НУ что вот и добрались мы до этих узлов в автомобиле, уж сколько мы говорили о коллекторах просто не счесть. Сколько мне задавали про них вопросов — очень много. Поэтому сегодня настал тот момент, когда стоит открыть занавес и подробно рассказать про эти «сложные узлы». НА машинах их всего два, это впускной и выпускной тип, не смотря на похожее строение, выполняют они совершенно различные функции двигателя …

Впускной и выпускной в устройстве автомобиля

СОДЕРЖАНИЕ СТАТЬИ

Для начала начнем с определения.


Коллектор – это часть впускного или выпускного тракта систем автомобиля. Обычно «впускной» служит для подвода и смешения топливной смеси до цилиндров двигателя, а вот «выпускной» наоборот отводит уже сгоревшие газы в катализатор, и после в глушитель.

Если можно так выразиться — стоят они зачастую «бок о бок» друг от друга, хотя и не соприкасаются вовсе. Скажу больше зачастую материалы, из которых они сделаны, категорически отличаются.


Строение обоих вариантов

Если утрировать то коллектора это 4 трубы, которые соединяются в одну. То есть своего рода «штаны», только на четыре «штанины». Нужно отметить, что бывают и на «две – три» или даже «шесть» труб. Такое устройство обусловлено количеством цилиндров в двигателе, как мы знаем на автомобиле «ОКА» было всего два цилиндра (две трубы), например на новых FORD есть варианты с тремя (трехтрубный), а на некоторых представительских авто – шесть цилиндров (шеститрубный). Причем это будут как впускной, так и выпускной коллектора.

Вот только верхняя точка, где один выход у них будут отличаться:

Впускной – подключается к системе подачи воздуха или топлива, поэтому в «верхней точке» будет стоять либо карбюратор, либо дроссельная заслонка.


впускной коллектор

Выпускной – подключается к глушителю, отводит отработанные газы. Сейчас зачастую подключается к катализатору.

выпускной коллектор

Теперь подробнее о каждом из типов.


Впускной коллектор

Основная задача — подвести топливную смесь, либо воздух к цилиндрам двигателя. На данный момент есть две основные системы подачи топлива и в зависимости от их конструкции в нем либо происходит смешение бензина и воздуха, либо нет. Подробно в этой статье читаем.

 Материал, из которого изготавливается зачастую высокотемпературный пластик, хотя раньше были только металлические варианты (сделанные из алюминия), пластик ставят в угоду экономии,  а также для снижения веса автомобиля.


пластиковый вариант

Крепится широкой частью (где 2 – 3 – 4 – 6 труб), обычно к головке блока цилиндров, подсоединяется в специальные каналы, где происходит засос топливной смеси или воздуха. Работает в «паре» с впускными клапанами — то есть клапана открываются, и из коллектора засасывается топливная смесь (или воздух) – далее клапана закрываются – смесь остается в цилиндрах.

присоединяют к головке блока

Как вы понимаете, здесь зачастую нет высоких температур, поэтому и пластик в конструкции коллектора. Хотя он должен держать около 100 градусов Цельсия, все же головка блока разогревается от работы поршней и воспламенения топлива внутри.

Если взять систему распределенного впрыска топлива, то в коллектор, в конце, почти перед клапанами встроены инжектора, которые подают бензин, смешение с воздухом происходит здесь же. После этого клапана открываются, и происходит засос ТВС (топливно-воздушной смеси).


впускной на моем АВЕО

В системе с непосредственным впрыском топлива, в коллекторе присутствует только воздух, который подается дроссельной заслонкой, клапана открываются — происходит засос воздуха в цилиндры — смешение не происходит в коллекторе, оно смешивается внутри цилиндров.

В верхней точке, где 4 трубы соединяются в одну, сейчас стоит дроссельная заслонка, которая руководит подачей воздуха, раньше на старых системах впрыска, стояли карбюратор или моно-впрыск.


Выпускной коллектор

Итак, второй претендент, он также выполняет немаловажную роль – отвод сгоревших газов. После того как впускные клапана были закрыты, топливо сжимается и поджигается свечой зажигания – происходит мини взрыв, поршни идут вниз – открываются выпускные клапана и отводят сгоревшие газы.


выпускной коллектор на моем АВЕО

Вот только после клапанов они должный выйти в глушитель, а собирает их, из каждого цилиндра как раз выпускной коллектор (также по одной трубе на цилиндр). Он также подсоединен своей широкой частью к головке блока, только (если утрировать) с другой стороны, далее по трубам газы собираются в одну большую, как правило, сначала стоит катализатор, который дожигает газы, затем после него уже идет глушитель (может стоять и отвод для турбины). После этого газы уходят дальше после в окружающую среду. Стоит упомянуть – этот тракт гасит не только отработанные газы, но и звук выхлопа! Точнее не он сам, а глушитель которую он передает «отработку».

на двигателе

Как вы понимаете выпускной коллектор, работает с высокими температурами, ведь зачастую выхлоп может разогреваться до 950 градусов Цельсия. Поэтому обязательно нужно применять металлы, да не простые, а тугоплавкие способные выдерживать высокие показатели «тепла».

