигать несколько тысяч ампер. Поэтому между контактами образуется электрическая дуга. Помимо всего прочего, дуга имеет высокую температуру. Следовательно, данное обстоятельство может привести к выходу автомата из строя. Значит, дуга должна быть погашена как можно быстрее. Гасится она с помощью дугогасительной камеры.

Как принято, класс токоограничения автоматического выключателя показывает, за какое время происходит гашение дуги. Существует три класса токоограничения автоматических выключателей. Третий класс токоограничения означает, что дуга гасится за 3-6 миллисекунд (0,003-0,006 секунды). В свою очередь, при втором классе гашение дуги происходит за 10 миллисекунд (0,01 секунды). А вот на первый класс ограничения не установлены и гашение происходит более, чем 10 миллисекунд.

Как водится, маркировку класса токоограничения наносят на автомат в виде квадратной  рамки с цифрами 3 или 2. Обычно, она располагается под прямоугольной рамкой коммутационной способности или рядом с ней. Автоматический выключатель s201 c10 имеет третий класс токоограничения. Более подробно  о токоограничении автомата можно посмотреть здесь.

Времятоковые характеристики отключения электромагнитного и теплового расцепителей автомата abb s201 C10

Каждый автомат имеет два расцепителя – тепловой (биметаллическая пластина) и электромагнитный (реле максимального тока). По сути, при помощи этих расцепителей происходит автоматическое отключение. Параметры силы тока, при котором происходит отключение, и времени, за которое отключение происходит, называются времятоковыми характеристиками автомата.

Как правило, времятоковые характеристики электромагнитного и теплового расцепителей автомата C10 промаркированы на автомате в виде буквы C. Соответственно, эта буква изображена перед числом, обозначающим  номинальный ток. Например, в данном случае перед числом 10.

Времятоковые характеристики теплового расцепителя для автомата abb s201 c10

Несомненно, чем больше мощность нагрузки подключеной к автомату, тем больше сила тока проходящая через автомат. Слишком большая сила тока способна повредить кабель, идущий от автомата к  электроприбору. Значит, задача автомата отключить ток до того, как его сила достигнет величин, способных повредить кабель.

Как водится, времятоковые характеристики теплового расцепителя для автомата c10 составляют интервал от 1,13 In до 1,45 In. Строго говоря, при прохождении через тепловой расцепитель автомата C10 тока, равному 1,13 от номинального, он выключится за время, равное или более часа. В свою очередь, во время прохождения тока 1,45 от номинального выключится менее, чем за час.

Так или иначе, автомат s201 c10 выключится тепловым расцепителем в течении часа или более при токе 11,3 Ампер (1,13 × 10A = 11,3A). И выключится за время менее часа при токе  14,5 Ампер (1,45 × 10 =14,5 A).

При повышении силы тока более 14,5 Ампер время отключения автомата будет уменьшаться. Наконец, если сила тока достигнет значений  достаточных для отключения электромагнитного расцепителя, то отключать автомат будет уже этот расцепитель.

Времятоковые характеристики электромагнитного расцепителя автомата abb s201 C10

Как правило, автомат abb s201 C10 будет отключаться электромагнитным расцепителем при определенных условиях. То есть когда сила тока, протекающая через автомат, станет в пять раз больше номинального тока автомата. Время отключения составит более 0,1 секунды. При токе, превышающем номинальный в десять раз, автомат отключится за 0,1 секунды или менее. При силе тока  (10×5=50) 50 Ампер автомат c10 отключится за время более 0,1 секунды. Когда сила тока достигнет  (10×10=100) 100 Ампер – за 0,1 секунды или еще быстрее.

Сечение кабеля для автомата abb s201 c10

Сечение кабеля для автомата abb s201 C10 обусловлено времятоковыми характеристиками его теплового расцепителя. С одной стороны, через автомат abb s201 c10 более, чем час времени может протекать ток 11,3 Ампер. Значит, сечение проводника, подключаемого после автомата, должно быть не менее 1,5 мм² меди. Кабель с медными жилами сечением 1,5 мм², в не лучших для себя условиях, может длительно выдерживать протекание тока силой около 19 Ампер. Понятное дело, что это зависит от количества жил, материала изоляции и условий прокладки кабеля.

С другой стороны, через автомат abb s201 c10, примерно, в течении часа может протекать ток 14,5 Ампер. Бесспорно, что такой ток при неблагоприятных обстоятельствах уже приближается к опасному для медного проводника сечением 1,5 мм² максимуму. Очевидно, это не полезно для кабеля. Однако, кратковременно такой ток проводник выдержать сможет. Само собой разумеется, что такое повышение тока не должно быть частым явлением. Следовательно, не надо перегружать автомат и кабель подключением слишком большой нагрузки. Иначе, от постоянного перегрева кабель быстро выйдет из строя.

Несомненно, при применении алюминиевого проводника сечение жил должно быть увеличено. До и после автомата abb s201 c10 сечение его должно составлять 2,5 мм². Но применять в быту кабели с алюминиевыми жилами не нужно. Алюминий обладает большой текучестью. Поэтому требует частого осмотра и обслуживания.  Единственное исключение провод СИП от опоры до ввода в дом.

Номинальное напряжение автоматического выключателя abb s201 C10

Номинальное напряжение автомата abb s201 C10 обозначено маркировкой на корпусе. Так, для однополюсных автоматов оно обычно составляет 230 – 400 вольт. При этом напряжении через автомат может длительно проходить номинальный ток 10 ампер.

Маркировка на автомате в виде волнистой линии ∼ или ≈ означает, что он предназначен для использования в цепи переменного тока. Нанесена маркировка обычно перед обозначением номинального напряжения. С другой стороны, для цепей постоянного тока применяются автоматы с другим устройством и маркировкой в виде прямой линии -.

Мощность нагрузки (На сколько киловатт автомат abb s201 C10)

Итак, мощность нагрузки автоматического выключателя abb s201 c10 зависит от количества фаз сети. Очевидно, что в трехфазной сети к автомату можно подключить нагрузку большей мощности чем в однофазной.

Как полагается, однополюсный автомат abb s201 c10 предназначен для однофазной сети. Напряжение в бытовой однофазной сети составляет 220-230 вольт. Соответственно, пользуясь простой формулой P=U×I, можно определить мощность нагрузки, которую можно подключить к автомату. P=220×10=2200 Ватт. P=230×10=2300 Ватт.

Мощность нагрузки для однополюсного автомата abb s201 c10 равна 2200-2300 Ватт. Безусловно, лучше ограничить мощность подключенного электроприбора до 2,2 КилоВатт. Это позволит не перегревать кабель и не вызывать частое отключение автомата. Скорее всего, напряжение в сети будет понижено. По новому госту напряжение однофазной сети должно быть 230 вольт ± 10%. Соответственно, в трехфазной сети 400 вольт ± 10%. Но обычно оно минус  10% или ниже и  намного реже плюс.

Где применяется автомат abb s201 c10

Однополюсные автоматы abb s201 c10 могут быть применены для защиты линии на отдельный электроприбор мощностью около 2200 Ватт.

Строго говоря, автомат abb s201 c10 может быть установлен для защиты сети с активной, индуктивной или ёмкостной нагрузкой. То есть, он может применяться как для защиты сети с подключенными в нее осветительными и нагревательными приборами, так и для защиты сети с двигателями, трансформаторами, а также различными электронными электроприборами. Однако, настоящее его применение – это сеть со смешанной нагрузкой.

По сути, автомат с обозначением буквы C предназначен для защиты сети, к которой подключены разные виды нагрузок.  С другой стороны, для более корректной защиты сети нередко приходится применять автоматы с другими характеристиками. К примеру, для защиты сети, в которую подключен двигатель с большим пусковым током, устанавливается автомат с характеристиками D.

Схема подключения однополюсного автомата abb s201 c10

Как подключить автомат, сверху или снизу? По определению, питающий проводник подключается к неподвижному контакту автомата. Обычно, это означает подключение сверху. Но могут быть и исключения. Другими словами, нужно всегда смотреть схему подключения, нанесенную на корпус автомата.

Так, цифра 1 на схеме показывает, куда подключается вход фазного проводника. Цифра 2 показывает выход фазного проводника.

На данной схеме показано применение автомата abb s201 c10 для отдельной цепи. Стоит обратить внимание, что вводной автомат должен быть минимум на два номинала больше нижестоящего автомата.

УЗО, гребенки и дополнительные контакты

Стоит отметить, что покупая автомат, надо иметь в виду, что он будет монтироваться вместе с УЗО. По совести, применять УЗО лучше не только одного производителя с автоматом, но и из одной серии с ним. В этом случае, можно быть точно уверенным в наилучшем их взаимодействии друг с другом. Безусловно, для автомата s201 c10 подходит УЗО F202 с номинальным током 16 ампер. Схема подключения УЗО более подробно.

Автомат s201 c10 относится к серии автоматов ABB S200, с отключающей способностью 6000A. Несомненно, для автоматов этой серии подходят  только гребенки abb серии PS. Потому при применении других гребенок могут возникать перекосы аппаратов в щите. Вдобавок ко всему прочему, при монтаже с “неродными” комплектующими, могут остаться открытыми токоведущие части гребенки. Вне сомнения, это опасность поражения электрическим током. В свою очередь, s201 c10 можно монтировать с различными дополнительными приспособлениями. В частности, к нему можно подключать боковые и нижние дополнительные контакты.

Автомат abb s201 C10 – цена

Цена автомата abb s201 c10, как правило, складывается их его характеристик, количества полюсов и “раскручености” бренда.

Видео про автомат s201 c10

Рекомендуем прочитать

Коммутационная или отключающая способность автоматического выключателя

Коммутационная или отключающая способность автомата – это возможность автомата отключатся определенное количество раз. Отключение происходит при токе короткого замыкания (КЗ) определенной силы.   Эта сила тока КЗ и является параметром отключающей способности  Читать далее…

Класс токоограничения автоматического выключателя

Класс токоограничения автоматического выключателя определяется скоростью гашения электрической дуги. Дуга возникает при отключении автомата в случае короткого замыкания. По определению, во время короткого замыкания автомат  разрывает контакты и соответственно, отключается. В результате сила тока при коротком замыкании может достигать несколько тысяч ампер. Потому между размыкающимися контактами образуется электрическая дуга. Помимо всего прочего, дуга имеет высокую температуру. Разумеется, из-за данного обстоятельства автомат может выйти из строя. Значит, дуга должна быть как можно быстрее погашена. Гасится дуга с помощью дугогасительной камеры   Читать далее…

Характеристики автоматических выключателей – обозначения на корпусе

Характеристики автоматических выключателей важный фактор при выборе защиты электроприборов в каждом конкретном случае. Потому автомат необходимо выбирать учитывая эти характеристики, обозначения которых нанесены на корпусе  Читать далее…

 

Ваш Удобный дом

Типы характеристика классификация виды автоматических выключателей. Устройство автоматического выключателя: маркировка, токи, обозначение

