Режимы работы электродвигателей

Применение

Вентильные двигатели применяются во всех сферах, где требуется регулировать скорость вращения рабочего элемента. Такие синхронные приводы имеют точное позиционирование и применяются для компьютерной техники, устройств привода, винчестера, куллеров обдува и т.д.

Помимо этого он используется в робототехнике, строительстве спутников, летательных аппаратов. Для бытовой техники, в устройствах автомобилестроения, в медицинской сфере. Также нашел широкое применение в станочном оборудовании, горнодобывающих машинах, используется в компрессорных установках и насосных станциях.

Источник

Прогрев двигателя

После запуска ДВС
во время его прогрева СУ ДВС обеспечивает:

• устойчивую работу
  двигателя;

• быстрый нагрев
  датчика кислорода икаталитического
  нейтрализатора
  для введения их в рабочее состояние;

• минимальное
  потребление топлива и загрязнение
  окружающей среды.

Для устойчивой
работы холодного ДВС в него подается
обогащенная ТВ-смесь. Во время прогрева
степень обогащения зависит от температуры
ДВС и всасываемого воздуха:

1. в каталитический
   газонейтрали­затор подается
   дополнительный воздух. Образовавшиеся
   в цилиндрах излишки СО и СН (из-за
   обогащенной ТВ-смеси) доокисляются в
   каталитическом нейтра­лизаторе.
   Химическая реакция окисления ускоряет
   разогрев нейтрализатора;

2. увеличивают
   обороты ХХ и уменьшают угол опережения
   зажигания, что повышает температуру
   вы­хлопных газов и ускоряет разогрев
   каталитического газонейтрализатора
   и датчика кислорода;

3. применяется и
   электрический разогрев датчика кислорода
   и нейтрализатора.

СИНХРОНИЗАЦИЯ КАРБЮРАТОРОВ НА МОТОЦИКЛЕ

Если вы чувствуете характерную вибрацию при включенном двигателе, и цилиндры нагреваются неравномерно скорее всего карбюраторы рассинхронизированы. Основные причины – неравномерный износ деталей и приводов, загрязнение топливной системы.

Последовательность действий:

• Отрегулируйте приводы дроссельных заслонок и переходите к синхронизации.
• Снимите бензобак, если нужно демонтируйте воздушные фильтры и снимите блок карбюраторов.
• Найдите по заглушкам специальные вакуумные порты и подключите к ним измерительные трубопроводы.
• Уточните в руководстве эксплуатации транспортного средства параметр оборотов, на которых должна производиться синхронизация карбюраторов.
• Прогрейте двигатель, и отрегулируйте клапаны вакууметров на минимальные колебания.
• Для синхронизации на двухцилиндровых двигателях найдите базовый винт между карбюраторами. Если у вас четырехцилиндровый агрегат кроме базового винта потребуется еще 2 регулировочных штуцера.
• Установите равные величины разряжения в ВПД вращая винты, последовательность регулировки: первый, третий, второй или центральный.
• Если после резкого увеличения оборотов двигателя и сброса до уровня, указанного в руководстве по эксплуатации стрелки всех вакуумметров показывают одинаковое значение, значит синхронизация системы считается выполненной.

Разобраться с регулировкой с нуля сложно, поэтому если вы в себе не уверены, лучше обратиться в специализированные сервисы. А за новыми заводскими светодиодными фарами для байка, мопеда или автомобиля с доставкой переходите в каталог Wesem-Light .

Источник

Основные режимы работы ДВС

При эксплуатации автомобиля характерны следующие основные режимы работы двигателя.

Режим запуска холодного двигателя. Этот режим характеризуется плохой испаряемостью топлива, в результате чего воспламеняемость смеси определяется не количеством поданного в двигатель топлива, а количеством той ее части, которая испарилась. Поэтому при запуске холодного двигателя системы запуска должны подавать избыточное количество топлива (l = 0,3-0,4), но фактически воспламеняющаяся смесь соответствует l = 0,9-1,1, а остальное топливо остается в жидком виде. Для компенсации дополнительных потерь на трение из-за повышенной вязкости масла в цилиндры должно подаваться дополнительное количество воздуха. Все это вместе повышает обороты холостого хода холодного двигателя и облегчает его запуск.