В этот отводящий коллектор, зачастую вкручивают датчик, это «лямба-зонт» или кислородный датчик, он «следит» за содержанием кислорода и других газов в выхлопе.


лямба зонт

Благодаря этому датчику корректируется подача топливной смеси через наш «подающий» коллектор, то есть получается взаимосвязь.

Выпускной тракт, обычно в автомобилях очень прочный, служит почти весь срок эксплуатации автомобиля.


Могут ли сломаться?

Если честно то очень и очень редко, ведь по сути это трубы по которым идет либо ТВС, либо отработанные газы, тут ломаться то просто нечему. Справедливости ради стоит отметить — что все же впуск можно сломать, если сделан из пластика, а вот выпуск, практически вечен – ходит ошибочное представление что он прогорает – но это не так. Выпускной коллектор, сам не страдает, как правила выходят из строя элементы, которые за ним идут, например катализатор или части глушителя (даунпайп).


Заключение + ВИДЕО


Если разобраться, то обе эти системы достаточно примитивны, но каждая из них выполняет функции, без которых работа двигателя внутреннего сгорания просто не возможна. Не смотря на различия систем, все же они взаимосвязаны, так система «впрыска», получает информацию от «лямба-зонта», который установлен в «выпуске», если он сломается то ваш автомобиль будет потреблять больше топлива, иногда до двух раз.

Сейчас видео версия статьи, смотрим.

НА этом заканчиваю, читайте наш АВТОБЛОГ.

avto-blogger.ru

Назначение коллектора системы отопления

Назначение коллектора системы отопления

 

Коллектор системы радиаторного отопления (в просторечии его сокращенно называют гребенкой – по типу конструкции оборудования) представляет собой прибор из металла, обустроенный по типу гребенки. Прибор имеет несколько выходов, чтобы к нему можно было подключить различные отопительные конструкции. Коллектор подбирается индивидуально после консультации со специалистами в зависимости от проекта жилого дома и от потребностей владельцев.

Гребенка выполняет следующие функции:


  • контролирует уровень давления в отопительной системе;
  • позволяет регулировать объем воды, подаваемой на радиаторы;
  • помогает контролировать температурный режим теплоносителя.

Преимуществом использования коллектора является возможность подсоединения к нему не только водных отопительных систем, но и конструкцию теплого пола, системы конвекторного или панельного отопления и даже солнечные батареи.

С помощью данного прибора можно достичь оптимального микроклимата в каждой отдельной комнате. Оборудование состоит из подающего и возвратного блоков. Подающая система обеспечивает батареи теплоносителем необходимой температуры, а возвратная регулирует уровень давления.

Виды и особенности конструкции системы отопления

Существуют различные коллекторы в системе отопления дома. Они отличаются по конструкции друг от друга, хотя и призваны выполнять схожие функции. Стоит подробнее остановиться на каждом виде приборов.

Солнечный коллектор

Солнечный коллектор

В России это оборудование встречается достаточно редко, поскольку его использование нерентабельно. Этот коллектор направляет тепловую энергию солнца в дома владельцев. Однако в южных регионах РФ прибор используется в летний период для нагрева воды в районах, где отсутствует газоснабжение.

Немного о конструкции прибора:


  1. Коллектор представляет собой совокупность вакуумных полостей-труб, внутри которых располагаются регистры.
  2. Контур оборудования замкнут, он заполнен специальным агентом в жидкой форме.
  3. При воздействии солнечных лучей жидкость нагревается и начинает испаряться, тем самым воздействуя на теплообменник, который отдает свою энергию теплоносителю.
  4. Жидкость со временем конденсируется и оседает, и цикл нагрева-охлаждения повторяется вновь.

Таким образом, можно не задействовать котел отопления для подачи горячей воды – солнечный коллектор решает эту проблему.

Гидроколлектор

Гидроколлектор

Этот вид оборудования используется в сложных системах обогрева, где требуется подключение нескольких видов оборудования. Гидроколлектор подключается к котлу отопления с одной стороны, а противоположная сторона распределяет тепловые потоки к домашним радиаторам, поддерживает систему теплых полов, может служить для нагрева воды, тем самым обеспечивая горячее водоснабжение и даже способен поддерживать нужный уровень тепла в бассейне при его наличии.


Чтобы прибор работал максимально эффективно, желательно снабдить каждый отопительный контур отдельным насосом. Само оборудование представляет собой крупную трубу, которую устанавливают в вертикальном положении из-за его габаритов.

Гидроколлектор позволяет регулировать внутренний микроклимат отдельно в каждом помещении, а распределительная функция тепловых потоков и уровня давления позволяют снизить нагрузку работы отопительного котла.

Конструкция гидроколлектора, изготовленного в заводских условиях, представляет собой полость с металлическими пластинами внутри, разделителями, а также пылесборника и канала воздухоудаления. К нему подключается датчик температуры, сверху стоит шаровой кран, а снизу имеется кран для слива со штуцером.

Распределительный коллектор

Распределительный коллектор

Наиболее популярный тип оборудования, используемый в конструкциях обогрева. Состоит из двух параллельных полостей, одна из которых служит для подачи тепла, а другая – возвратная – регулирует давление. Полости коллектора изготавливаются из латуни, меди, стали или полимеров. К распределительному прибору можно подключить от 2 до 12 отдельных блоков отопления.