Типы автоматических выключателей Автоматический выключатель – защитный прибор, срабатывающий от короткого замыкания или тепловой перегрузки линии к которой подключен. Типы: Основные типы или виды автоматических выключателей: – Модульный автоматический выключатель. Устройство стандартного, модульного типа с установкой в электрический щиток на din-рейку. Применяется для защиты в бытовых целях, а так же в коммерческих и промышленных сетях энергораспределения. – Промышленные автоматические выключатели в корпусе. Предназначены для защиты распределительных сетей 50/60 Гц с напряжением до 660 В, рабочим током до 1600 А. Применяется в больших щитовых подстанциях и на производстве используются для подключения мощного оборудования или как главный вводной автоматический выключатель. – Автоматические выключатели для защиты электрических двигателей. Все вышеперечисленные типы автоматических выключателей имеют свои характеристики для определенных параметров срабатывания. Остановимся более подробнее на модульном автоматическом выключателе. Это основной элемент защиты в электрораспределении для жилищных, коммерческих помещений. Сразу обозначим, что внешний вид модульных автоматических выключателей одного и того же производителя будет одинаков, характеристики срабатывания на внешний вид не влияют. Различают автоматические выключатели по характеристике срабатывания: Характеристика срабатывания это настройка магнитного расцепителя, более простыми словами – настройка чувствительности на ток короткого замыкания. Токи автоматических выключателей Для бытовых условий электрораспределения (в жилом доме, квартире) применяются номинальные токи автоматических выключателей от 0,5 до 63 Ампер. Такие параметры автоматических выключателей являются достаточными для обеспечения защиты и правильного распределения электрических линий. Если, в жилом доме, возникает потребность установки автоматического выключателя на токи выше 63 Ампера, то такие приборы так же существует, но уже в промышленных сериях. Устанавливая в доме такой мощный автомат, убедитесь что сечение вводного кабеля позволяет устанавливать автоматический выключатель на такой ток. К примеру, для автоматического выключателя на ток 100 Ампер сечение кабеля, которого он защищает должно быть не менее 16 mm² медного проводника или же 25 mm² алюминиевого. Более точное определение номинального тока автомата защиты к сечению кабеля зависит от ряда таких факторов, как длина токоведущей линии, количество жил в проводнике (одножильный, двухжильный, трехжильный провод и т.д) и способ прокладки кабеля. Приняв во внимание потерю мощности, от длины линии, и условие охлаждения от способа прокладки кабеля вы сможете правильно подобрать номинальный ток автоматического выключателя для надежной и безопасной работы. Технические характеристики автоматического выключателя: Рассмотрим самые востребованные время-токовые характеристики автоматических выключателей в бытовых сериях: Классификация автоматических выключателей:
Итак, время-токовая характеристика автоматических выключателей, такая характеристика дает возможность индивидуального подбора защиты к каждому прибору или линии. – Кривая «B». В автоматическом выключатели такого типа срабатывания настройка магнитного расцепителя установлена в пределах 3÷5 Iноминального значения автомата. Автоматические выключатели с характеристикой отключения B, способны защищать от тока короткого замыкания с малым значением и подойдут для установки практически во всех случаях, где на линии нет устройств с большими пусковыми токами. Защита освещения, бойлеров, нагревательных приборов, электрочайника, тостера, бытовых электрических плит и других электроприборов за исключением электроприборов где присутствуют электродвигатели, насосы. – Кривая «C». Автоматический выключатель характеристики отключения у которого тип С — настройка 5÷10 от Iноминального значения. В современных квартирах и домах, практически везде стоят автоматические выключатели с такой характеристикой. Это обусловлено тем, что автомат с такими настройками способен надежно защищать линии практически со всеми электроприборами, включая те приборы, где при старте включения появляются большие пусковые токи (приборы в конструкции которых есть электродвигатели, большое количество дросселей и пр. ). Например, бытовые электроприборы с большими пусковыми токами: стиральная машина, пылесос, холодильник, блендер и т.п.
– Кривая «D». Категория автоматических выключателей с характеристикой D предназначена для защиты электрических двигателей в однофазной и трёхфазной сети. Это устройства защиты с более грубыми настройками чувствительности к токам короткого замыкания: в пределах от 10 до 20 Iноминального значения. Автоматические выключатели характеристики которых мы не упомянули в этой статье («MA», «A», «K», «Z») относятся к промышленным сериям и о них мы расскажем в отдельной статье. Напишем немного о том, зачем такая градация по типам срабатывания. В электрораспределительных щитах, при распределении с большого количества потребителей, для правильной работы системы, необходимо соблюдение селективности. Селективность автоматического выключателя — можно назвать словом «избирательность». Селективность — согласование работы установленных последовательно защитных аппаратов, таким образом, чтобы в случае перегрузки или короткого замыкания (к. з.) отключалась только та часть установки, где возникла неисправность. Маркировка автоматических выключателей – Расшифруем основные показатели бытового, модульного автоматического выключателя по маркировке. Обращаем ваше внимание на то, что у фирменных, оригинальных устройств защиты, маркировка выполнена четко и нестирающейся краской. Бывают случаи когда вам предлагают автоматический выключатель маркировка которого не четкая, цифры напечатаны расплывчатой краской или вовсе стертые, знайте это подделка! На корпусе изделия должно быть все обозначение автоматических выключателей, даже такие технические характеристики, как отключающая способность автоматического выключателя и характеристика отключения. Например, напечатанный символ «C», рядом с номиналом, указывает на то, что автоматический выключатель С типа. Каталог автоматических выключателей Интернет-магазин «Электрика-Шоп» — это специализированный магазин электрики. В каталоге наших товаров вы найдете самые популярные, надежные, проверенные временем и практикой, автоматические выключатели европейских брендов. Например, автоматические выключатели Schneider Electric, считаются одними из самых лучших средств защиты от короткого замыкания и тепловой перегрузки. В каждой карточке товара автомата защиты Шнайдер Электрик можно скачать каталог автоматических выключателей Schneider Electric. Автоматические выключатели Moeller / Eaton – еще один качественный, надежный, а главное доступный по цене бренд автоматов защиты. Производитель Moeller / Eaton предлагает несколько серий для бытового и коммерческого сектора, подробнее о продуктах можно ознакомиться перейдя по ссылке – Автоматические выключатели Moeller
Устройство автоматического выключателя Мало кому приходилось разбирать автомат и исследовать устройство автоматических выключателей. Для общей информативности, мы решили показать вам, как должно выглядеть это защитное устройство изнутри, и как на практике выглядят разобранные автоматы оригинального фирменного бренда и обычный китайский (из дешевого ценового сегмента). Предлагаем фото и схему этих автоматических выключателей в разрезе с краткими комментариями.
Клеммы подключения у фирменного автоматического выключателя это два полноценных винтовых зажима, а у китайского одна верхняя клемма для подключения провода с нормальным креплением и одна нижняя с явной халтурой, зачем делать экономию на зажимах проводов мы не знаем, но даже такой ньюанс может повлиять на продолжительность работы автомата. Не будем подробно описывать достоинства и недостатки конкретно этих автоматических выключателей, но в результате увиденного, сделаем такое описательное заключение, что при разборке двух автоматов защиты (фирменного и с категории «подешевле») механические части, такие как подвижный и неподвижный силовой контакт, крепление гибкого проводника, плавность хода ручки управления и клеммы подключения даже визуально имеют явное отличие качества. Мы не тестировали тепловой и электромагнитный расцепитель автомата китайского, дешевого образца, но не идеальное качество применяемых деталей показал даже визуальный осмотр устройства этого автоматического выключателя.

Автоматы электрические (автоматические выключатели) » их назначение, установка и подключение.

Очень ходовым устройством в сфере электрики является электрический автомат. Его значение трудно переоценить. Общий смысл данного электротехнического устройства прост — включение и выключение питания, а при чрезмерном значении силы тока его роль сводится к своевременному срабатыванию и отключению того или иного устройства, в цепи которого он стоит. Проще говоря, это одно устройство имеющее две функции — выключателя и токовой защиты. С его появление отпала необходимость повсеместного применения плавких защитных предохранителей. Ведь раньше основную защиту по току выполняли именно предохранители. Электрические автоматы намного удобней в использовании. Если сгоревший предохранитель необходимо заменить, то автомат достаточно взвести.

Устройство автоматов электрических бывает разных конструкций и принципов действия (электромагнитные, тепловые, электронные). Наиболее распространёнными автоматами являются электромагнитного типа. Суть его сводится к следующему, напоминает работу обычного реле, внутри имеется токовая катушка, которая при номинальном значении просто проводит через себя ток, а в случае превышения нормального значения силы тока она начинает притягивать к себе металлическую часть, что запускает механизм срабатывания и отключения электрического автомата. Ранее взведённый пружинный механизм, соединяющий электрические контакты автомата, срабатывает и обрывает тем самым электрическую цепь.

Электрические автоматы могут устанавливаться в различных местах крепления, следовательно и разновидностей монтажного крепления у автоматов существует несколько. Наиболее применяемым вариантом крепления электроавтомата является «на динрейку». На задней стороне защитного устройства имеется специальное углубление со специальной защёлкой. На само же место крепления прикручивается так называемая динрейка, имеющая вид направляющей полосы из металла. Её саморезами или винтами прикручивают к поверхности установочного места (поверхность стены, внутренняя сторона электрического щита, отдельный корпус и т.д.) и на неё уже ставят и защёлкивают сам автомат электрический. После этого можно к устройству подключать силовые провода. Другим способом является обычное прикручивание корпуса автомата к установочному месту.

Подключение электрических автоматов также не вызывает особого труда. На корпусе автоматического выключателя по сторонам имеются специальные закручиваемые контактные зажимы. К ним подводится силовой электрический кабель, провода, у которых заранее снята диэлектрическая изоляция с концов, они вставляются в данные зажимы и надёжно закручиваются отвёрткой. Сами клеммные места имеют довольно хорошую площадь и размер, что позволяет даже на видя входа с лёгкостью попасть в нужную область подключения. Помимо проводов несколько электрических автоматов могут между собой подключаться по средствам «гребешков» — это специальные перемычки, выполняющие роль электрических проводников, но имеющие более эстетическое исполнение.

Классификаций автоматов электрических существует множество: по силе тока, по количеству фаз, скорость срабатывания, конкретное назначение, конструкционное исполнение, окружающим условиям эксплуатации, фирмы производители и т.д. Один и тот же автоматический выключатель разных фирм может иметь значительную разницу, в качестве работы, надёжности, долговечности, внешнему виду. При непосредственном выборе автомата следует отдавать предпочтение известным фирмам производителям, хоть и цена у них возможно будет отличаться (в большую сторону) от подобных аналогов. Но это того стоит, ведь электрический автомат является защитным устройством, что убережёт Вас от опасностей.

P.S. Действительно, электрический автомат настолько ходовое устройство, что без него не обходится ни одна электрическая схема. И большое достоинство этих устройств заключается в том, что для возобновления его работоспособности достаточно всего лишь взвести. Для электрика это очень важно, с точки зрения его лени!

Вводной автомат. Расчет, выбор вводного автомата для квартиры

 

Вступление

Здравствуйте. Вводной автомат это обязательное устройство электропроводки квартиры предназначенное для защиты всей электропроводки от перегрева и токов короткого замыкания, а также общего отключения электропитания квартиры. О выборе, расчете вводного автомата пойдет речь в этой статье.

Назначение вводного автомата

Вводной автомат должен обеспечить защиту проводов и кабелей от перегрева, способного вызвать их разрушение или пожар. Причинами перегрева могут быть длительные перегрузки или значительные токи короткого замыкания.

Для предотвращения перегрева проводов используют хорошо испытанное решение : вводной автоматический выключатель (автомат защиты), содержит тепловой и электромагнитный расцепитель. Вводной автомат также обеспечивает выполнение функций отключения всей электросети квартиры и разделение питающей линии от групповых электрических цепей квартиры.

Выбор вводного автомата для электропроводки квартиры

Выбор вводного автомата зависит от следующих условий и величин:

• Величины линейного напряжения;
• Режима нейтрали;
• Частоты тока;
• Характеристик токов короткого замыкания;
• Установленной мощности;

Величина линейного напряжения

Для нашей электросети значение фазного и линейного напряжения для квартиры величины постоянные. Это 220 Вольт или 380 Вольт соответственно.

Частота тока

Частоты тока величина тоже постоянная. Это 50 Герц (Гц).

Режим нейтрали

Режим нейтрали это тип заземления, используемый в вашем доме. В подавляющем большинстве это система TN ,система с глухозаземленной нейтралью c различными ее вариациями (TN-C; TN-C-S; TN-S).

Характеристики токов короткого замыкания

Короткое замыкание это несанкционированное соединение двух фазных проводников или фазного и нулевого рабочего проводников или фазного проводника с системой заземления. Самое опасное короткое замыкание (КЗ), которое учитывается в расчетах электросхем, это замыкание трех фазных проводников находящихся под напряжением.

Ток короткого замыкания это важная характеристика для выбора автомата защиты. Для выбора вводного автомата рассчитывается ожидаемый ток короткого замыкания.

Расчет ожидаемого тока короткого замыкания для трехфазной сети, короткое замыкание (КЗ) между фазами:

• I-ожидаемый ток короткого замыкания, A.
• U-Линейное напряжение,
• p-Удельное сопротивление жилы кабеля, для меди 0, 018, для алюминия 0,027;
• L-Длина защищаемого провода;
• S-Площадь сечения жилы кабеля, мм2;

Расчет ожидаемого тока короткого замыкания (КЗ) между фазой и нейтралью

• Uo-Напряжение между фазой и нейтралью;
• m-Отношение сопротивления нейтрального провода и сопротивлением фазного проводи или площадью сечения фазного и нейтральных проводов, если они изготовлены из одного материала.
• P-Удельное сопротивление жилы кабеля, для меди 0, 018, для алюминия 0,027

Режим нейтрали для выбора вводного автомата

Для различных режимов нейтрали применяются следующие вводные автоматы

Выбор вводного автомата для системы TN-S:

Вводной автомат для системы TN-S должен быть

• Однополюсной с нулем или двухполюсной,
• Трехполюсной с нейтралью или четырехполюсной.