Режим работы двигателя на холостом ходу. Этот режим характеризуется малой частотой вращения коленчатого вала, малой скоростью воздушного потока и ухудшением перемешивания смеси. Кроме того этот режим характеризуется значительным содержанием в цилиндрах отработавших газов, что ухудшает процесс сгорания. При применении карбюраторного способа смесеобразования или моновпрыска к указанным факторам добавляется неравномерность распределения смеси по цилиндрам. Все это требует приготовления несколько обогащенного состава смеси (l = 0,8-0,85 ) с тем, чтобы в любом цилиндре оказалась смесь воспламеняющегося состава.

Режим частичных нагрузок ( 20 –80% от номинальной мощности ). Это основной режим работы двигателя при равномерном движении автомобиля. Для этого режима целесообразен экономный режим состава топливно-воздушной смеси, т.е. смесь должна быть обедненной. Этот режим характеризуется удовлетворительными условиями испаряемости топлива и перемешивания смеси, этот режим не требует максимальной скорости сгорания. При любой системе питания двигателя этот режим обеспечивается главной дозирующей системой.

Режим максимальной мощности ( более 80% ). Этот режим используется сравнительно редко, при резком разгоне, на подъемах и т.д.. При работе на этом режиме нужна смесь, обеспечивающая наибольшую скорость сгорания (l =0,8-0,9). С переходом на этот режим необходимо обеспечить обогащение смеси.

Режим ускорения. Этот режим характеризуется быстрым переходом от режима частичных нагрузок к режиму увеличенной или максимальной мощности. Быстрое увеличение частоты коленчатого вала требует обеспечить кратковременное обогащение смеси на этом переходном режиме.

Характер изменений состава смеси на различных режимах работы двигателя показан на рисунке 4

Рис 4. Зависимость состава топливно-воздушной смеси от режимов работы двигателя.

Реализация этой сложной зависимости при постоянном изменении режимов работы двигателя требует сложных и совершенных систем управления, которые постоянно совершенствуются от простейших карбюраторов пульверизационного типа до современных электронных систем непосредственного впрыска.

Поскольку, как уже отмечалось во ВВЕДЕНИИ в эксплуатации находятся и те и другие, рассмотрим принципы построения этих систем в порядке их появления.

Дата добавления: 2014-11-20 ; Просмотров: 4177 ; Нарушение авторских прав?

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

Источник

Как работает двигатель?

Давайте рассмотрим принцип, лежащий в любом возвратно-поступательном движении двигателя внутреннего сгорания: если Вы поместите небольшое количество высокоэнергичного топлива (например, бензина) в небольшое закрытое пространство и зажжёте его (это топливо), то выделится невероятное количество энергии в виде расширяющегося газа. Вы можете использовать эту энергию, к примеру, для приведения в движение картофелины. В этом случае энергия преобразуется в движение этой картофелины. Например, если Вы в трубу, у которой один конец плотно закрыт, а другой — открыт, нальёте немного бензина, а затем засунете картофелину и подожжёте бензин, то его взрыв спровоцирует приведение в движение этой картофелины за счёт выдавливания её взрывающимся бензином, таким образом, картофелина подлетит высоко в небо, если Вы направите трубу вверх. Это мы кратко описали принцип действия старинной пушки. Но Вы также можете использовать такую энергию бензина в более интересных целях. Например, если Вы можете создать цикл взрывов бензина в сотни раз в минуту, и если Вы сможете использовать эту энергию в полезных целях, то знайте, что у Вас уже есть ядро ​​для двигателя автомобиля!