В конструкции прибора возможны модификации и установка дополнительного оборудования:

  • детектор регулирования уровня давления в отдельных комнатах;
  • терморегуляторная установка;
  • специальные клапаны для спуска воздуха;
  • автоматизированные системы, способные блокировать работу отопительного котла в случае возникновения аварийного случая;
  • электронные клапаны;
  • специально запрограммированные смесители.

Функции распределительного оборудования аналогичны функциям гидроколлетора — создание оптимального микроклимата в помещении, смешивая тепловые потоки и задавая отдельные температуры для каждого локального участка пространства.

ventilationpro.ru

ИНТЕРЕСНО:

  • Создан новый российский 28-нанометровый процессор для Интернета вещей и компьютерного зрения
  • Процессоры «Байкал» проверили на промышленную пригодность огнем, заморозкой и плесенью
  • Intel — уже не крупнейший производитель полупроводников
  • ‘Ростех’ показал компьютеры на базе российских процессоров ‘Эльбрус-8С’
  • ‘Байкал Электроникс’ выполнила очередной этап проекта по промышленному производству микропроцессоров
  • Представлен самый сложный на сегодняшний день микрочип, изготовленный из двумерного материала
  • Инженеры IBM уместили 30 млрд транзисторов на чип размером с ноготь
  • Samsung может обогнать Intel и стать производителем чипов №1
  • Отечественный персональный компьютер ‘Эльбрус-401 РС’ пошёл в серийное производство
  • Появился первый официально признанный «полностью российский чип»
  • ‘Ангстрем’ представил полностью отечественную линейку изделий силовой электроники
  • Samsung первой в мире запустила производство 10-нанометровых чипов
  • На базе российского процессора КОМДИВ-64 создан защищенный компьютер для военных
  • Названа цена разработки российских процессоров «Эльбрус»
  • В России разработан микроконтроллер «электронного мозга» для транспорта и робототехники
  • «Ангстрем» разработал уникальные космические транзисторы
  • Микрон вошёл в ОЭЗ с проектами производства чипов 65-45-28 нм и собственной территорией
  • Основной российский производитель электролитических конденсаторов получил 280 млн на новый импортозамещающий проект
  • В Томске разработана технология синтеза вещества для производства прозрачной электроники
  • У нас тут своя архитектура
  • Роберт Бауэр — создатель SAGFET-транзисторов
  • В России выпустили 6-ядерный 40-нм процессор
  • После 4 лет простоя Егоршинский радиозавод модернизирует производство
  • Завод радиоэлектроники открыт ‘Микраном’ в Томске
  • Джек Сент Клер Килби — изобретатель интегральных схем
  • rateli.ru

    Основные значения

    что такое коллектор

    Чаще всего обыватели используют данное слово для обозначения людей, занимающихся так называемым «выбиванием» долгов. Сегодня существуют целые коллекторские компании, которые выкупают у банков долги их заемщиков, а затем уже самостоятельно пытаются всеми законными способами этот долг, но уже с дополнительными процентами, возвратить себе. При этом многие граждане, считающие именно эту трактовку слова единственно правильной, искренне считают, что они точно и правильно знают, что такое коллектор.

    На самом же деле, это слово имеет старинное происхождение. Изначально оно означало учреждение, которое что-либо аккумулировало в себе, а затем перераспределяло по подведомственным ему организациям.

    Но с течением времени коллектор стал наименованием технических устройств, в частности автомобильных, отопительных или горнодобывающих. При этом в каждой конкретной отрасли данный прибор имеет и выполняет свою конкретную функцию. Теперь, когда стало понятно, что такое коллектор, необходимо ознакомиться с тем, какие именно функции выполняет каждый из его видов.

    Назначение

    Самым редким из всех видов коллекторов является нефтяной или газовый, либо же их симбиоз. По своей сути, это даже не устройство, а специальное естественное хранилище или полость в горной породе, в которой и происходит аккумулирование данных полезных ископаемых. Именно в процессе непосредственных работ по добыванию нефти и газа они и выкачиваются из коллекторов, или проще говоря месторождений.

    коллектор двигателя

    При этом следует понимать, что далеко не каждая горная порода может играть роль коллектора. Существует масса способов определения того, относится ли она к их категории или нет. Так, в частности, определяется плотность самой породы, ее толщина, возраст и проницаемость.

    Другой разновидностью коллектора является отопительное устройство, которое имеется практически в каждом доме. Его основным назначением является контроль над обогревом и температурой как всего здания в целом, так и каждого его конкретного помещения.

    По своему внешнему виду он весьма напоминает металлическую гребенку, внутри которой расположена арматура, которая и является ответственной за отопительный процесс. Сегодня обогрев любого многоквартирного дома очень сложно представить себе без использования данного устройства.

    Но есть определенная категория граждан в нашей стране, которая точно знает, что такое коллектор. И это автолюбители и сами водители.

    замена коллектора

    Коллектор двигателя автомобиля

    Данный вид этого устройства является неотъемлемой частью любого автомобиля. Его основным назначением является отвод уже отработанных ранее газов от общей системы цилиндров. Таким образом он защищает автомобиль от их негативного воздействия и продлевает срок его безопасной эксплуатации.