Это необходимо для одновременного отключения электросети квартиры от нулевого рабочего и фазных проводников со стороны ввода электропитания. так как нулевой и защитный проводники разделены на всем протяжении.

Выбор вводного автомата для системы TN-C:

Для системы питания TN-C вводной автомат защиты устанавливается однополюсной (при электропитании 220 В) или трехполюсной (при питании 380В). Устанавливаются они на фазные рабочие проводники.

Расчет вводного автомата для электросети квартиры

Расчет вводного автомата для электросети квартиры 380 Вольт

Для выбора вводного автомата рассчитываем ток нагрузки:

• Uн-Напряжение сети;
• Pp-Расчетная мощность;
• Cosф-(Косинус фи)Коэффициент мощности;
• Для отстойки от ложного срабатывания номинальный ток теплового расцепителя вводного автомата выбираем на 10% больше:
• Iт.р.=Iр×1,1

Расчет вводного автомата для электросети квартиры 220 Вольт

• Iр=Pр/Uф×cosф
• Uф –фазное напряжение;
• Iт.р.=Iр×1,1

Примечание: Cosф (Косинус фи) Коэффициент мощности: Безразмерная величина характеризирующая наличие в нагрузке реактивной мощности. По сути отношение активной к реактивной мощности. 

©Elesant.ru

Нормативные документы

• ГОСТ Р 50571.5-94 (ГОСТ 30331.5-95) Электроустановки зданий. Часть 4. Требования по обеспечению безопасности. Защита от сверхтока
• ПУЭ, часть 3, (изд.шестое) Защита и автоматика.

Другие статьи раздела: Электромонтаж

 

 

Модульный выключатель нагрузки — отличия от автомата, как выбрать и где установить

Наверняка многие из вас пользовались автоматическими выключателями. Проблем включить-выключить свет с помощью таких выключателей не возникало. Но вы должны знать, что в первую очередь автоматические выключатели создавались не для частых коммутационных операций, а для защиты эл.проводки и токоприемников от сверхтоков.

Роль обыкновенного рубильника, т.е разрывание цепи — это второстепенная задача автоматического выключателя.

И если вы злоупотребляете частыми отключениями с помощью автоматов, в особенности не отключив из розеток нагрузку, внутри автомата происходит постепенное выгорание контактов.

Контакты в конечном итоге подгорят и почернеют, потеряв свою номинальную пропускную способность. В итоге через некоторое время, автоматический выключатель вам придется менять. Если вы этого не сделаете, очередное короткое замыкание может привести к воспламенению самого автомата.

Поэтому для повышения безопасности электрощитков и надежности электроснабжения и были разработаны выключатели нагрузки.

Внешний вид и устройство

Размером и формой он аналогичен автоматическим выключателям. Отличить его можно по надписи на лицевой стороне выключатели. Вместо надписи ВА, будет написано ВН (или ВМ-Р(рубильник).

Модульный выключатель нагрузки может быть как одно, так и 4-х полюсным. Выпускается он на токи от 16А до 125А.
Основное значение выключателей нагрузки — оперативные коммутации, т.е. процесс включения-выключения номинальных токов в отходящей цепи. Внутри установлен мостиковый контакт, с большей площадью и большей силой прижимания чем у обычных автоматов.

Использование модульных выключателей нагрузки в распредщитке с точки зрения безопасности, является правильным решением.

Заводы изготовители автоматических выключателей обычно указывают, что автомат предназначен для не частых коммутаций, как правило не более шести раз в час.

А представьте что вам необходимо часто пользоваться автоматом для отключения света. Больше всего таких коммутаций происходит в процессе ремонта квартиры или наладке освещения.

Поэтому, если вам сначала монтируют распредщиток, а затем происходит сам ремонт, обязательно позаботьтесь об установке в щитовой выключателя нагрузки.

Вот сравнительные характеристики ресурса электрических отключений обычного автомата и выключателя нагрузки марки ИЭК. Как видно из данных, выключатель нагрузки здесь выигрывает почти в 2 раза.

Обратите внимание что выключатели при эксплуатации в домашних условиях не ремонтопригодны.

Если с модульным устройством произошла какая-то проблема и выявился дефект, не старайтесь их разобрать и починить самостоятельно. Так что если обнаружили неисправность на ВН-рубильнике или автомате, меняйте их на другие.

Как выбрать выключатель нагрузки-мини рубильник

Если у вас уже установлен вводной автомат, для выбора выключателя нагрузки ориентируйтесь прежде всего на его номинальный ток. Номинал выключателя нагрузки рекомендуется выбирать либо равным номинальному току автомата, либо на ступень больше. При этом следует не забывать что нам диктуют правила.

Так согласно ГОСТ 32397-2013  минимальный ток вводного устройства должен быть не менее 40А.

Руководствуясь этим, приобретайте в магазине аппараты от 40А и выше, тем более что в цене они не слишком отличаются от своих «меньших собратьев». Ну а располагаться выключатель нагрузки должен однозначно до вводного автомата, а еще лучше до самого прибора учета.

Некоторые электрики используют зачастую схему электрощитка даже без вводного автоматического выключателя. Это также разрешается, если вы грамотно защитили отходящие линии отдельными автоматами. В этом случае на вводе монтируется просто один выключатель нагрузки.

Плюс такой схемы не только в экономии, но и в селективности. При замыкании в проводке, у вас уже одновременно не отключится и ввод (погасив всю квартиру, что зачастую бывает при больших токах КЗ) и автомат группы.

Преимущества использования выключателя нагрузки

1. минимальная вероятность повреждения изоляции дугой, даже при долгом использовании или загрязнении, за счет специальной конструкции с двойным разрывом цепи
2. небольшая стоимость
3. увеличенная электрическая износостойкость
4. допускается эксплуатация при умеренных перегрузках

Статьи по теме

Что лучше установить в щитке: «дифавтомат» или УЗО?

Без защитных элементов электрической сети в квартире и на даче не обойтись в любом случае. Эти устройства не только предотвращают серьезные последствия при коротком замыкании и защищают от превышения в сети допустимых нагрузок, но и не допускают утечки тока. В большинстве случаев для защиты устройств от последствий короткого замыкания используются автоматические выключатели, или «автоматы», в то время как для защиты от возможных утечек применяются устройства защитного отключения — УЗО.

Вместе с тем, и то и другое хорошо решают комбинированные приборы, которые имеют математическое название — дифференциальные автоматические выключатели, или «дифавтоматы». Это весьма удобные устройства, которые в одном корпусе совмещают две функции: УЗО и автоматический выключатель.

Что поставить: дифавтомат или УЗО

Ниже мы коротко расскажем, что из себя представляют оба устройства, а также выясним, УЗО или дифавтомат, что из них выбрать. А пока лучше остановимся на основных параметрах выбора, которые часто выступают в качестве ограничений. Это и цена устройства, неудобство подключения и конечно размеры щитка, куда вы будете устанавливать прибор.

Но главным критерием все же является цель: для чего устанавливается тот или иной аппарат. В частности, для обеспечения безопасности одного потребителя и одной линии смело берите дифавтомат.

При этом нужно помнить, что в щитке нужно будет предусмотреть довольно много места для дополнительной защиты. Как известно, для УЗО нужно также устанавливать автоматический выключатель, т.к. оно не имеет встроенной защиты от сверхтоков. Выходит, что для автомата требуется одно модуль-место, а для УЗО — три (сам модуль в два раза толще). То же самое касается подключения отходящих линий, количество которых также зависит от количества групп розеток.

В настоящее время в продаже уже можно найти одномодульные дифавтоматы, которые по выполняемым функциям идентичны обычным АВДТ: они имеют и УЗО, и автомат.

Но у АВДТ есть особенность при подключении, т.к. подразумевает использование таких дополнительных и весьма дорогих инструментов, как пресс клещи, стрипперы и другие инструменты, которые позволят сократить время монтажа.

Здесь вариант «УЗО + автомат» выглядит более бюджетным и удобным.

В общем то, после этой информации становится понятно, что лучше при выборе дифавтомат или узо.

Как подключать УЗО и дифавтомат

Сборка этих приборов выполняется стандартным образом: фазный провод подключается на автоматический выключатель, а затем выходит из автомата и подключается на верхнюю «фазную» клемму УЗО. Нулевой провод подключается напрямую на верхнюю «нулевую» клемму УЗО. Затем фаза и ноль отходят от нижних клемм УЗО к потребителю.

Схема подключения дифавтомата немного проще: фазный и нулевой провод подключаются сразу на верхние клеммы прибора. С нижних клемм питание идет к потребителю.

Особенности применения

Как известно, в электрической цепи необходимо устанавливать защитное устройство именно с целью защиты: в результате скачка напряжения или других нештатных ситуаций оно отключает питание с помощью специальных технологий. В результате такого срабатывания мастеру предстоит найти причину отключения, среди которых может быть как замыкание, так и утечка тока. В случае с использованием АВДТ такие причины сразу можно и не обнаружить.

Но вот при использовании связки «автомат + УЗО» вам будет сразу видно: если отключилось УЗО — неисправность кроется в утечке тока, если же сработал автовыключатель, то причина в коротком замыкание или перегрузка линии.

Что такое УЗО

УЗО работает как защитник человека от поражения электрическим током и как превентивный механизм по предотвращению случайного возгорания кабелей проводки и подключаемых шнуров электроприборов.

Функциональная идея рассматриваемого устройства основана на законах электротехники, постулирующих равенство входящего и выходящего тока в замкнутых электрических цепях с активными нагрузками.

Это значит, что ток, протекающий через фазный провод, должен быть равен току, протекающему через нулевой провод — для цепей однофазного тока при двухпроводной разводке и что ток в нейтральном проводе должен быть равен сумме токов, которые протекают в фазах для трехфазной четырехпроводной цепи.

Когда в таком контуре из-за случайного прикосновения человека к неизолированным частям токопроводящих элементов цепи или при контакте оголенной части проводки (из-за повреждения) с другими токопроводящими предметами, образующими новую электрическую цепь, происходит так называемая утечка тока — равенство входящего и выходящего токов нарушается.

Это нарушение может быть зарегистрированным и использоваться как команда на отключение всей электрической цепи. На этом процессе и было сконструировано УЗО. А ток «утечки» в рамках электротехники стали называть дифференциальным током. УЗО может регистрировать очень малые токи «утечки» и выполнять функции механизма выключателя.

При выборе УЗО нужно помнить, что внутренней защиты от сверхтоков в нем не предусмотрено, УЗО защищает и реагирует только на ток утечки. Поэтому последовательно с устройством защитного отключения обязательно должен устанавливаться автоматический выключатель. Номинальный ток автомата должен быть меньше или равен номинальному току УЗО.

Как отличить УЗО от дифавтомата визуально

Здесь все достаточно просто, хотя два устройства очень похожи между собой. В первую очередь, у УЗО сразу на лицевой стороне виден мощный рубильник, индикатор и кнопка «Тест». Во-вторых, на УЗО на корпусе крупными цифрами указывается маркировка по току, например, 16А.

Если в начале надписи присутствуют латинские буквы В, С или D, а далее идет цифра, то перед вами дифференциальный автомат. Например, перед силой тока 16 идет буква «С», что означает тип характеристики электромагнитного и теплового расцепителей.

Когда УЗО не защитит

УЗО не среагирует, когда человек или животное попадет под напряжение, но тока замыкания на землю при этом не произойдет. Такой случай возможен при прикосновении одновременно к фазному и нулевому проводнику, находящимся под контролем УЗО, или при полной изоляции с полом. Защита УЗО в таких случаях полностью отсутствует. УЗО не может отличить электрический ток, проходящий через тело человека или животного от тока, протекающего в нагрузочном элементе. В таких случаях безопасность могут обеспечить меры по механической защите (полная изоляция, диэлектрические кожухи и др.) или полное обесточивание электроприбора перед его техническим осмотром.

Поэтому, УЗО всегда подключают последовательно с автоматом. Работают эти два устройства именно в паре: одно защищает от утечек, другое от перегрузок и короткого замыкания.

Что такое дифавтомат

Это устройство, сочетающее сразу два защитных устройства — это одновременно УЗО и автоматический выключатель.

Прямым предназначением дифавтомата является защита человека от поражения электрическим током при прямом контакте. Устройство одновременно отслеживает как возникновение короткого замыкания, так и проявление признаков утечки электричества через повреждённые токопроводящие компоненты.