Почти все автомобили в настоящее время используют то, что называется четырёхтактным циклом сгорания для преобразования бензина в движение. Четырёхтактный цикл также известен как цикл Отто — в честь Николая Отто, который изобрел его в 1867 году. Итак, вот они, эти 4 такта работы двигателя:

1. Такт впуска топлива
2. Такт сжатия топлива
3. Такт сгорания топлива
4. Такт выпуска отработавших газов

Вроде бы уже всё понятно из этого, не так ли? Вы можете посмотреть ниже на рисунке, что элемент, который называется поршень, заменяет картошку в описанной нами ранее «картофельной пушке». Поршень соединен с коленчатым валом с помощью шатуна. Только не пугайтесь новых терминов — их, на самом деле не так много в принципе работы двигателя!

РЕЖИМЫ РАБОТЫ ДВИГАТЕЛЕЙ

Процессы нагревания и охлаждения двигателей были рассмотрены для случаев, когда статическая нагрузка двигателя в течение времени оставалась неизменной, и превышение температуры достигало установившегося значения. При охлаждении двигателя температуры изменялась до температуры окружающей среды. В действительности, статическая нагрузка двигателя в процессе работы не всегда постоянна.

Для каждой рабочей машины характерен свой режим работы. Эти режимы разделяют на 8 режимов с условным обозначением S1-S8.

1.Продолжительный номинальный режим S1– режим работы двигателя с неизменной нагрузкой, продолжающейся столько времени, что превышение температуры всех его частей достигает установившихся значений (рисунок 5.1).

Рисунок 5.1 – Зависимость мощности Р на валу двигателя, мощности потерь

2. Кратковременный номинальный режим S2, при котором периоды работы двигателя с неизменной нагрузкой чередуются с периодами его отключения. При этом периоды работы не столь длительны, чтобы превышение температуры могло достигнуть установившегося значения, а периоды остановки настолько длительны, что все части его охлаждаются до температуры окружающей среды. В этом режиме рекомендуются продолжительности рабочего периода: 10, 30, 60, 90 мин.

3. Повторно-кратковременный номинальный режим S3режим работы двигателя, при котором кратковременные периоды t_раб (рабочие периоды) с неизменной нагрузкой чередуются с периодами отключения t(паузами), причем как рабочие периоды, так и паузы не настолько длительны, чтобы

Рисунок 5.3 — Графики нагрузки (мощности на валу двигателя Р) мощности потерь

Превышения температуры всех частей двигателя могли достигнуть установившихся значений. В данном режиме работы без учета влияния пусковых потерь продолжительность рабочего цикла Т_ц не превышает 10 мин, и режим характеризуется относительной продолжительностью включения %. ПВ = 15, 20, 40, 60%, которая определяется по формуле:

ПВ =

Электроприводы повторно-кратковременного режима работы очень распространены: электроприводы кранов, лифтов, подъемно-транспортных устройств, токарных, сверлильных, шлифовальных и других станков.

Режимы S1- S3 являются основными.

Режимы S4- S8 уточняют основные и помогают упростить нагрузочные диаграммы произвольных режимов.

Повторно-кратковременным номинальным режимом работы с частыми пусками (S4) называют такой режим, при котором периоды пуска и кратковременной неизменной номинальной нагрузкой чередуются с периодами отключения машины, причем как рабочие периоды, так и паузы не настолько длительны, чтобы превышения температуры частей машины могли достигнуть установившихся значений. В этом режиме пусковые потери оказывают существенное влияние на превышение температуры частей машины. Здесь остановка двигателя после его отключения осуществляется путем выбега либо посредством механического торможения.

Данный режим характеризуется относительной продолжительность включения, числом пусков в час и коэффициентом инерции привода. Относительная продолжительность включения % определяется по формуле

_{ПВ =}

Нормируются значения ПВ = 15, 25, 40, 60%. Нормируемое число пусков/час 30; 60; 120; 240.

Коэффициент инерции – это отношение суммарного приведенного к валу двигателя (момента инерции приводимого механизма и момента инерции якоря или ротора двигателя) к моменту инерции якоря (ротора) двигателя J_{р .}

Нормированные значения коэффициентов инерции 1.2;1.6;2.5;4; 6.3; 10.