    В настоящий момент времени выделяют два основных вида таких коллекторов:

    • Трубчатый выпускной коллектор. Материалом для его изготовления является нержавеющая сталь либо же керамика. Сама работа такого устройства напоминает колебательный процесс.
    • Выпускной коллектор цельный. Материалом для его изготовления является чистый чугун. Но при этом эффективность работы такого коллектора ниже, чем у трубчатого, поэтому в последнее время он все реже и реже используется производителями.

    Замена данного устройства

    Но следует понимать, что, каким бы качественным ни был коллектор, рано или поздно его следует поменять на новый. В идеале срок службы данного устройства не должен превышать рекомендуемого производителем. Но в некоторых случаях замена коллектора может потребоваться досрочно. Обычно, это связано с поломкой или же заводским браком. Но в любом случае следует понимать, что независимо от того, о замене какого именно вида коллектора идет речь, выполнять такую работу должен только опытный эксперт. В противном случае и новое устройство может очень скоро прийти в негодность.

    fb.ru

    Щетки и коллектор управляют распределением тока между катушками обмотки якоря (рис. 1.5). Поэтому обсудим только назначение и конструкцию коллектора. Сегменты коллектора (рис. 1.9) выполнены из меди и изолированы между собой слюдой или пластмассой. К петушкам коллектора присоединяются выводы обмоток. Число сегментов коллектора равно числу катушек обмотки якоря, чем выше это число, тем более прочным будет коллектор.

    Назначение коллектора
    Рис. 1.5
    . Распределение магнитного потока и тока в роторе

    Назначение коллектора
    Рис. 1.9
    . Конструкция коллектора:
    1 — втулка из электроизоляционного  материала;   2  —  петушок коллектора;   3   —  сегмент коллектора

    Существуют различные методы намотки катушек обмотки и соединений выводов катушек с петушками коллектора.

    На рис.  1.10 показана петлевая обмотка, состоящая из девяти секций   (а   —   i).  Здесь следует обратить внимание на следующие  моменты.

    1. Секции каждой обмотки расположены под углом 180° по отношению друг к другу.  В действительности этот угол несколько меньше 180°, как показано на рис. 1.11.
    2. Как видно из рис. 1.10, б, секции имеют кольцевое соединение друг с другом.
    3. Ток якоря Iа от положительного вывода источника питания через щетку протекает двум цепям. Поэтому соотношение  между входным током  и током Iа, протекающие в каждой секции, такое:     

    Назначение коллектора

        4.  При большом числе секций и пластин коллектора число последовательно соединенных проводников составляет примерно половину общего числа проводников Z из-за параллельного включения двух цепей.

        5.  Согласно рис. 1.10, а в стороне секции, расположенной под северным полюсом  (N), ток протекает в одном направлении, а в секции, расположенной под южным полюсом (S), — в противоположном. При изменении полярности напряжения питания направления тока и момента изменяются на противоположные.

    Назначение коллектора
    Рис. 1.10
    . Связь обмотки, щеток, коллектора и полюсов магнитной системы:
    а — схема петлевой обмотки; б — схема включения отдельных секций: 1 -пластины коллектора; 2 — секции обмотки; 3 —  щетки

    Назначение коллектора
    Рис.   1.11.
       Пластины коллектора и соединение   секций   обмоток (показана только одна секция)

    www.ramo-chelny.ru

    Особенности регулятора расхода коллектора

    Функциональные особенности регуляторов расхода коллекторовЭто обязательный элемент, входящий в конструкцию коллектора. Особенно важен он для системы тёплого пола, где имеется несколько контуров с трубами разной длины.

    Объясняется это тем, что если на входе в контуры разной длины подать одинаковое количество теплоносителя, имеющих одинаковую температуру, то на выходе из длинного контура температура теплоносителя будет намного ниже, чем из короткого.

    Кажется, так и должно быть, – длинный контур способен отдать больше тепла. Однако это может отрицательно сказаться на общем состоянии обогрева всего помещения. Это может быть по двум причинам:

    1. Если в одном большом помещении уложены короткие и длинные контуры, то обогрев будет осуществляться зонально и неравномерно.
    2. Длинный контур обладает более высоким гидравлическим сопротивлением, а когда подаётся теплоноситель, то он сразу же устремляется в контур, имеющего меньшее сопротивление, т. е. в короткий.

    Регулятор расхода коллектора призван сбалансировать подачу теплоносителя в отопительные контуры разной длины и подаёт в них столько количества теплоносителя, сколько требуется, ориентируясь на их длину.

    Назначение термостатических регуляторов коллектора

    Открытые двери и окна, палящее в окно солнце или сквозняки могут температуру в помещении делать не такой комфортной, как надо.

    Чтобы вся система тёплого водяного пола смогла своевременно отреагировать на такие изменения температуры, на помощь приходят термостатические регуляторы и комнатные термостаты. Регуляторы коллектора устанавливают на каждый отдельный контур.

    Для контроля температуры используют комнатные термостаты, по одному на помещение, которые управляют несколькими тепловыми регуляторами. На каждый регулятор коллектора приходится один тепловой контур.

    Такие контуры имеют разную длину и в помещении их может быть несколько. Термостаты могут быть разными, и они способны программировать и осуществлять работу по таймеру, включая и выключая обогрев водяных тёплых полов в определённое время.