Преимуществом использования дифференциального автомата является отсутствие необходимости подбора УЗО, ведь он уже содержится в составе компонентов дифференциального автомата.

Среди недостатков можно выделить вероятность выхода из строя одного из двух компонентов дифавтомата — замена отдельной части невозможна, что вынудит приобрести новый дифференциальный автомат.

Читайте также:

Фото: компании-производители

Сборка электрощита – правила, схема и монтаж

Этапы сборки электрического щита

Работы по сборке, а также подключению щита можно разделить на отдельные этапы. На каждом из них есть свои правила и особенности. Придерживаясь их, можно собрать электрощит, который обеспечит высокую степень энергозащиты.

Этап 1. Оценка и формирование групп потребителей. На данном этапе нужно выделить потребителей с наибольшей мощностью (2 кВт и более). К ним относятся электрические печи, плиты, водонагреватели, стиральные машины, тёплый пол. Таких потребителей рекомендуется подключать отдельной группой.

Также рекомендуется создание отдельных групп для освещения, розеток.

Для подбора оборудования нужно суммировать данные по мощностям каждого потребителя (указывается в паспортах), а также прибавить около 30% запаса прочности. По результату расчетов подбираются компоненты: коммутирующие устройства, автоматические выключатели, УЗО и пр.

Этап 2. Составление схемы. Готовая схема электрощита позволяет наглядно представить будущее расположение элементов в щитке. Это облегчит процесс сборки, а также возможного ремонта или модернизации. На схеме необходимо выделить группы пользователей, а также обозначить очередность подключения компонентов.

Этап 3. Выбор электрощита и места для его установки. На этом этапе происходит расчет, а также подбор оборудования, выбор места расположения, а также покупка щитовой коробки. Эта стадия подготовки наиболее важная, т.к. допущенные ошибки могут сказаться на итоговом результате. Подбор щитовой коробки необходимо выполнить в следующей последовательности:

3.1. Подбор компонентов по группам потребителей и расчет количества модулей. По составленной схеме нужно определить, какое именно потребуется оборудование и какой мощности. Вот основные элементы, которые устанавливаются в электрический щит:

• Вводной рубильник – служит для подвода питания к щитку, а также позволяет быстро отключить электроснабжение.
• Счетчик – производит замер потребленной электроэнергии.
• Реле напряжения – защищает технику от чрезмерных скачков напряжения.
• Измерительные приборы (вольтметр, амперметр) – эти приборы подключаются при необходимости визуального контроля напряжения и силы тока. При установке реле напряжения RBUZ или мультифункционального реле RBUZ нет необходимости в дополнительных измерительных приборах.
• Автоматические выключатели – устанавливаются для защиты от замыканий, а также перегрузок. Так, например, потребители с мощностью 2 кВт и более подключаются через автоматический выключатель 25А или 32А. Для подключения розеточных линий и линий освещения достаточно автоматов 10А или 16А.
• УЗО или дифавтоматы – необходимый элемент для защиты от утечки (удара током). Желательно ставить УЗО на каждую выделенную линию.

Также для подключения потребуются специальные гребёнки, клеммы, шины, кабели и пр.

После того, как перечень компонентов определен, нужно рассчитать, сколько места они займут и какого размера нужен щит. Размеры элементов стандартные и определяются по количеству модулей – 1 модуль равен 17,5 мм. Также следует предусмотреть некоторый резерв места для будущей модернизации.

Нужно обратить внимание на качество элементов, которые будут установлены в электрический щит. Не следует приобретать дешевые некачественные изделия, т.к. от этого зависит не только стабильность электроснабжения квартиры или дома, но и энергобезопасность. Компания DS Electronics — производитель качественных реле напряжения и многофункциональных реле RBUZ. На все реле RBUZ действует гарантия 5 лет.

3.2. Выбор места установки. Часто строители предусматривают для установки щита специальную нишу, но если этого нет, то придется или делать выемку самостоятельно или воспользоваться навесными моделями.

При выборе места нужно учитывать, что к нему должен быть свободный доступ. Запрещается размещение в шкафах или любой другой мебели. Также щиток должен быть достаточно отдален от различных нагревательных приборов, газового оборудования и пр. воспламеняющихся материалов. Рекомендуемое расстояние от пола до щитка – 1,5 – 1,7м, до дверного проёма – минимум 15 см.

3.3. Выбор электрического щита. Размер коробки должен соответствовать расчетной величине по количеству модулей, а также размеру ниши. Щитовая коробка может быть изготовлена из металла или негорючего пластика. При покупке обязательно проверяйте наличие паспорта и сертификата, в которых указаны данные о производителе, материалах, правилах эксплуатации и пр.

Этап 4. Непосредственная сборка электрического щита. Обычно щитовая коробка оснащена специальными съёмными направляющими, к которым крепятся DIN-рейки для установки оборудования. Предварительную сборку удобно выполнять на столе.

Для монтажа оборудования чаще всего используется линейная или групповая схемы подключения. Линейная подразумевает установку элементов один за другим. Она проста в реализации, но в случае аварии сложно будет установить источник неисправности.

При групповом подключении модули подключаются группами на каждую линию потребителей. Такая схема более сложная в сборке, но позволяет сразу определить проблемную зону по сработавшим автоматам.

Сборка элементов щита должна происходить в следующем порядке:

1. Установка и закрепление модулей на DIN-рейки по предварительно составленной схеме.
2. Подключение элементов к вводному рубильнику при помощи гребёнки.
3. Подключение фазы при помощи кабелей с наконечниками.
4. Установка нулевой шины.
5. Проверка надёжности соединений при помощи отвёртки.
6. Подключение автомата ввода к питанию и проверка правильности срабатывания элементов.
7. Проверка напряжения на элементах при помощи мультиметра.

Этап 5. Монтаж электрощита и его подключение. Установка электрощита производится после окончания всех пыльных ремонтных и отделочных работ. Корпус закрепляется на выбранном месте, внутри при помощи саморезов фиксируются направляющие с DIN-рейками и оборудованием. Устанавливаются шины рабочего (N) и защитного (РЕ) нуля. Подводятся, а также закрепляются провода.

Перед введением щита в эксплуатацию нужно убедиться, что собраны и подключены все элементы электросистемы: выключатели, розетки, распределительные коробки и пр.

Заключение

Современный электрощит позволяет обеспечить не только бесперебойную работу внутренней электросети. Он также способен защитить технику и людей от возможных аварий, а также утечек электричества. Именно поэтому так важно внимательно подходить к выбору каждого элемента и не экономить на качественных приборах.

Оцените новость:

% PDF-1.4 % 1 0 объект > эндобдж 6 0 obj /Заголовок /Предмет / Автор /Режиссер / Ключевые слова / CreationDate (D: 20210601123411-00’00 ‘) / ModDate (D: 201

110744 + 01’00 ‘) /PTEX.Fullbanner (Это MiKTeX-pdfTeX 2.9.5840 \ (1.40.16 \)) / В ловушке / Ложь >> эндобдж 2 0 obj > эндобдж 3 0 obj > эндобдж 4 0 obj > эндобдж 5 0 obj > поток 2017-02-21T10: 32: 27 + 01: 00TeX2019-02-04T11: 07: 44 + 01: 002019-02-04T11: 07: 44 + 01: 00Это MiKTeX-pdfTeX 2.9.5840 (1.40.16) MiKTeX pdfTeX-1.40.16Falseapplication / pdfuuid: 56266e81-aec0-489e-ac57-e57670022c30uuid: 3c13b052-a33f-4489-8655-051a07da2828 конечный поток эндобдж 7 0 объект > эндобдж 8 0 объект > эндобдж 9 0 объект > эндобдж 10 0 obj > эндобдж 11 0 объект > эндобдж 12 0 объект > эндобдж 13 0 объект > эндобдж 14 0 объект > эндобдж 15 0 объект > эндобдж 16 0 объект > эндобдж 17 0 объект > эндобдж 18 0 объект > эндобдж 19 0 объект > эндобдж 20 0 объект > эндобдж 21 0 объект > эндобдж 22 0 объект > эндобдж 23 0 объект > эндобдж 24 0 объект > эндобдж 25 0 объект > эндобдж 26 0 объект > эндобдж 27 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC / ImageB / ImageI] >> эндобдж 28 0 объект > поток x ڝ Xˎ # 7 ++ zAHn-aE ~ HvϬgwaL% Q, Tz dXrkz + | Z> V + = 5Kk, ϣs?; 9қ + ^ N4j) s \ L_O / ?? I kJH @ YCVIU ~ @ f / bgz,} gj # Q Ñ

Энергии | Бесплатный полнотекстовый | Многофункциональный инструмент для определения размеров электрических машин

1.Введение

Общество обращается к электрификации транспорта и промышленных процессов, чтобы сократить выбросы, использовать альтернативные источники энергии и повысить эффективность. В связи с этим синхронные машины с постоянными магнитами (PMSM) в основном используются для тяговых приложений из-за их высокой удельной мощности и высокого КПД [1].

Однако основным недостатком PMSM и электрических машин в целом является их сложный и трудоемкий процесс проектирования, поскольку необходимо достигать различных целей, оптимизируя различные параметры, которые связаны между собой.Обычно конечной целью проектирования является минимизация стоимости машины при максимальном повышении ее эффективности. Для достижения этих целей и удовлетворения растущего спроса на оборудование необходимо улучшить процесс проектирования.

После определения требований к проектированию существует два сценария проектирования, в одном из которых машина проектируется с нуля, а в другом — плоскость автоматизированного проектирования 2D (2D CAD) выбирается из ранее разработанных, а размер машины определяется установка соответствующей длины стека и количества витков для конкретного применения.Также можно выбрать разные магниты и типы листов. Обычно в компании с широким ассортиментом электрических машин второй сценарий может быть более обычным, что делает ее более конкурентоспособной на рынке, поскольку этот процесс быстрее, чем проектирование машины с нуля. Кроме того, использование одних и тех же электрических листов и одинаковой концепции двигателя значительно снижает стоимость производства, поскольку один и тот же производственный процесс может использоваться для создания широкого спектра электрических машин.

В этой статье анализируется второй сценарий, в котором листы статора и ротора выбираются из базы данных двухмерных плоскостей и после того, как размер машины определен.На рисунке 1а показан общий процесс.

Во-первых, необходимо определить требования к машине (1), включая рабочие токи, напряжения, температуру применения, выходной крутящий момент и скорость. Эти технические требования исходят из функциональных спецификаций заказчика, которые должны быть точными, поскольку конструкция оптимальна для конкретного применения.

Во-вторых, размер машины (2). Для конкретного применения необходимо выбрать оптимальную 2D-плоскость и тип охлаждения. Затем выполняется предварительный аналитический расчет, чтобы получить приблизительное количество витков и длину пакета вместе с сечением провода.Затем начинается основной этап процесса определения размеров с использованием инструментов электромагнитного моделирования вместе с инструментами теплового моделирования, чтобы сделать более точный расчет машины. Наконец, полученные характеристики автоматически проверяются, и, если машина не соответствует требованиям, вносятся изменения в длину штабеля или количество витков с повторным вычислением до тех пор, пока конструкция не будет соответствовать требованиям.

Наконец, машина проверена экспериментально в (3), чтобы убедиться, что производительность машины равна моделируемой.Если стендовые испытания верны, размер машины достигнут; в противном случае процесс придется начинать сначала.

Как упоминалось ранее, ПМСМ являются наиболее часто используемыми электрическими машинами для тяги, и одной из их основных характеристик является нелинейность, а также их температурные зависимости в генерируемом магнитном потоке. Они также могут размагнититься, если постоянно испытывают тепловую перегрузку [1,2,3]. Вот почему электромагнитное моделирование необходимо связать с тепловым, чтобы сделать их в целом более точными.Однако связывание двух симуляций приводит к более длительному итерационному процессу, увеличивая время вычислений и проектирования.

Чтобы избежать этого, предлагается интерполяция карты для получения температуры магнита и меди на основе потерь Джоуля и сердечника. Он будет получать установившиеся температуры путем быстрой итерации с учетом изменения потерь с температурой. Наконец, рабочие температурные характеристики могут быть получены с помощью новой интерполяции магнитного потока и некоторых простых расчетов.

Что касается электромагнитного моделирования, существуют различные инструменты для его выполнения с разной точностью и разной степенью затрат времени — например, аналитические уравнения, модели с сосредоточенными параметрами, модели ряда Фурье и анализ методом конечных элементов (FEA).