Повторно-кратковременный режим работы с частыми пусками и электрическим торможением (S5), перемеживающийся номинальный режим работы (S6), перемеживающийся номинальный режим работы с частыми реверсами (S7), перемеживаюжийся режим с двумя и более угловыми скоростями (S8).

Более детальное описание последних режимов (S5-S8) дано, например, в книге Чиликина «Общий курс электропривода».

Источник

Преимущества и недостатки

В сравнении с другими типами электрических машин, вентильный двигатель имеет ряд качественных отличий, дающих ему как выгодное, превосходство, так и определенные недостатки.

К преимуществам вентильных двигателей относят:

• Относительно небольшая величина магнитных потерь из-за отсутствия постоянно действующего поля, как в классических синхронных и асинхронных электродвигателях.
• Обеспечивает безопасное вращение даже с максимальной нагрузкой, в отличии от коллекторных электродвигателей.
• За счет встроенного преобразователя частоты коммутация вентильного преобразователя обеспечивает широкий спектр скоростей вращения, которые отличаются плавным переходом от одной к последующей.
• Хорошая динамика работы и точность позиционирования, способная создать конкуренцию шаговым двигателям.
• Относительно большая степень надежности и длительный срок эксплуатации без обслуживания за счет отсутствия скользящего контакта, в отличии от коллекторных двигателей.
• Может применяться во взрывоопасной среде, в отличии от электродвигателей постоянного и переменного тока со щетками.

К недостаткам вентильных агрегатов следует отнести их высокую себестоимость, наличие дополнительных элементов, усложняющих последующую эксплуатацию. Также существенным минусом считается сложность управления и задания логики перемещения рабочих органов трехфазных бесколлекторных двигателей в соответствии с меняющимися факторами производственного процесса.

РЕЖИМЫ РАБОТЫ ДВИГАТЕЛЯ И СОСТАВ ГОРЮЧЕЙ СМЕСИ

СОСТАВ ГОРЮЧЕЙ СМЕСИ Для роботы двигателя внутреннего сгорания необходима смесь топлива с воздухом. В карбюраторных двигателях топливо (бензин) смешивается с воздухом в определенной пропорции вне цилиндров и, частично испарившись, образует горючую смесь. Этот процесс называется карбюрацией, а прибор, приготавливающий такую смесь, — карбюратором. Смесь, пройдя по впускному трубопроводу, попадает в цилиндры двигателя, где смешивается с остатками горячих отработавших газов, образуя рабочую смесь. Частички распыленного топлива при этом испаряются. Для пуска двигателя и его работы на разных режимах, необходим различный состав горючей смеси. Поэтому карбюратор устроен так, что позволяет изменять количественное соотношение распыленного топлива и воздуха в смеси, поступающей в цилиндры двигателя. Для полного сгорания 1 кг топлива необходимо около 15 кг воздуха. Топливовоздушная смесь в такой пропорции называется нормальной. Режим работы двигателя на этой смеси имеет удовлетворительные показатели по экономичности и развиваемой мощности. Незначительное увеличение количества воздуха в топливовоздушной смеси по сравнению с его нормальным содержанием (но не более 17 кг) приводит к обеднению смеси. На обедненной смеси дви­гатель работает в наиболее экономичном режиме, т.е. расход топли­ва на единицу розвиваемой мощности минимален. Полную мощность на такой смеси двигатель не разовьет.