    Характеристика смесительного узла

    Характеристика смесительных узлов тёплых водяных половНасос требуется для постоянной циркуляции теплоносителя, а регулирующий клапан, когда это необходимо, осуществляет подачу горячего теплоносителя в таком объёме, сколько этого нужно, чтобы поддержать оптимальную температуру.

    Коллектор имеет такой важный элемент, как смесительный узел. Систему тёплых полов можно отнести к низкотемпературным видам отопления, потому что её рабочая температура обычно составляет 35–50 градусов. Чтобы этого достигнуть, используют специальные смесительные узлы.

    Такой узел состоит из следующих элементов:

    • циркуляционный насос;
    • регулирующий клапан.

    Применение смесительного клапана коллектора

    Описание функций клапанов в коллекторах водяных тёплых половСистема коллектора состоит из двух видов клапанов: 2 — х и 3 — х ходовых. При помощи смесительного клапана происходит смешивание горячей воды, которая поступает из котла, с остывшей из отопительного контура. Смесительные клапаны можно регулировать вручную или автоматически при помощи средства управления.

    Коллектор, имеющий 3 — ходовой смесительный клапан, чаще всего используется для помещений с большой площадью водяных полов (больше 200 м2).

    Часто такие клапаны оснащаются погодозависимыми датчиками со специальными программами, которые выставляют оптимальную температуру, ориентируясь на внешние факторы. Такие клапаны применяют в основном для тёплых полов, являющимися в помещении основным отопительным элементом.

    Однако, такой клапан имеет довольные существенные недостатки. Во-первых, он по сигналу термостата может напрямую подавать воду из котла, температура которой составляет 80–90 градусов. Это может нанести вред отопительному контуру, стяжке и напольному покрытию.

    Во-вторых, такие клапаны имеют высокую пропускную способность, в результате чего при незначительном изменении в регулировке в помещении может сильно повыситься температура.

    Коллектор, имеющий 2 — х ходовой смесительный клапан используется для помещений с площадью меньше 200 м2. Такой клапан регулирует температуру путём подмешивания теплоносителя из обратки.

    Таким образом контролируется количество воды, поступающей из котла. Благодаря этому тёплый пол никогда не будет перегреваться. Это, в свою очередь, увеличивает срок его службы. Такой клапан обладает маленькой пропускной способностью, плавной и стабильной регулировкой.

    Где должен находиться коллектор для водяных тёплых полов

    Нюансы расположения коллекторов тёплых половКоллектор обязательно должен где-то прятаться. Для этого используется специальный коллекторный шкаф, представляющий собой изделие из металла с дверцей, в которой находится крепёжная арматура.

    Такие шкафы бывают наружные и встраиваемые. В боковых панелях делается перфорация, благодаря которой можно легко проделать отверстия в необходимых местах. У многих моделей имеются регулируемые ножки, позволяющие менять высоту. У встраиваемых шкафов предусмотрена подвижная рамка, при помощи которой они могут изменяться и в глубину.

    Чтобы определить необходимые габариты такого изделия, следует хорошо знать размеры всего оборудования, которое туда впоследствии будет помещено. Шкафы для коллектора прикрепляют к полу через ножки или к стене через расположенные на задней стенке отверстия.

    kotel.guru

    Устройство и принцип действия машин постоянного тока

    Машины постоянного тока широко используются в качестве источника постоянного тока, либо преобразователя электрической мощности в механическую. Первая машина работает в режиме генератора, вторая в режиме двигателя. Двигатели постоянного тока широко используются в регулируемом электроприводе.

    Работа этих машин основана на двух законах:

    1. Закон электромагнитной индукции Назначение коллектора,где Назначение коллектора — индукция, Назначение коллектора; Назначение коллектора — длина проводника, Назначение коллектора,Назначение коллектора— линейная скорость,Назначение коллектора

    2. Закон электромагнитных сил: Назначение коллектора,где Назначение коллектора — сила воздействия на проводник;

    Назначение коллектора— ток в проводнике, Назначение коллектора

    ЭНазначение коллектораДС, наводимая в проводнике, получается за счет того, что проводник пересекает магнитное поле со скоростьюНазначение коллектора.

    Поэтому в реальной машине должно быть две основные части: первая часть – создает магнитный поток (индуктор — неподвижная часть), вторая часть – в которой индуктируется ЭДС (якорь).

    1.Неподвижная часть — индуктор. К станине (1) крепятся шматованные полюса (2) на которых располагается обмотка возбуждения (3) (рис. 1).

    ОНазначение коллекторабмотка возбуждения создает магнитный поток при протекании по ней постоянного тока.

    2.Якорь. Якорь вращается. Представляет собой цилиндр, набранный из листов электротехнической стали (4).В наружной части якоря расположены пазы, где укладываются секции обмотки (5). Каждая секция соединяется с пластинами коллектора (6).