Самый быстрый способ определения размера машины — использовать фундаментальные уравнения для определения размера машины, как показано в [4,5]. Этот аналитический метод в основном используется для предварительного определения размеров оборудования на первых этапах процесса из-за его скорости. Тем не менее, он не обеспечивает высокой точности по сравнению с решениями МКЭ. Другой аналитический метод — метод, основанный на рядах Фурье. В этом случае точность и время вычислений зависят от количества пространственных гармоник, учитываемых в различных областях машины.Чем выше порядки гармоник, тем выше точность, но тем больше времени занимает вычисление. Если магнитное насыщение играет важную роль в спроектированной машине, этого метода следует избегать, используя FEA, где можно учитывать локальное магнитное насыщение [6]. Для большей точности разрабатываются модели с сосредоточенными параметрами (LP). Этот метод учитывает магнитное насыщение и может быть более точным, чем другие аналитические методы, но при этом быстрее, чем FEA. Однако чем точнее результат, тем медленнее выполняется расчет, поэтому ключевым моментом является равновесие между скоростью и точностью [1].FEA считается стандартным инструментом для анализа электрических машин, поскольку он имеет подробное решение для магнитного поля, включая насыщение, обеспечивая точный результат работы машины в соответствии с плотностью сетки. Несмотря на это, FEA требует огромных вычислительных усилий и затрат времени [7]. Чтобы сократить время вычислений FEA с сохранением его точности, в литературе можно найти различные методы, которые смешивают начальное моделирование FEA с различными методами масштабирования для определения размеров различных машин.В [8,9] методы масштабирования размеров и числа витков используются после того, как выполняется моделирование методом конечных элементов базовой машины. Это моделирование генерирует карты магнитного потока, потерь и крутящего момента, которые используются для создания других моделей машин с упомянутыми методами масштабирования. Например, полиномиальные функции второго порядка используются в [3] для описания изменений магнитной индукционной связи относительно тока, используя модели FEA только для расчета параметров функций. Затем, в сочетании с другими аналитическими моделями, другие машины могут быть рассчитаны на основе эталона.Более того, в [10] FEA также сочетается с аналитическими моделями, чтобы получить быстрый инструмент для отображения на индукционных машинах в осях dq. Результаты этих методов довольно точны, поскольку они основаны на моделях FEA. Как упоминалось ранее, тепловая модель также должна быть смоделирована, чтобы оценить рабочие температуры и их распределение по машине, связав ее с электромагнитной моделью. Как и в электромагнитных расчетах, существуют различные методы с разной производительностью, такие как модели FEA, LP и вычислительная гидродинамика (CFD), показанные в [11,12].Как и в предыдущем случае, цель состоит в том, чтобы моделировать как можно точнее и быстрее. Самый быстрый способ — смоделировать машину с тепловыми сетями LP, поскольку они достаточно точны, как показано в [4,13], но они могут стать такими же медленными, как FEA, если будет введено много узлов. Поэтому в литературе встречаются некоторые модели уменьшенных узлов, которые значительно сокращают время вычислений и поддерживают хорошую точность [14,15]. Для повышения точности существует программное обеспечение CFD, используемое для моделирования систем охлаждения, расчета расходов и теплопередачи.Основным преимуществом является то, что его можно использовать для прогнозирования потока в сложных областях, например вокруг концевых обмоток, с большой точностью. Более того, данные, полученные с помощью CFD, могут быть использованы для улучшения аналитических алгоритмов в аналитических тепловых сетях. Однако его большим недостатком являются огромные потребности в вычислениях и затраты времени, что делает его непригодным для быстрого процесса калибровки, но может использоваться в больших машинах с высокой стоимостью прототипов [11,12]. В тепловом моделировании FEA используется для точного рассчитать теплопередачу в сложных геометрических формах, например теплопередачу через медные жилы в пазу.Тем не менее, у него есть важное ограничение, поскольку программное обеспечение использует аналитические / эмпирические алгоритмы для определения границ конвекции, точно так же, как в анализе контуров с сосредоточенными параметрами. В результате точность зависит от тех же факторов, что и для тепловой сети; просто имеет значение, когда необходимо точно рассчитать проводимость твердого компонента. Некоторые авторы использовали 3D-модель МКЭ пониженного порядка для сокращения времени вычислений при сохранении довольно хорошей точности [2,11].

Принимая во внимание все методы моделирования, описанные в литературе, в предлагаемом методе определения размеров используются карты магнитного потока и температуры.Карты магнитного потока получают из моделирования FEA, а карты температуры — из моделирования сети с сосредоточенными параметрами. Таким образом можно определить быстрый и точный метод.

В этой статье предлагается метод быстрой калибровки. Он определяет размер станка примерно за одну минуту, сохраняя точность моделей с конечными элементами. Основное новшество этого метода — связь между тепловым и электромагнитным полями. Размер выполняется итеративным алгоритмом.

Наконец, предложенный метод прошел проверку на реальном примере с определением размеров 10 промышленных машин, используемых в системах транспортировки людей.

Эта статья организована следующим образом: Раздел 2 описывает предлагаемый метод и объясняет теоретические основы метода. Представлены начальный процесс моделирования и алгоритм определения размеров. В разделе 3 полученные данные сравниваются с 10 результатами экспериментов на промышленных машинах для проверки алгоритма и предлагаемого процесса. В разделе 4 представлена ​​новинка работы с полученными результатами и их выводами.

2. Описание предлагаемой процедуры определения размеров

В этом разделе объясняется процедура получения карт магнитного потока и тепловых карт.Как показано на рисунке 2, эта процедура состоит из двух разных симуляций. Карты магнитного потока получены с помощью электромагнитного моделирования FEA, выполненного с использованием Altair Flux ^® (Troy, MI 48083, США), тогда как карты температуры получены с помощью теплового моделирования, выполненного с помощью Motor-CAD ^® (Wrexham LL13 7YT, Великобритания) .

Что касается карт магнитного потока, магнитный поток по оси d-q вычисляется как функция токов по оси d-q и температуры магнита. Что касается температурных карт, также были получены две карты: одна карта для средней температуры обмотки, а другая — для средней температуры магнита.Обе карты вычисляются как функция джоулевых и магнитных потерь с учетом разной длины стопки.

Эти карты составляют базу данных, в которую включены различные 2D-геометрии магнитных цепей и типы охлаждения. Таким образом, в процессе определения размеров электрических машин используются различные карты магнитного потока и температуры в соответствии с выбранной двухмерной геометрией ламинирования и охлаждающим раствором. В следующих разделах дается более подробная информация о процедуре создания карты.

2.1. Создание карты магнитного потока

Карты магнитного потока оси D-Q получены с помощью магнитостатического моделирования методом конечных элементов. Поскольку анализ электрических машин включает в себя магнитные и электрические области, магнитная цепь двигателя связана с электрической цепью.

Если геометрия станка проста, можно использовать моделирование методом FEA 2D. Однако сложная геометрия двигателя может потребовать моделирования FEA 3D. Предлагаемая в этой статье процедура подходит для обоих случаев, FEA 2D и FEA 3D.

Цель состоит в том, чтобы создать карты магнитного потока в зависимости от тока (по оси d-q) и температуры, чтобы получить φqiq, id, Tmagnet и φdiq, id, Tmagnet. Поскольку карта зависит от трех переменных, температуры магнита, токов d и q, необходимо выполнять множество симуляций с изменением этих трех переменных.

Первым шагом является определение токов и диапазонов изменения температуры для создания сценария решения для модели, как показано на рисунке 3.

Одним из критериев для определения диапазона изменения токов может быть насыщение магнитного материала.Например, для данного N максимальное значение питающего тока может быть определено в соответствии с линейностью магнитного потока оси q как функцией тока оси q, от 0 A до точки, в которой линейность оси q уменьшение магнитного потока на заданную величину. Влияние температуры магнита объясняется изменением величины остаточной остаточной силы поля магнитов. Максимальное значение остаточной намагниченности может быть установлено в соответствии со стандартными техническими данными промышленных магнитов. Например, в настоящее время максимальное поле остаточной намагниченности, которое можно найти на рынке неодимовых магнитов, составляет около 1.43 T (N52M от Baker Magnetics (5692 Elson, Нидерланды)). Что касается минимального значения остаточной намагниченности, его можно определить также с учетом стандартных свойств магнитов на рынке. Например, подходящим критерием может быть рассмотрение минимального значения остаточной намагниченности при комнатной температуре около 0,98 Тл (N25 BH от Baker Magnetics) и вычисление значения остаточной намагниченности при максимальной рабочей температуре того же магнита, около 240 ° C. Применяя этот критерий, величина остаточной магнитной индукции должна варьироваться в пределах 0.74 T – 1.43 T.

Также важно правильно определить NI, чтобы получить данные в рабочем диапазоне станка. Если рабочая точка машины превышает максимальное значение диапазона карты, карта не будет подходить для определения размера желаемой машины, потому что потребуется экстраполировать, и экстраполяция может дать неверные результаты. Программа

Flux ^® выполняет электромагнитный анализ, решая уравнения Максвелла с векторным магнитным потенциалом, окончательно решая уравнение (1) методами конечных элементов:

∇ × v0vr∇ × A → + [σ] ∂A → ∂t + ∇V = 0

(1)

где vr — тензор магнитной индукции среды, v0 — магнитная индуктивность вакуума, A → — комплексный потенциал вектора магнитного поля, [σ] — тензор проводимости среды, а V — электрический скалярный потенциал.После определения сценария решения выполняется моделирование для получения φaiq, id, Tmagnet, φbiq, id, Tmagnet и φciq, id, Tmagnet. Затем эти переменные подвергаются постобработке для получения φqiq, id, Tmagnet и φdiq, id, Tmagnet. Это будет сделано с помощью преобразования Кларка – Парка [16], как показано на втором этапе рисунка 3. Наконец, полученные магнитные потоки, показанные на рисунке 3, будут сохранены в базе данных карты магнитного потока для будущего использования.

Разрешение карт должно быть правильно выбрано, так как это может повлиять на точность окончательных результатов, выдаваемых инструментом калибровки.Критерием может быть определение не менее 10 точек вычисления в диапазоне изменения каждой переменной. Это приводит к выполнению не менее 1000 различных симуляций FEA. Еще одним ключевым моментом, влияющим на точность, является разрешение моделирования. Критерием может быть рассмотрение не менее 100 точек в одном электрическом периоде, поэтому для каждой симуляции выполняется 100 точек, что приводит к общему количеству 100 000 точек симуляции. При использовании среднего компьютера (16 ГБ ОЗУ, 64 байта — микропроцессор с частотой 3,41 ГГц) решение одной точки может занять около 5 секунд, что приводит к общему периоду моделирования в пять дней.Это может быть не слишком много, учитывая, что карты магнитного потока получают один раз, а затем больше не требуется моделирования FEA для данной геометрии магнитной цепи. Тем не менее, в случае, если технический паспорт должен состоять из множества различных геометрий магнитной цепи, эта задача может занять много времени. Таким образом, в этой статье представлено предложение по снижению вычислительной нагрузки процесса картирования магнитного потока.

Как показано на рисунке 4, в течение одного полного электрического периода φa, φb и φc существует шесть периодов φd, поэтому достаточно смоделировать 1/6 периода для получения φd, что значительно сокращает время вычислений.

2.2. Создание карты температур

Как упоминалось в разделе 1, существуют различные методы и программное обеспечение для моделирования тепловых характеристик электрических машин. В этой статье коммерческое программное обеспечение Motor-CAD ^® используется для получения требуемых температурных карт.

Motor-CAD ^® использует трехмерную модель контура с сосредоточенными параметрами, которую можно использовать для расчета установившихся и переходных тепловых характеристик нескольких типов двигателей. Одним из наиболее сложных аспектов теплового анализа двигателя является прогнозирование конвекционной теплопередачи, в основном относящейся к внешней поверхности двигателя, но также и к внутреннему воздушному зазору.Оценка выполняется программой с использованием корреляций естественной и вынужденной конвекции. Радиационная теплопередача также моделируется в Motor-CAD.

Процесс получения этих карт показан на рисунке 5. Сначала определяется модель с использованием двухмерной плоскости стека и желаемой системы охлаждения, генерирующей тепловую сеть.

Получены карты средней температуры обмотки и средней температуры магнита как функция джоулева и магнитных потерь с учетом различной длины стопки. Диапазон изменения потерь и длина стопки должны быть правильно установлены, чтобы гарантировать, что все температурные ситуации, требуемые во время процесса калибровки, будут охвачены картами.

