Читать онлайн «Большая энциклопедия техники». Страница 229

Железо-никелевые аккумуляторные батареи имеют положительный электрод в виде смеси окисла никеля с графитом, а отрицательный электрод – в виде мелкого порошка железа.

Данная батарея имеет большой саморазряд, что приводит при изменении температуры и в период бездействия к потере емкости. Это делает железоникелевые аккумуляторные батареи дешевыми по себестоимости и с большим сроком службы по сравнению с другими аккумуляторными батареями. Дальнейшие перспективы развития железоникелевых аккумуляторных батарей состоят в разрешении проблем способности работать в широких временном и температурном режимах при минимальных нагрузках.

Ампер-весы – это токовые весы, т. е. это прибор, воспроизводящий единицу силы электрического тока, которая определяется по силе взаимодействия двух проводников. Данные проводники выполнены в виде соленоидов, уравновешивающихся весом гирь. При этом I = (mg / k)1/2.

Амперметр – это электроизмерительный прибор для измерения силы электрического тока, который проходит по двум проводникам бесконечной длины и малой площади поперечного сечения, измеряемый в амперах (А).

Амперметр.

В соответствии с пределами измерений различают килоамперметры, миллиамперметры, микроамперметры и наноамперметры. Под действием тока подвижная часть амперметра поворачивается, так как угол поворота связанной с ней стрелки пропорционален силе тока. В электрическую цепь включается последовательно, так как является электрическим измерительным прибором.

В соответствии с измеряемым параметром различают амперметры амплитудного значения (пиковые), среднего, средневыпрямленного и эффективного значений.

Амперметрами магнитоэлектрической системы измеряют постоянный ток и среднее значение переменного тока. Эти амперметры можно также использовать для измерения амплитуды тока в диапазоне инфранизких частот. Для измерения средневыпрямленного значения тока используют амперметры выпрямительной системы. Амперметры средневыпрямленного значения применяют для измерений в звуковом диапазоне частот. Для измерения эффективного значения тока предназначены амперметры термоэлектрической системы, состоящие из термопары, подогреваемой измеряемым током. Амперметры термоэлектрической системы сохраняют свою работоспособность в широком диапазоне частот – до нескольких сотен мегагерц. Нижняя граница частотного диапазона амперметров средневыпрямленного значения обусловлена инерционностью подвижной части магнитоэлектрического прибора. Это явление наступает на частотах, меньших 10—30 Гц. В рабочем диапазоне частот погрешность промышленных образцов амперметров средневыпрямленного значения составляет 1,5—3%.

Амперметры эффективного значения обычно строятся на основе термоэлектрических преобразователей. Шкалу прибора, измеряющего термо-ЭДС, градуируют в эффективных значениях тока. Амперметры эффективного значения применяются только на низких частотах, поскольку цепь измерителя ЭДС связана с цепью измеряемого тока.

Асинхронная муфта – это тип муфты, применяемой для плавного соединения ведущего и ведомого валов.

Асинхронная муфта используется в судах и тепловозах. Она сцепляет вал двигателя внутреннего сгорания с валом движущего механизма.

Асинхронная муфта состоит из нескольких частей. Внутренняя представляет собой короткозамкнутый ротор. Именно эта часть асинхронной муфты приводится в движение двигателем. Ротор, в свою очередь, покрыт многополюсной системой электромагнитов.

Асинхронная муфта работает на основе того, что мощность, которая передается асинхронной муфтой, пропорциональна скольжению. Величина скольжения может быть регулируема при помощи изменения тока возбуждения.

Асинхронная муфта выделяется среди остальных типов муфт высокими эксплуатационными качествами, дешевизной и плавностью работы. Также асинхронная муфта имеет защиту от перегрузок.

Асинхронная электрическая машина – это разновидность электрической машины, скорость вращения ротора которой может изменяться в связи с изменением нагрузок. (В этом, кстати, и состоит ее отличие от синхронных электрических машин.)