    ТНазначение коллектора.к. в проводниках обмотки якоря машины постоянного тока индуктируется переменная ЭДС, то для ее выпрямления применяется коллектор, представляющий собой мех. выпрямитель. Коллектор служит для выпрямления переменной ЭДС в постоянную величину (режим генератора). Эта ЭДС снимается с помощью щеток (7), рис. 2. Коллектор является сложным и дорогим устройством, требующим тщательного ухода. Е

    Рассмотрим принцип выпрямления: (рис. 3). Виток (8) подсоединен к двум кольцам и вращается в магнитном поле. При вращении витка в проводниках (1,2) будет наводиться переменная ЭДС (под северным полюсом одно направление, а под южным другое). Снятое со щеток напряжение будет иметь синусоидальный хар-р (рис. 3).

    Если кольцо разрезать пополам и подсоединить к ним проводники (1,2) то это уже будет элементарный коллектор – выпрямитель, (рис. 4). Простейший коллектор состоит из двух изолированных между собой медных пластин, выполненных в форме полуколец, к которым присоединены кНазначение коллектораонцы витка обмотки якоря. Пластины коллектора соприкасаются с неподвижными контактными щетками, которые связаны с внешней электрической цепью. При работе машины коллектор вращается вместе с витками обмотки якоря. Щетки устан-тся таким образом, что в то время, когда ЭДС витка меняет свой знак на обратный, коллект. пластина перемещается от одной полярности к другой, приходя в соприкосновение со щеткой другой полярности. В результате этого на щетках возникает пульсирующее напряжение, постоянное по направлению. Для внешней цепи «+» будет на нижней щетке, а «-» на верхней. При одном витке выпрямленная ЭДС будет иметь большую пульсацию. При увеличении числа витков (коллекторных пластин) пульсация резко уменьшается (рис. 5).

    ПНазначение коллектораульсация ЭДС характеризуется величиной –Назначение коллектора.Назначение коллектораи зависит от числа коллекторных пластин на полюс. При одном витке (одной коллекторной пластине на полюс) пульсация составляетНазначение коллектора.

    Назначение коллектора, Назначение коллектора

    При одном витке Назначение коллектора,Назначение коллектора,Назначение коллекторат. е.Назначение коллекторас увеличением числа коллект-х пластин на полюс пульсация ЭДС резко снижается : еслиНазначение коллектора, тоНазначение коллектора. На рис. 5 видно, что при двух витках (Назначение коллектора),Назначение коллектора, тоНазначение коллекторапульсация ЭДС резко снижается.

    Назначение коллектора, то Назначение коллектора

    Коллектор явл-тся той частью машины, которая преобр-т машину переменного тока в машину постоянного тока.

    Основным достоинством дв-лей постоянного тока является возможность плавного и экономичного рег-ия скорости вращения в широких пределах. Машины постоянного тока широко исп-тся в системах автоматики в кач-ве исполнительных дв-лей, дв-лей для привода лентопротяжных самозаписывающих мех-мов, в кач-ве тахогенераторов и электромаш. усилителей. Дв-ли постоянного тока находят применение на транспорте, для привода металлургических станков, в крановых, подъемно-транспортных и других мех-мах. Генераторы постоянного тока применяются для питания радиостанций, дв-лей постоянного тока, зарядки аккумуляторных батарей, сварки, электрохимических низковольтных установок, а также в качестве возбудителей синхронных машин.

    6.Поясните способы регулирования активной и реактивной мощности СГ. Поясните пуск СД. Поясните работу СД при недовозбужденном и перевозбужденном режимах (ib=var).

    Регулирование активной и реактивной мощности СГ

    Если изменять возбуждение генератора, то тем самым можно изменять реактивную мощность, отдавать, либо потреблять её (Назначение коллектораНазначение коллектораНазначение коллектора↑).Регулировать акт. мощность можно, только изменяя мех. мощность, со стороны паровой турбины, либо гидротурбины. При увеличении отдаваемой активной мощности, необходимо увеличить и механическую мощность со стороны турбины.

    Пуск синхронного двигателя. СД не имеет начального пуск. момента. Если его подключить к сети переменного тока, когда ротор неподвижен, а по обмотке возб-ия проходит постоянный ток, то за один период изменения тока, электромагнитный момент будет дважды изменять свое направление, т.е. средний момент за период равняется 0. При этих условиях Д не может быть разогнан до синхронной частоты вращения. Следовательно, для пуска синхронного двигателя необходимо разогнать его ротор с помощью внешнего момента до частоты вращения, близкой к синхронной.

    Из-за отсутствия пуск. момента в СД для пуска его используют следующие способы:

    1Назначение коллектора.Пуск с помощью вспомогательного двигателя.Пуск в ход СД с помощью вспомогательного дв-ля может быть произведен только без механической нагрузки на его валу, т.е. практически вхолостую. В этом случае на период пуска Д временно превращается в СГ, ротор к-го приводится во вращение небольшим вспомогательным Д до n=0,95n1. Статор этого генератора включается параллельно в сеть с соблюдением всех необходимых условий этого соединения. После включения статора в сеть, с небольшой выдержкой, включают ОВ, и Д втягивается в синхронизм, а вспом. приводной Д механически отключается.

    2.Асинхронный пуск двигателя. СД на время пуска превращается в асинхр. В пазах полюсных наконечников явнополюсного дв-ля помещается пуск. КЗ обмотка.