Диапазон изменения и разрешение длины стека определяются пользователем.

Диапазон изменения потерь можно установить с учетом температуры обмотки. Например, не имеет смысла учитывать потери, которые поднимают температуру выше максимального предела для максимальной длины стопки (при сохранении постоянных потерь, чем меньше длина стопки, тем выше температуры. Таким образом, для небольшой длины стопки, температура может превышать максимальный предел).

Таким образом, диапазон изменения потерь и длина стека должны быть определены для каждого конкретного случая. Модель моделируется для каждой определенной точки потерь мощности и комбинации длины. Одно из этих имитаций выполняется для каждого типа охлаждения.

Наконец, созданы температурные карты. Карты TmagnetPLCu, PLmag и TCuPLCu, PLmag показаны в следующем Разделе 3, Разделе 3.2. Каждый слой представляет собой одну длину стека, от самой маленькой машины в верхнем слое до самой длинной в нижнем (и самом холодном) слое.

2.3. Метод определения размеров

В этом разделе описывается предлагаемый процесс определения размеров электрических машин. Как показано на рисунке 6, до начала процесса определения размеров необходимо определить проектные требования. Затем необходимо выбрать охлаждающее решение и двухмерную геометрию магнитопровода. После выбора этих двух элементов соответствующие карты магнитного потока и температуры загружаются в программу определения размеров. Как видно из рисунка 6, процесс выбора размера состоит из трех основных этапов:

• ЭТАП 1: ОПРЕДЕЛЕНИЕ L & Z.На первом этапе оцениваются предварительные значения количества витков и длины стопки. Затем, если после расчетов проверка не верна, L и Z будут пересчитаны. В зависимости от полученных характеристик значения L и Z будут увеличиваться или уменьшаться.

• ЭТАП 2: ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ И ТЕПЛОВЫЙ АНАЛИЗ. При заданных L и Z магнитные потоки dq получаются интерполяцией на карты магнитных потоков. Затем рассчитываются характеристики машины, такие как джоулевые и магнитные потери.Эти потери будут использоваться для получения рабочей температуры обмотки и магнитов путем интерполяции в температурных картах. При рабочих температурах характеристики снова рассчитываются на основе новой интерполяции карты магнитного потока. В конце этого процесса характеристики машины достигаются при температуре окружающей среды и при рабочих температурах.

• ЭТАП 3: АВТОМАТИЧЕСКАЯ ПРОВЕРКА. Производительность проверяется, и, в зависимости от результатов, процесс завершается или начинается новая итерация, возвращающаяся к Этапу 1.

2.3.1. Этап 1: Определение L & Z

После определения основных проектных требований количество витков и длина пакета предварительно рассчитываются с учетом требований по крутящему моменту Vs по току и ограничения напряжения, применяя следующий хорошо известный аналитический момент и напряжение. Уравнения (2):

Tном = 3pφdLNInVmax2 = −φq + N2LkovweIn2 + 2ρN2ncapInL + LendArkf + φdNLwe2

(2)

где Tном — номинальный крутящий момент (Нм), p — пары полюсов машины, φd — магнитный поток d (Wb), φq — магнитный поток q (Wb), L — длина пакета машины (м), N — количество намоток оборотов, In — желаемый номинальный ток (A), Vmax — максимально допустимое напряжение (V), kov — коэффициент перекрытия, we — скорость вращения машины (рад / с), ρ — удельное сопротивление провода (Ом · м), ncap — количество слоев обмотки, Lend — длина конца обмотки (м), Ar — площадь медного провода (м2), kf — коэффициент заполнения.Решая систему уравнений (2), оценивается начальная длина и количество витков, обеспечивая точную начальную точку итерационного цикла, вместо традиционной итерации, начинающейся каждый раз с определенной точки. Значения коэффициента перекрытия и заполнения для оценки фиксированы, но они могут быть скорректированы в зависимости от количества витков и окончательно выбранного сечения провода.

2.3.2. Этап 2: Электромагнитный и тепловой анализ

После определения начального числа витков (Nini) и начальной длины пакета (Lini) пора выполнить интерполяцию в карте магнитного потока.На первой итерации для интерполяции берется температура окружающей среды. Номинальный ток устанавливается для получения требуемого крутящего момента, интерполяции и получения φd и φq.

Интерполированное значение в точке запроса основано на линейной интерполяции значений в соседних точках сетки в каждом соответствующем измерении. Этот метод достаточно точен, если правильно задано разрешение карты. Экстраполяция не рекомендуется, так как это может привести к ошибочным значениям магнитного потока или температуры в случае тепловых карт.

Для расчета сопротивления стандартные значения диаметра провода сведены в таблицу для каждого числа витков, чтобы получить подходящий коэффициент заполнения в зависимости от выбранного типа обмотки, т.е. около 0,42 для распределенных обмоток и около 0,5 для сосредоточенных обмоток. Коэффициент перекрытия определяется экспериментально скорректированной кривой. С этими данными и геометрией двигателя длина конечной обмотки (Lend) рассчитывается с помощью (3), в конечном итоге получая сопротивление обмотки (RCu) с помощью (4), где ρ — удельное сопротивление меди при 20 ° C.Кроме того, индуктивность оси q рассчитывается по определению в (5):

Lend = π2 (DπQs + wd) ∗ kov1000

(3)

где D — диаметр статора, Qs — количество пазов, wd — ширина паза, а kov — коэффициент перекрытия:

RCu = ρ (Lend + 2L) (1 + 0,0039 (TCu − 20)) Ar

(4)

Затем вычисляется напряжение, как показано в (6), где Vd и Vq — напряжения dq, а Lσ — индуктивность рассеяния:

Vd = RCuid − Lσweiq − φqweVq = RCuiq + Lσweid + φdwe

(6)

Наконец, подсчитываются потери.Потери Джоуля рассчитываются по закону Джоуля (7), а потери в сердечнике рассчитываются с помощью модели Бертотти (8), показанной в [17]:

pFe = ph + pc + pe = khfBsα + ∑ikcf2Bsi2 + ikef1.5Bsi1.5PFe = kapFeWm

(8)

где pFe — потери в сердечнике на вес, ph — потери на гистерезис, pc — потери на вихревые токи, pe — избыточные потери, kh — коэффициент потерь на гистерезис, kc — коэффициент потерь на вихревые токи, ke — коэффициент избыточных потерь, α — коэффициент Стейнмеца, f — частота, Bsi — i-я гармоническая амплитуда плотности магнитного потока статора, ka — эмпирический коэффициент, а Wm — вес двигателя.

После получения Джоулева потерь и потерь в сердечнике при рабочей температуре они отправляются на термический анализ. Затем можно произвести первую интерполяцию в температурных картах, получив температуру обмотки и магнита. Тем не менее, эти температуры не являются установившимися; как и при изменении температуры, изменяются и потери. Чтобы получить установившиеся рабочие температуры, потери в Джоулях обновляются с температурой, так как сопротивление изменяется с температурой. Блок термического анализа будет выполнять эту итерацию до тех пор, пока не будут получены установившиеся потери и температуры, что займет около 16 итераций.

После достижения установившихся температур они возвращаются в блок электромагнитного анализа, так что рабочие характеристики достигаются при рабочих температурах.

2.3.3. Этап 3: Автоматическая проверка

После получения электрических характеристик при комнатной и рабочей температуре, они должны быть проверены, и, если они соответствуют всем требованиям, процесс подбора размеров будет завершен, и будет составлен благоприятный отчет о конструкции машины. В противном случае изменяются расчетные параметры и снова выполняется расчет.На рисунке 7 показано, какие параметры проверяются и какие действия предпринимаются (на ЭТАПЕ 1), если они не выполняются. На рисунке L + означает увеличение длины машины за один шаг, а Z + или Z- означает увеличение или уменьшение проводов в каждом пазу.

Проверка минимального напряжения интересна, но не является обязательной, так как некоторые машины не могут выдерживать как максимальное, так и минимальное напряжение.

Эта проверка выполняется автоматически с использованием предложенного алгоритма с учетом технических требований разработчика, таких как минимальное и максимальное напряжения, максимальный ток и максимальные температуры.

Эти требования устанавливает проектировщик в начале процесса. Максимальное напряжение и ток обычно ограничиваются инвертором или сетью, а температура обмотки обычно ограничивается материалом или классом машины. Если хотя бы один из параметров не соответствует, вносятся изменения и выполняется еще одна итерация, снова проверяя четыре параметра в ее конце. Если все параметры соблюдены, это оптимальная длина и количество оборотов для машины, поэтому отчет положительный, процесс завершается.

Графический интерфейс пользователя (GUI) разработан для реализации предложенного метода простым и удобным способом, чтобы сэкономить время и усилия при калибровке машин. Этот графический интерфейс состоит из базы данных, содержащей карты магнитного потока и температуры, интерфейса для выбора этих карт и представления требований к проектированию, вычислительного ядра для реализации предложенного алгоритма и генератора отчетов для отображения результатов после автоматической проверки результатов.

4. Выводы

В этой статье разработана методика определения размеров машин БДМ.Предложенная методология, основанная на сочетании карт магнитного потока и температуры, была применена на практике в реальных условиях. Эта методология повышает конкурентоспособность десяти промышленных двигателей, сокращая время проектирования и, следовательно, ресурсы, необходимые для этого проектирования. В результате все двигатели были подобраны таким образом, чтобы обеспечить очень хороший компромисс между стоимостью и требуемыми характеристиками.

Эта процедура позволяет выполнять калибровку быстрее, используя меньше вычислительных ресурсов.Использование карт магнитного потока и температуры позволяет достичь очень хорошей точности. Если учесть влияние температуры, достигнутые результаты будут более реалистичными. Следует отметить, что специализированное программное обеспечение необходимо только для создания карты, а алгоритм определения размера может быть запущен на любом компьютере.

Кроме того, описана более быстрая процедура для получения карт магнитного потока при различных температурах, просто моделируя 1/6 часть электрического периода, вместо того, чтобы учитывать общий электрический период.Этот метод позволяет сократить время процесса отображения на 83%.

Принимая во внимание общие результаты, предлагаемый метод калибровки обеспечивает достижение желаемых целей по сокращению времени и точности процесса калибровки, сочетанию электромагнитных и тепловых эффектов и калибровочных машин менее чем за минуту и ​​с погрешностью менее 6%.

Технические требования к электрическим машинам

Типовые технические требования к электрическим машинам и компонентам

Стороннему наблюдателю электродвигатели кажутся обманчиво простыми.Однако инженеры-конструкторы двигателей знают иначе. Правильная конструкция двигателя требует подробного определения множества взаимосвязанных параметров, а оптимизация одного атрибута требует соответствующей жертвы из одного или нескольких связанных параметров.

Ниже приведены типичные параметры, которые разработчик двигателя должен указать для нескольких наиболее распространенных типов электродвигателей, используемых сегодня.