В 1888 г. русский инженер М. О. Доливо-Добровольский создал первый трехфазный асинхронный генератор и основанную на его принципах работы первую асинхронную электрическую машину. Год спустя Доливо-Добровольский создал короткозамкнутую асинхронную электрическую машину. С тех пор асинхронные электрические машины постепенно улучшались, в них вносились какие-либо усовершенствования, но основные черты до сих пор сохраняются в том же виде, в каком они были разработаны и предложены М. О. Доливо-Добровольским.

Асинхронные электрические машины в основном используются как двигатель. Имеет место использование асинхронных электрических машин в качестве генератора, преобразователя частоты, фаз, напряжения и т. д. Чаще всего применяют трехфазные асинхронные электрические машины. Широкое применение асинхронные электрические машины получили благодаря надежности, дешевизне, высоким эксплуатационным качествам и простоте использования.

Основы действия асинхронной электрической машины состоят во взаимодействии магнитного поля с током. Магнитное поле при этом должно вращаться. Магнитное поле создается трехфазным током.

Состав асинхронных электрических машин может быть различным. При этом все зависит от области применения данной машины. Но есть и общие элементы, к которым относятся статор и ротор. Ротор – движущийся элемент этой конструкции, а статор – неподвижный. И тот и другой чаще всего изготовляются из листовой 0,5-мм стали, покрытой лаком для снижения потерь от вихревых токов. Также в листах выпечатываются проемы для обмотки. Статор и ротор между собой разделены воздушным зазором, толщина которого равна приблизительно 0,25 мм. При росте зазора падают эксплуатационные качества асинхронной электрической машины. Скорость асинхронной машины регулируется при помощи реостата в цепи ротора и встречается в промышленных установках. Другими способами регулирования скорости являются изменение числа пар полюсов, изменение частоты питающего тока и каскадное включение нескольких машин. Плавное регулирование скорости вращения осуществляется при плавном изменении частоты тока от иного генератора. Одним из главных факторов, которые характеризуют механические свойства асинхронных двигателей, является его перегрузочная способность. Важным эксплуатационным показателем для асинхронного двигателя является произведение его коэффициента полезного действия на коэффициент мощности. Сравнение рабочих и пусковых свойств трехфазных асинхронных двигателей с одинаковыми статорами, но разными роторами можно пронаблюдать по данным показателям:

Ротор с круглыми пазами – при номинальном КПД = 0,907 обладает номинальным коэффициентом мощности 0,925.

Ротор с глубокими пазами – при номинальном КПД = 0,897 обладает номинальным коэффициентом мощности 0,86.

Ротор с двойной клеткой – при номинальном КПД = 0,896 обладает номинальным коэффициентом мощностью 0,85.

Видно, что при увеличении кратности пускового механизма, меняется кратность пускового тока. Перемена направления вращения асинхронного двигателя осуществляется путем переключения двух фаз обмотки статора, когда двигатель сначала вращается против поля и тормозит ротор. При малой скорости двигатель необходимо отключать от сети, чтобы после его остановки он не начал вращаться в обратном направлении. Если двигатель внешних сил увеличивает скорость вращения ротора выше синхронной, двигатель переходит в режим генераторной работы, возвращая энергию в общую сеть.

Асинхронный генератор – это особый тип генераторов, основой действия которого является преобразование механической энергии вращения в электрическую энергию переменного тока. Относится к генераторам переменного тока.

Асинхронный генератор переменного тока как бесколлекторный, так и коллекторный мало распространен. Асинхронный бесколлекторный генератор представляет собой асинхронную электрическую машину, ротор которой движется быстрее магнитного поля. Это меняет активность тока в цепи ротора и направление активного тока статора. Если ротор вращается медленнее поля, асинхронная машина потребляет из сети активную мощность. В генераторном режиме при вращении ротора быстрее поля активная мощность направляется в сеть. Поэтому при увеличении скорости вращения ротора возрастает мощность генератора. Возбуждение асинхронного генератора реактивным переменным током осуществляется за счет сети, которая располагает источником реактивной мощности в виде синхронной машины или статического конденсатора.