    Процесс пуска синхронного двигателя осуществляется в два этапа. При включении обмотки статора (1) в сеть в двигателе образуется вращающее поле, которое наведет в короткозамкнутой обмотке ротора (2) ЭДС. Под действием, которой будет протекать в стержнях ток. В результате взаимодействия вращающего магнитного поля с током в коротко замкнутой обмотке создается вращающий момент, как у асинхронного двигателя. За счет этого момента ротор разгоняется до скольжения близкого к нулю (S=0,05), рис. 313. На этом заканчивается первый этап.

    Чтобы ротор двигателя втянулся в синхронизм, необходимо создать в нем магнитное поле включением в обмотку возбуждения (3) постоянного тока (переключив ключ К в положение 1). Так как ротор разогнан до скорости близкой к синхронной, то относительная скорость поля статора и ротора небольшая. Полюса плавно будут находить друг на друга. И после ряда проскальзываний, противоположные полюса притянутся, и ротор втянется в синхронизм. После чего ротор будет вращаться с синхронной скоростью, и частота вращения его будет постоянной, рис. 313. На этом заканчивается второй этап пуска.

    Ротор разгоняется до скольжения близкого к нулю (S=0,05), до подсинхр. скорости. На этом заканчивается первый этап.

    ЧНазначение коллекторатобы ротор дв-ля втянулся в синхронизм, необходимо создать в нем магнитное поле. Так как ротор разогнан до скорости близкой к синхронной, то относительная скорость поля статора и ротора небольшая. Полюса плавно притянутся, и ротор втянется в синхронизм. После чего ротор будет вращаться с синхронной скоростью, и частота вращения его будет постоянной (второй этап).

    Работа СД при недовозбужденном и перевозбужденном режимах (ib=var)

    Режим работы соответствует постоянству момента.

    Назначение коллекторапри Назначение коллектора

    Назначение коллектораНазначение коллектора,E0sinθ=const,P=mUcIcosφ=const,Icosφ=Ia=const.

    При недовозб.синхронном двигателесоставляющей напряжения -Е0 соответствует ток I, который отстает от напряжения Uc на угол φ. Вектор тока I перпендикулярен продолжению вектора jIXc. Реактивная составляющая тока IL будет отставать на 900 от вектора напряжения Uc, т.е. этот ток чисто индуктивный. Значит, при недовозбуждении двигатель будет потреблять из сети индуктивный ток, а следовательно будет потреблять из сети и реактивную мощность.

    При увеличении возбуждения величина –Е01 увеличится, а ток I уменьшится до Ia=I1 и будет минимальным. При этом режиме СД будет работать с cosφ=1 и реактивная мощность, не будет ни потребляться, ни отдаваться в сеть.

    При дальнейшем увеличении тока возбуждения составляющая напряжения будет равна –Е011, а ток I11 , будет опережать вектор напряжения сети на угол φ1. Этот режим соответствует перевозбужденному режиму В перевозб. режиме реактивная составляющая тока будет емкостной (опережает вектор Uc на 900). Этот режим будет соответствовать отдаче реактивной мощности в сеть.

    7. Понятие об электроприводе, как электромеханической системе, его назначение и функции. Типы электроприводов, структура и основные элементы современного электропривода. Особенности развития электропривода.

    ЭП-электромеханическое устр-во, предназначенное для приведения в движение рабочих органов машин-орудий и управления их технологическими процессами. Блок схема эл.привода как объекта управления может быть представлена в след. виде:

    Назначение коллектора

    СУ ЭП состоит из энергетич. части и информ-ной части. Энергетич. часть – это преобразоват-ное уст-во, назнач-е которого – управл-е потоком энергии, поступающим из сети, с целью рег-ния режимами работы двигателя и механизма. Преобразовательное уст-во позволяет расширить гибкость управления, позволяет придать хар-кам ЭП нужный вид, что достигается или путем преобразования трехфазного переменного напряжения промышленной частоты в постоянное (выпрямленное) напряжение, или в переменное напряжение, но другой частоты.

    В кач-ве преобразовательных устр-в для получения пост.напряжения прим-ся двигатель — генераторы, тиристорные преобраз-ли, а для получения перем. напряжения иной величины или иной частоты – электромашинные и вентильные преобраз-ли частоты.

    Информ. часть СУ предназначена для фиксации и обработки поступающей информации о задающих воздействиях и реальном состоянии системы. На основе этой информации вырабатываются сигналы управления преобразовательным уст-вом и двигателем. Сама же система управления обеспечивает электроприводу необходимые статические и динамические свойства.

    Передаточное уст-во (передаточный механизм) служит для изменения скорости или вида движения (из вращательного в поступательное или наоборот). К передаточному устройству относятся: редукторы, кривошипно – шатунные механизмы, зубчато – реечные или клино – ременные передачи, барабаны с тросами и т.п.. Все эти устройства по существу служат для передачи механической энергии от двигателя к исполнительному механизму.

    Основной функцией простейшего не автоматизированного ЭП, состоящего только из электродвигателя, питаемого непосредственно от сети, и система управления которого включает в себя обычный рубильник или пакетный выключатель, или магнитный пускатель, явл-ся приведение в движение рабочего механизма с неизменной ск-тью.

    Автоматизированные ЭП, имеющие САУ, выполняют более широкие функции, обеспечивая рациональное ведение технологического процесса, более высокую производительность механизма при лучшем качестве выпускаемой продукции.