• Физические размеры
  • Внешний диаметр, OD
  • Внутренний диаметр, ID
  • Длина стопки, длина
  • Общая длина
• Конфигурация
  • Прорезь (количество слотов)
  • Без слота (количество витков )
• Номинальное напряжение, (В)
• Номинальный ток, А
• Система изоляции
  • Эпоксидное покрытие
  • Изоляционная бумага
  • Пластиковые колпачки
  • Полностью герметизированные
• Расположение обмоток
  • Распределенное (обычно, катушка определенный диапазон)
  • Концентрированный
• Магнит и подводящий провод
  • Тип (номинальная температура)
  • Размер
• Ламинирование
  • Марка материала
  • Размер (толщина ламинирования)
  • Термическая обработка
• Электрические параметры статора
  • Сопротивление обмотки, R (типовой допуск +/- 10 %
  • Индуктивность обмотки, L (типичный допуск +/- 15% или для справки)
• Требования к испытаниям диэлектрической прочности
  • Напряжение.КВ
  • Ток утечки, мА
  • Продолжительность испытания
  • Испытание на импульсный или частичный разряд
• Особые требования
• Физические размеры
  • Макс. диаметр
  • Общая длина
  • Допуски
• Тип магнита
• Метод удержания магнита
• Особые требования

Асинхронные двигатели

• Физические размеры
  • Внешний диаметр
  • Общая длина
  • Конфигурация удлинения вала
  • Стандартный размер корпуса (NEMA, IEC)
• Конфигурация
  • Однофазный
  • Трехфазный
  • Многофазный
  • Разъемы
  • Устройство обратной связи
• Номинальное напряжение, В
• Номинальный ток, А
• Частота
• Характеристики системы изоляции
• Номинальный крутящий момент, Tr
• Пусковой крутящий момент, Ts
• Выходная мощность, P
• Коэффициент мощности
• Сопротивление обмотки статора, R (типовой допуск +/- 10%
• Индуктивность обмотки статора, L ( типичный допуск +/- 15% или для справки)
• En Требования к окружающей среде *
• Особые требования

* См. приложение

Щеточные двигатели

• Физические размеры
  • Внешний диаметр
  • Общая длина
  • Конфигурация удлинителя вала
  • Стандартный размер рамы (NEMA, IEC)
• Конфигурация
  • Постоянный магнит
  • Поле намотки
  • Разъемы
  • Устройство обратной связи
  • Марка щетки
• Номинальное напряжение, В
• Номинальный ток.A
• Рейтинг системы изоляции
• Номинальный крутящий момент, Tr
• Пусковой крутящий момент, Ts
• Выходная мощность, P
• КПД
• Постоянная крутящего момента, Kt (типичный допуск +/- 10%)
• Постоянная обратной ЭДС, Ke ( типичный допуск +/- 10%)
• Сопротивление, R
• Индуктивность, L
• Кривая скорость-крутящий момент с точкой нагрузки
• Требования к окружающей среде *
• Особые требования

Бесщеточные двигатели постоянного тока

• Физические размеры
  • Внешний диаметр
  • Общая длина
  • Конфигурация удлинителя вала
  • Стандартный размер рамы (NEMA, IEC)
• Конфигурация
  • Внутренняя или внешняя конструкция статора
  • Постоянный магнит
  • Разъемы
  • Устройство обратной связи
• Номинальное напряжение .
• Тип коммутации
• Номинал системы изоляции
• Номинальный крутящий момент, Tr
• Пусковой крутящий момент, Ts
• Выходная мощность, P
• КПД
• Постоянная крутящего момента, Kt (типичный допуск +/- 10%)
• Обратная ЭДС Постоянная, Ke (типичный допуск +/- 10%)
• Сопротивление, R (типичный допуск +/- 10%)
• Индуктивность, L (типичный допуск +/- 15% или для справки)
• Кривая скорости-момента с точка нагрузки
• Требования к окружающей среде *
• Особые требования:

* См. приложение

Шаговые двигатели
• Физические размеры
  • Стандартный размер рамы (NEMA)
  • Общая длина
  • Конфигурация удлинения вала
• Конфигурация
  • Внутренняя или внешняя конструкция статора
  • Постоянный магнит
  • Переменное сопротивление
  • Гибрид
  • Разъемы
  • Устройство обратной связи 900 80
• Номинальное напряжение, В
• Число фаз
• Число шагов на оборот
• Характеристики системы изоляции
• Момент отрыва, Tr
• Момент затягивания, Ts
• Момент фиксации / удержания
• Обмотка / клемма Сопротивление, R (типовой допуск +/- 10%)
• Обмотка / клемма Индуктивность, L (типовой допуск +/- 15% или для справки)
• Кривая скорость-крутящий момент
• Требования к окружающей среде *
• Особые требования:

* См. Приложение

Приложение

Требования к окружающей среде

• Рабочая температура
  • Диапазон температур или максимальное значение
• Пылезащита
  • Пылезащищенные двигатели защищают от проникновения пыли с помощью таких функций, как полный корпус и лабиринт уплотнения для валов.Степень защиты IP (степень защиты от проникновения) для пылезащищенных двигателей — IP6x.
• Защита от капель
  • Двигатели с защитой от капель имеют вентиляционные отверстия, которые сконструированы таким образом, чтобы капли жидкости или твердых частиц, падающие под любым углом в пределах 15 градусов от вертикали, не могли попасть в двигатель. Двигатели с классом защиты IP от IPx1 до IPx9 считаются каплезащищенными. Требования к окружающей среде
• Водонепроницаемость
  • Двигатели имеют несколько степеней водонепроницаемости, которые отражаются в степени защиты двигателя: IPx1: Защита от вертикально падающих капель воды (защита от капель).IPx2: Защита от прямых брызг воды под углом до 15 градусов от вертикали. IPx3: Защита от прямых брызг воды под углом до 60 градусов от вертикали. IPx4: Защита от брызг воды со всех сторон. IPx5: Защита от струй воды под низким давлением со всех сторон. IPx6: Защита от струй воды под высоким давлением со всех сторон. IPx7: Защита от воздействия погружения на глубину до 1 метра. IPx8: защита от длительного нахождения под давлением.
• Взрывозащищенные
  • Взрывозащищенные двигатели имеют полностью закрытые корпуса, которые сконструированы таким образом, чтобы выдерживать внутренний взрыв определенного газа, пара или пыли.В случае такого взрыва кожух предотвратит возгорание или взрыв газа или пара, окружающего кожух двигателя. Лаборатории Underwriter’s (UL) соответствуют нескольким классам взрывозащиты. Один из таких методов оценки классифицирует комнаты по количеству частиц размером более 0,5 микрона в одном кубическом футе воздуха.Существуют различные государственные, метрические и международные стандарты. Двигатели, рассчитанные на пригодность для использования в чистом помещении, будут определять конкретный стандарт, по которому они рассчитаны.
• Криогенное использование
  • Двигатели с криогенным классом рассчитаны на чрезвычайно низкие температуры окружающей среды, такие как 20 K и ниже
  • Радиационно-стойкие
  • Радиационно-стойкие двигатели изготовлены из материалов, которые выдерживают высокоэнергетическое гамма-излучение. Номинальные характеристики выражены в таких единицах, как допустимые значения RAD в общей накопленной дозе (TAD).
• Использование в вакууме
  • Двигатели с номинальным вакуумом обладают такими характеристиками, как давление паров смазочного материала ниже номинального окружающего вакуума и конструкторские технологии
Скачать копию в формате PDF Типовых технических требований к электрическим машинам и компонентам информации

Электрические машины — Обзор электромагнетизма

Трансформатор Действие

Законы Фарадея и Ленца гласят, что

\ [ e = — \ frac {d \ phi} {dt} \]

Если поток, проходящий через один виток проволоки, изменяется со временем, в через виток, и индуцированная ЭДС будет действовать, чтобы индуцировать ток, противодействующий изменению магнитного потока.

Если одиночный провод расположен так, чтобы образовать замкнутый контур, это называется «витком». Несколько витков провода вместе образуют «катушку». Катушки часто могут иметь 2 «стороны катушки», т. Е. положительный ток может течь от вас с одной стороны катушки и к вам с другой стороны катушки. катушка. Несколько катушек могут быть соединены в «обмотку».

В катушке полный поток, проходящий через катушку (соединяющую катушку), будет сумма магнитного потока, связывающего каждый виток катушки.Часто это количество приблизительно равно количеству витков. умноженный на поток, связывающий один виток. Однако правильнее думать о полной потокосцеплении катушка, обозначенная λ. Потоковая связь имеет узлы Вебера-витков. В этом случае мы перепишем индуцированное напряжение как:

\ [ е = — \ frac {d \ lambda} {dt} \]

Моторное действие

\ [ \ vec {F} = я (\ vec {\ ell} \ times \ vec {B}) \]

Сила возникает, когда ток течет через проводник в магнитном поле.Обратите внимание, что если текущий поток, параллельный направлению магнитного потока, сила будет равна нулю.

Сила является максимальной, когда ток перпендикулярен плотности потока.

Генератор Действие

\ [ е = (\ vec {v} \ times \ vec {B}) \ cdot \ ell \]

При перемещении проводника через магнитное поле в проводнике индуцируется напряжение. Обратите внимание, что в В приведенном выше уравнении \ (v \) обозначает линейную скорость.

Наведенное напряжение достигает максимума, когда проводник, плотность потока и движение перпендикулярны друг другу.

Электрические машины | Министерство энергетики

Программа

AMO Next Generation Electric Machines (NGEM) — это научно-исследовательская работа, в которой используются последние технологические достижения в силовой электронике и электродвигателях для разработки нового поколения энергоэффективных, высокоскоростных, интегрированных приводных систем среднего напряжения (MV) с высокой удельной мощностью для широкий спектр критических энергетических приложений.

Усовершенствования систем промышленных электродвигателей могут быть реализованы за счет применения ключевых технологий, таких как устройства с широкой запрещенной зоной, усовершенствованные магнитные материалы, улучшенные изоляционные материалы, агрессивные методы охлаждения, конструкции высокоскоростных подшипников и улучшенные проводники или сверхпроводящие материалы.Программа NGEM будет способствовать постепенному изменению, которое позволит более эффективно использовать электроэнергию, а также уменьшить размер и вес приводной системы, развивая долгосрочные возможности для разработки и проектирования моторных материалов, которые уменьшат энергетический след отрасли и выбросы парниковых газов, одновременно поддерживая глобальные масштабы США конкурентоспособность продуктов чистой энергии.

Эти научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы пока включают две отдельные возможности финансирования и будут использовать результаты работы Института Power America в области полупроводников ГВБ.Возможности финансирования и избранные проекты перечислены ниже.

NGEM: МОТОРЫ КЛАССА MEGAWATT

В сентябре 2015 года было отобрано пять проектов с целью объединить широкозонную технологию (WBG) с достижениями для крупномасштабных двигателей. В рамках проектов будут разработаны интегрированные приводные системы среднего напряжения, которые будут использовать преимущества устройств с широкой запрещенной зоной с энергоэффективными, высокоскоростными, прямым приводом, электродвигателями мегаваттного класса для повышения эффективности и удельной мощности в химической и нефтеперерабатывающей промышленности, инфраструктуре природного газа и общепромышленные компрессоры, такие как системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, насосы для охлаждения и сточных вод.Эти области применения представляют собой значительное количество моторных установок, большое количество потребляемой электроэнергии и значительные возможности для американских технологий и конкурентоспособности производства. Целью проектов является уменьшение размеров мегаваттных двигателей и приводных систем до 50 процентов и сокращение потерь энергии на целых 30 процентов.