При избытке воздуха (17 кг и более) образуется бедная смесь. Двигатель на такой смеси работает неустойчиво, при этом расход топливо но единицу вырабатываемой мощности возрастает. На смеси переобедненной, содержащей более 19 кг воздуха на 1кг топливо, работа двигателя невозможна, так как смесь не воспламеняется от искры. Небольшой недостаток воздуха в топливовоздушной смеси по сравнению с нормальным (от 15 до 13 кг) способствует образованию обогащенной смеси. Такая смесь позволяет двигателю развивать максимальную мощность при несколько повышенном расходе топлива. Если воздуха в смеси меньше 13 кг на 1 кг топлива, смесь богатая. Из-за недостатка кислорода топливо сгорает не полностью. Двигатель на богатой смеси работает в неэкономичном режиме, с перебоями и при этом не развивает полной мощности. Переобогащенная смесь, содержащая менее 5 кг воздуха на 1 кг топлива, не воспламеняется — работа двигателя на ней невозможна. ПУСК ДВИГАТЕЛЯ При пуске холодного двигателя часть распыляемого топлива оседает на стенках впускного трубопровода, а часть испарившегося топли­ва, попав в цилиндры, конденсируется на стенках. К тому же при низкой температуре воздуха смесеобразование ухудшается, т. к. замедляется испарение бензина. Поэтому для пуска холодного двигателя необходимо, чтобы карбюратор приготовил переобогащенную топ­ливовоздушную смесь. РАБОТА НА. ХОЛОСТОМ ХОДУ На холостом ходу частота вращения коленчатого вала двигателя невелика, а дроссельные заслонки карбюратора почти полностью закрыты. Из-за этого вентиляция цилиндров не столь эффективна, по сравнению с работой на средней и высокой частотах вращения коленчатого вала и мало количество горючей смеси, поступающей в двигатель. В рабочей смеси содержится большое количество отработавших (остаточных) газов. Поэтому для устойчивой работы двигателя на холостом ходу необходима обогащенная смесь. РЕЖИМ ЧАСТИЧНЫХ НАГРУЗОК На режиме частичных нагрузок от двигателя не требуется полная мощность. Дроссельные заслонки открыты неполностью, но вентиляция цилиндров хорошая. Поэтому на этом режиме достаточно обедненной горючей смеси. Соотноше­ние развиваемой двигателем мощности к количеству потребляемого топлива позволяет считать режим частичных нагрузок самым экономичным. РЕЖИМ ПОЛНОЙ НАГРУЗКИ На режиме полной нагрузки от двигателя требуется максимальная или близкая к максимальной мощность. Двигатель при этом работает на высоких оборотах, а дроссельные заслонки полностью (или почти полно­стью) открыты. Для этого режима требуется обогащенная смесь, обладающая повышенной скоростью сгорания. РЕЖИМ РЕЗКОГО УВЕЛИЧЕНИЯ НАГРУЗКИ При работе двигателя в режиме резкого увеличения нагрузки, например при разгоне автомобиля, необходима обогащенная смесь. Но поскольку процесс смесеобразования обладает некоторой инертностью, чтобы предотвратить возникновение «провала» при на­боре скорости, требуется дополнительное кратковременное обогащение горючей смеси. Для этого дополнительное топливо впрыскивается непосредственно в смесительную камеру карбюратора.

Источник

Система выпуска отработавших газов

Теперь, когда мы знаем о ряде вещей, которые мы положили (налили) в свой ​​автомобиль, давайте посмотрим на другие вещи, которые выходят из него. Система выпуска включает в себя выхлопную трубу и глушитель. Без глушителя Вы бы услышали звук тысяч маленьких взрывов из своей ​​выхлопной трубы. Глушитель гасит звук. Выхлопная система также включает в себя каталитический нейтрализатор, который использует катализатор и кислород, чтобы сжечь всё неиспользованное топливо и некоторые другие химические веществ в выхлопных газах. Таким образом, Ваш автомобиль соответствует определённым евростандартам по уровню загрязнения воздуха.

Что ещё есть, кроме всего вышеперечисленного в автомобиле? Электрическая система состоит из аккумулятора и генератора. Генератор подключен к двигателю ремнём и вырабатывает электроэнергию для зарядки аккумулятора. Аккумулятор выдаёт 12-вольтовый заряд электрической энергии, доступной ко всему в машине, нуждающемуся в электроэнергии (системе зажигания, магнитоле, фарам, стеклоочистителям, электрическим стеклоподъемникам, приводу сидений, бортовому компьютеру и ещё множеству устройств) посредством проводки автомобиля.

Теперь можно сказать, что Вы знаете всё об основах главных подсистем двигателей!