    В зависимости от схемы передачи энергии от сети к рабочим органам механизмов различаются три типа эл.привода:

    1.Групповой (трансмиссионный).2.Однодвигательный или индивидуальный. 3.Многодвигательный (тоже индивидуальный).

    Групповой ЭП представляет собой систему, в которой один электродвигатель посредством трансмиссий (системы шкивов и ремней) приводит в движение группу рабочих машин или группу рабочих органов одной машины, как показано на рис. Двигатель в этом случае конструктивно с рабочими машинами не связан. В такой системе невозможно регулирование отдельных машин воздействием на двигатель.

    Назначение коллектора

    Вследствие своего технического несовершенства такой ЭП в наст.время практически не применяется и представляет интерес лишь с т.зр. истории развития ЭП. Однодвигательный ЭП представляет собой систему, когда каждая рабочая машина приводится в движение отдельным, связанным только с ней электродвигателем, как изображено на следующем рисунке.

    Назначение коллектораПримером применения однодвигательного ЭП являются простые металообрабатывающие станки и др.несложные механизмы. Во многих случаях привод осуществляется от электродвигателя специального исполнения, конструктивно представляющего одно целое с самим механизмом. Примером может служить ЭП электродрели.Характерным примером полного совмещения двигателя с рабочим органом является электрорубанок. В нем трехфазный АД имеет к.з. ротор, расположенный снаружи статора (внешний ротор), несущий ножи инструмента.

    Можно назвать также электрическую таль, двигатель – ролик (рольганг) , применяемый в металлургической промышленности на прокатных станах. Неподвижный статор с обмоткой располагается здесь внутри рольганга, а сам ролик является ротором.

    Преимуществом однодвигательного ЭП перед групповым является то, что в нем имеется возможность электрическими методами регулировать скорость каждой из машин. При этом значительно сокращается путь передачи энергии от сети к рабочим органам, помещения освобождаются от тяжелых трансмиссий, шкивов, ремней, улучшается освещение, резко снижается вероятность несчастных случаев. В случае механизмов с одним рабочим органом возможен выбор для ЭП двигателя с характеристиками, наиболее полно удовлетворяющим требованиям производственного процесса.

    Переход на однодвигательный ЭП дал возможность широко автоматизировать работу машин. В настоящее время этот тип ЭП является основным и имеет наибольшее применение.

    Однако, при однодвигательном ЭПе машин с несколькими рабочими органами внутри машины еще сохраняется система механического распределение энергии (посредством шестерен и т.п. ) с присущей ей недостатками. Поэтому в современных машинах подобного рода широко применяется многодвигательный ЭП, при котором каждый рабочий орган приводится в движение отдельным электродвигателем. Такие ЭПы применяются например в сложных металлообрабатывающих станках, бумагоделательных машинах, прокатных станах, экскаваторах и др. При этом значительно упрощается кинематическая схема машины. Встречаются металлообрабатывающие станки и др. механизмы, где число электродвигателей достигает 30 и более.

    Современный ЭП хар-ся высокой степенью автоматизации. Многие современные высокоточные ЭПы управляются посредством вычислительных машин (например, ЭП мощных прокатных станов, доменных печей, копировальных станков). Их управляющие устройства, как правило, построены на основе использования микроэлектроники. Аналогичной техникой управления снабжаются и многие ответственные ЭПы малой мощности, например ЭПы механизмов роботов и манипуляторов. Во всем диапазоне мощностей ЭПов находят применение современные системы программного управления технологическими процессами, устройства, оптимизирующие по тем или иным критериям работу ЭП и механизма, используются принципы адаптивного автоматического управления.

    Наряду с регулируемыми ЭПми широко применяются и простейшие нерегулируемые ЭПы с двигателями переменного тока, получающими питание непосредственно от промышленной сети. Однако управляющие устройства и таких ЭПов постоянно совершенствуются в связи с повышением требований к надежности работы, необходимостью повышения их энергетических показателей, усложнением технологических блокировок между механизмами.

    Особенности развития ЭПа:

    • расширение областей применения вентильного ЭП постоянного тока и частотно – регулируемого ЭП переменного тока

    • расширение и усложнение его функций, связанных с управлением технологическими процессами и соответствующее усложнение систем управления (САУ), повышение требований к динамическим и точностным показателям, увеличение быстродействия, надежности, экономичности, снижение габаритов

    • стремление к унификации его элементной базы, создание унифицированных комплектных ЭПов путем использования современной микроэлектроники и блочно – модульного принципа. На этой основе, как известно, уже созданы серии комплектных тиристорных ЭПов, обладающих техническими показателями, удовлетворяющими требованиям широкого круга механизмов

    Одним из проявлений развития регулируемого ЭП является тенденция к упрощению кинематических схем машин и механизмов, за счет создания безредукторного ЭП, в котором должны использоваться специальные тихоходные двигатели. Уже имеются и применяются тихоходные двигатели, имеющие номинальную скорость вращения

    18 – 120 об/мин. Область применения – мощные ЭПы прокатных станов, шахтных подъемных машин, основных механизмов экскаваторов, скоростных лифтов.

    studfiles.net



    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

    Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.