Прямой подход к оценке производительности электрических машин …

Прямой подход к электрическому механическому производительности Оценка : оценка плотности крутящего момента и оптимизация размеров S.Хуан 1 член, IEEE М. Айдын 2 Студент-член IEEE, 1 факультет Au to mation, Шанхайский университет 149 Yan-Chang Road, Шанхай, 200072, КНР Электронная почта: [email protected] .net.cn Научный сотрудник TA Lipo 2, IEEE 2 Электротехника и факультет компьютерной инженерии, Университет Висконсин-Мэдисон, 1415 Engineering Drive, Madison, WI, 53706-1691, США Эл. почта: aydin @ cae. wisc.edu и [email protected] телефон: +1 608 262 02 87 — факс: +1 608 262 55 59 Краткое содержание — К проектированию электрических машин следует подходить как к оптимизации системы, больше, чем просто определение размеров машины, когда машины питаются от преобразователя мощности. Для выполнения этой цели доступно большое количество разнообразных электрических машин, и задача сравнения различных вариантов может быть очень сложной. Общее уравнение для выбора размера было бы очень привлекательным к ol, которое можно легко применить к любым машинам с радиальным потоком (RFM), осевым магнитным потоком (AFM) и машинам с поперечным потоком ( TFM), который принимает различные формы сигналов и характеристики машины в аккаунте от до .В этой статье представлен общий подход для обобщения и интерпретации такого уравнения для радиального, осевого и поперечного движений к rs. Установка для поверхностного монтажа с радиальным флюсом и установка для поверхностного монтажа TORUS без пазов используются в качестве образцов. Оптимальная конструкция машины для высокой мощности / от до плотности тока, высокая эффективность достигаются и проиллюстрированы в статье для машин TORUS без прорезей. Кроме того, расчетные уравнения разработаны для для сравнения шести различных 6-полюсных машин с радиальным и осевым потоком мощностью 200 л.с. и 1200 об / мин с точки зрения до удельной мощности / мощности, эффективности, использования, тепла. рассеивание и вес.1. Введение Сравнение различных электрических машин — очень сложная задача, поскольку для каждого типа машин существует множество переменных. Одним из методов для сравнения электрических машин является расчетное уравнение D g 2 L e, которое использует мощность машины на основе объема воздушного зазора. D o 3 В уравнениях для определения размеров, разработанных Honsinger [1], используется внешний диаметр станка, поскольку он напрямую связан с объемом, а следовательно, стоимостью и размером станка.Этот подход делает акцент на выборе правильной электрической нагрузки для машин. Однако он дает разумные результаты только для небольшого числа полюсов. Целью данной статьи является разработка и совершенствование принципов, анализа и методов расчета для двигателей постоянного магнита с прорезями и без них. Для этой цели разработан общий подход [2-4] к определению размеров для всех машин RFM, AFM и TFM, чтобы устранить недостатки традиционных уравнений определения размеров, упомянутых ранее.В этой статье представлены специальные факторы, учитывающие влияние несинусоидального тока и сигналов обратной ЭДС. Применения разработанных уравнений для выбора размеров используются для анализа размеров как машины с радиальным магнитным потоком, монтируемой на поверхности, так и дисковой машины для поверхностного монтажа с радиальным потоком TORUS. Оптимизация бесперебойной машины TORUS предусмотрена для максимальной удельной мощности и точек максимальной эффективности. Наконец, обобщенные уравнения размеров используются для сравнения шести различных станков с радиальным и осевым магнитным потоком, установленных на поверхности с радиальным и осевым потоком, с прорезями и без них, с точки зрения от до rque / плотности мощности, эффективности использование, тепловыделение и вес с использованием обобщенных расчетных уравнений [5-6].Традиционный станок для поверхностного монтажа с радиальным потоком был выбран в качестве эталонного станка. Шесть RFM и AFM и их аббревиатуры выбраны для подробного анализа и сведены в таблицу I. Abbr. ТАБЛИЦА I АНАЛИЗИРОВАННЫЕ МАШИНЫ ПМ с радиальным и осевым потоком на поверхности RFSM-NS RFSM-S TORUS-NS TORUS-S AFIR-NS AFIR-S Поверхностный магнит PM с радиальным и осевым потоком Станки Типы Радиальный поток с поверхностным монтажом Не Станок PM с пазами Радиальный флюс, поверхностный станок с пазами (или обычный станок PM) Осевой флюс, без прорезей, внешний, ro to r внутренняя sta to r PM машина, осевой флюс, прорезанный снаружи ro to r внутренний sta to r PM станок Осевой поток без пазов внутренний ro to r внешний sta to r Станок PM Осевой флюс с пазами внутренний ro to r внешний sta to r PM станок 2.Анализируемые Структуры машины В недавнем исследовании [7-9] были проанализированы шесть различных машин с постоянными магнитами с радиальным и осевым потоком 200 л.с., 1200 об / мин. Были исследованы два станка с радиальным магнитным потоком, а именно станок с радиальным магнитным потоком, устанавливаемый на поверхность, без паза (RFSM-NS) и станок с радиальным магнитным потоком, устанавливаемый на поверхность, с пазом (RFSM -S). Остальные типы машин были осевыми, монтируемыми на поверхность с флюсом, без пазов и с пазами, одноступенчатые до r-two-ro до r (TORUS) и двухстадийные <сильные. > к r-one-ro к r (AFIR) машинам типа PM.Как правило, диск с осевым потоком от mo до rs имеет N sta до rs и N + 1 ro до rs (N ≥1) для внешнего ro. to r и внутренняя sta to r диск мо до r (TORUS) типов и N + 1 sta to rs и N ro to rs (N≥1) для внутреннего ro to r и внешнего sta to r диска mo to r (AFIR) типов.Технологии to , использованные в исследовании, показаны на рисунке 1.

Конструкция вращающихся электрических машин, 2-е издание

Предисловие xi

Об авторах xiii

Аббревиатуры и символы xv

1 Основные законы и методы проектирования электрических машин 1

1.1 Электромагнитные принципы 1

1.2 Численное решение 8

1.3 Наиболее общие принципы, применяемые к аналитическим расчетам 12

1.3.1 Диаграммы потока 16

1.3.2 Диаграммы потока для токопроводящих областей 22

1.4 Применение принципа виртуальной работы при определении силы и крутящего момента 25

1.5 Тензор Максвелла напряжения; Радиальное и касательное напряжение 32

1,6 Самоиндуктивность и взаимная индуктивность 36

1,7 Значения на единицу 42

1,8 Фазорные диаграммы 45

Библиография 47

2 Обмотки электрических машин 48

2.1 Основные принципы 49

2.1.1 Обмотки с явным полюсом 49

2.1.2 Щелевые обмотки 53

2.1.3 Концевые обмотки 54

2.2 Фазные обмотки 54

2.3 Трехфазные интегральные щелевые обмотки статора 57

2,4 Диаграмма напряжения и коэффициент намотки 64

2.5 Анализ обмотки 72

2.6 Короткий шаг 74

2.7 Токовая связь щелевой обмотки 81

2.8 Многофазные дробные щелевые обмотки 94

2.9-фазные системы и зоны обмоток 97

2.9.1 Фазные системы 97

2.9.2 Зоны обмоток 99

2.10 Условия симметрии 101

2.10.1 Симметричные дробные щелевые обмотки 101

2.11 Базовые обмотки 104

2.11 .1 Базовая обмотка дробного паза первого класса 104

2.11.2 Базовая обмотка дробного паза второго сорта 105

2.11.3 Базовая обмотка интегрального паза 106

2.12 Обмотка дробного паза 108

2.12.1 Однослойные дробные щелевые обмотки 108

2.12.2 Двухслойные дробные щелевые обмотки 117

2.13 Одно- и двухфазные обмотки 124

2.14 Обмотки, допускающие различное количество полюсов 127

2.15 Обмотки коммутатора 129

2.15.1 Принципы намотки внахлест 133

2.15.2 Принципы намотки волны 136

2.15.3 Примеры намотки коммутатора, балансировочные разъемы 139

2.15.4 Обмотки коммутатора переменного тока 143

2.15.5 Токовая связь обмотки коммутатора и реакция якоря 144

2.16 Компенсирующие обмотки и коммутирующие полюса 146

2.17 Обмотки ротора асинхронных машин 149

2,18 Демпферные обмотки 152

Библиография 153

3 Дизайн магнитопровода

3.1 Воздушный зазор и его магнитное напряжение 161

3.1.1 Воздушный зазор и коэффициент Картера 161

3.1.2 Воздушные зазоры в машине с явнополюсными полюсами 166

3.1.3 Воздушный зазор машины с неположенными полюсами 172

3.2 Эквивалентная длина сердечника 173

3.3 Магнитное напряжение зуба и явного полюса 176

3.3.1 Магнитное напряжение зуба 176

3.3.2 Магнитное напряжение выступа Полюс 180

3.4 Магнитное напряжение статора и ярм ротора 180

3.5 Кривая холостого хода, эквивалентный воздушный зазор и ток намагничивания машины 183

3.6 Магнитные материалы вращающейся машины 186

3.6.1 Характеристики ферромагнитных материалов 189

3.6.2 Потери в железных цепях 194

3.7 Постоянные магниты во вращающихся машинах 203

3.7.1 История и развитие постоянных магнитов 203

3.7.2 Характеристики материалов с постоянными магнитами 205

3.7.3 Рабочая точка цепи постоянного магнита 210

3.7.4 Размагничивание постоянных магнитов 217

3.7.5 Применение постоянных магнитов в электрических машинах 219

3.8 Сборка железных стеков 226

Библиография 227

4 Индуктивности 229

4.1 Индуктивность намагничивания 230

4.2 Индуктивность утечки 233

4.2.1 Разделение компонентов потока утечки 235 Расчет

4.3.1 Фактор перекоса и индуктивность утечки при перекосе 239

4.3.2 Индуктивность утечки в воздушном зазоре 243

4.3.3 Индуктивность утечки через паз 248

4.3.4 Индуктивность утечки на конце зуба 259

4.3.5 Индуктивность утечки в торцевой обмотке 260

Библиография 264

5 Сопротивления 265

5.1 Сопротивление постоянному току 265

5.2 Влияние скин-эффекта на сопротивление 266

5.2.1 Аналитический расчет фактора сопротивления 000 266 9.20003 Критичный Высота проводника в прорези 276

5.2.3 Методы ограничения скин-эффекта 277

5.2.4 Коэффициент индуктивности 278

5.2.5 Расчет скин-эффекта в прорезях с помощью анализа цепей 279

5.2.6 Двусторонний скин-эффект 287

Библиография 292

6 Процесс проектирования вращающихся электрических машин 293

6.1 Принципы экологического проектирования вращающихся электрических машин 293

6.2 Процесс проектирования вращающейся электрической машины 294

6.2. 1 Начальные значения 294

6.2.2 Основные размеры 297

6.2.3 Воздушный зазор 305

6.2.4 Выбор обмотки 309

6.2.5 Плотность потока в воздушном зазоре 310

6.2.6 Поток холостого хода электрической машины и количество витков намотки 311

6.2.7 Новая плотность потока в воздушном зазоре 316

6.2.8 Определение ширины зуба 317

6.2.9 Определение размеров паза 318

6.2.10 Определение магнитных напряжений в воздушном зазоре, зубцах статора и ротора 323

6.2.11 Определение нового коэффициента насыщения 326

6.2.12 Определение высоты ярма статора и ротора и магнитных напряжений 326

6.2.13 Намагничивающая обмотка 327

6.2.14 Определение внешнего диаметра статора и внутреннего диаметра ротора 329

6.2.15 Расчет характеристик машины 329

Библиография 330

7 Свойства вращающихся электрических машин 331

7.1 Размер машины, скорость , Различные нагрузки и КПД 331

7.1.1 Размер и скорость машины 331

7.1.2 Механическая нагрузка 333

7.1.3 Электрическая нагрузка 337

7.1.4 Магнитная нагрузка 338

7.1.5 КПД 340

7.2 Асинхронный двигатель 342

7.2.1 Токовая связь и создание крутящего момента асинхронной машины 342

7.2.2 Импеданс и токовая связь обмотки клетки 349

7.2. 3 Характеристики индукционной машины 356

7.2.4 Эквивалентная схема с учетом асинхронных моментов и гармоник 361

7.2.5 Синхронные моменты 367

7.2.6 Выбор номера паза обмотки клетки 369

7.2.7 Конструкция асинхронного двигателя 371

7.2.8 Охлаждение и режимы работы 373

7.2.9 Примеры параметров трехфазных промышленных асинхронных двигателей 378

7.2.10 Асинхронный генератор 380

7.2.11 Индукция ротора с обмоткой Машина 382

7.2.12 Асинхронный двигатель, питаемый однофазным током 383

7.3 Синхронные машины 388

7.3.1 Индуктивности синхронной машины в синхронной работе и в переходных процессах 390

7.3.2 Синхронная машина с нагрузкой и уравнение угла нагрузки 400

7.3.3 Фазорные диаграммы среднеквадратичных значений синхронной машины 407

7.3.4 Проверка кривой холостого хода и короткого замыкания 417

7.3.5 Асинхронный привод 419

7.3. 6 Демпферные токи, вызванные асимметричной нагрузкой 423

7.3.7 Смещение паза демпферной планки от оси симметрии полюса 424

7.3.8 Кривая напряжения синхронной машины 426

7.3.9 Способы возбуждения синхронной машины 426

7.3.10 Синхронные машины с постоянным магнитом 427

7.3.11 Машины с синхронным сопротивлением 456

7.4 Машины постоянного тока 468

7.4.1 Конфигурация машин постоянного тока 468

7.4.2 Работа и напряжение машины постоянного тока 470

7.4.3 Якорь Реакция машины постоянного тока и конструкция машины 474

7.4.4 Коммутация 475

7.5 Машина двойного сопротивления 479

7.5.1 Принцип работы машины двойного значительного сопротивления 479

7.5.2 Крутящий момент машины SR 480

7.5.3 Работа машины SR 481

7.5.4 Основная терминология, количество фаз и размеры машины SR 485

7.5.5 Системы управления двигателем SR 489

7.5 .6 Сценарии будущего для SR Machines 491

Библиография 492

8 Изоляция электрических машин 495

8.1 Изоляция вращающихся электрических машин 497

8.2 Пропиточные лаки и смолы 503

8.3 Определение размеров изоляции 506

8.4 Электрические реакции Старение изоляции 509

8.5 Практические конструкции изоляции 510

8.5.1 Изоляция пазов низковольтных машин 511

8.5.2 Изоляция концов катушек низковольтных машин 512

8.5.3 Изоляция обмотки полюсов 512

8.5.4 Пропитка машин низкого напряжения 513

8.5.5 Изоляция машин высокого напряжения 513

8.6 Мониторинг состояния изоляции 515

8.7 Изоляция в приводах преобразователя частоты 518

Библиография 521

9 Потери и теплопередача 523

9.