Режимы работы асинхронного электродвигателя

При выборе электродвигателя нужно учитывать довольно много параметров, таких как: номинальная мощность, число оборотов в минуту, способ монтажного крепления, габаритные размеры, климатическое исполнение, степень защиты и так далее.Немаловажным параметром при выборе эл двигателя является номинальный режим работы электродвигателя

В этой статье мы рассмотрим режимы работы электродвигателей и объясним, почему так важно учитывать этот фактор

В режиме работы электродвигателя S1 агрегат продолжительное время работает от сети напряжения с неизменной нагрузкой. Постепенно разогревается до рабочей температуры, а параметры работы остаются неизменными. Большинство общепромышленных электродвигателей имеют именно такой режим работы. Характеризуется определенной относительной продолжительностью включений ПВ -100%.

При включении в сеть агрегат достигает постоянной нагрузки в течение десяти, тридцати, 60 или 90 минут. Времени недостаточно для достижения максимального нагрева, а когда не работает, электромотор остывает до внешних температур. Применяется в устройствах подающих рабочие вещества, например нефть, газ или воду. Применяется, к примеру, в запорных устройствах.

Электродвигатель так же не достигает максимального нагрева, но в отличие от S2 при остановке не остывает до внешней температуры. Применяется для привода в башенных кранах , в оборудовании для работы лифтов и эскалаторов. Агрегаты работают при ПВ 15, 25, 40, 60%.

• S4 – режим S3 с частыми пусками

Продолжительность работы и число пусков примерно одинаковы, включений в час: 30, 60, 120 и 240. Режим циклический, пуск-работа-остановка и так далее по кругу.

• S5 – Режим повторно –кратковременный с добавлением электрического торможения

В конце каждого цикла агрегат принудительно останавливается.

• S6 – Периодический режим (нагрузка на электродвигатель кратковременная)

Повторяющиеся циклы работы, однако, агрегат не успевает нагреться до постоянной температуры, но и не успевает остыть. Чередование холостого хода с нагрузкой на агрегат.

• S7 – Периодический (нагрузка кратковременна и торможение в конце)

Аналогично S6, но добавлено торможение электродвигателя в конце каждого цикла.

• S8 – Периодический режим (нагрузка кратковременна и изменяется с изменениями скорости вращения механизма)

Происходят взаимосвязанные циклические изменения нагрузки электродвигателя и скорости вращения его вала.

• S9 – Особый (периодические изменения нагрузки агрегата и частоты вращения)

Изменения происходят произвольным образом. Допускается работа с перегрузкой.

Как Вы видите, каждый режим работы предназначен для достижения определенных целей. Использовать электродвигатель с режимом несоответствующим условиям эксплуатации крайне не рекомендуется. Агрегат проработает непродолжительное время или вообще прекратит свою работу сразу после первого цикла включения. Конструктивная особенность эл двигателя каждого режима работы индивидуальна. Если Вы сомневаетесь и нужна консультация, обратитесь к нашим специалиста

Источник

Работа в переходных режимах

В переходных
режимах, (при быстром увеличении,
уменьшении на­грузки или оборотов
ДВС), СУ должна обеспечивать плавную
устойчивую работу ДВС.

При ускорении
автомобиля дроссельная заслонка резко
открывается, во впуск­ной коллектор
поступает больше воздуха. СУ должна
быстро от­реагировать, чтобы успеть
обогатить ее так. При этом не должно
увеличиваться загрязнение окружающей
среды выхлоп­ными газами. Для обеспечения
максимального крутящего момента на
валу угол опережения зажигания
устанавливается на грани детонации.

При торможении,
езде под гору, торможении двигателем
подача — топлива рез­ко ограничивается
или полностью отключается до тех пор,
пока обороты двигателя остаются выше
заданного значения (чуть больше оборотов
ХХ). СУ двигателем следит,
чтобы при отключении подачи топлива не
остыли и не перешли в нерабочее состояние
датчик кислорода и ка­талитический
нейтрализатор. Это реализуется
дополнительным электро­подогревом.