Avtoargon.ru

АвтоАргон
4 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Конструкция асинхронной машины с короткозамкнутым и фазным ротором

Конструкция асинхронной машины с короткозамкнутым и фазным ротором

Асинхронный двигатель с фазным ротором – это двигатель, который можно регулировать с помощью добавления в цепь ротора добавочных сопротивлений. Обычно такие двигатели применяются при пуске с нагрузкой на валу, так как увеличение сопротивления в цепи ротора, позволяет повысить пусковой момент и уменьшить пусковые токи. Этим асинхронный двигатель с фазным ротором выгодно отличается от АД с короткозамкнутым ротором.

Статор (3) выполнен, так же как и в обычном асинхронном двигателе, он представляет из себя полый цилиндр, набранный из листов электротехнической стали, в который уложена трехфазная обмотка.

Ротор (4) по сравнению скороткозамкнутым, представляет из себя более сложную конструкцию. Он состоит из сердечника в который уложена трехфазная обмотка, аналогично обмотке статора. Отсюда название двигателя. Если двигатель двухполюсный, то обмотки ротора смещены геометрически друг относительно друга на 120. Эти обмотки соединяются с тремя контактными кольцами (2), расположенными на валу (5) ротора. Контактные кольца выполнены из латуни или стали, причем друг от друга они изолированы. С помощью нескольких металлографитовых щеток (обычно двух), которые расположены на щеткодержателе (1) и прижимаются пружинами к кольцам, в цепь вводятся добавочные сопротивления. Выводы обмоток соединяются по схеме «звезда».

Добавочное сопротивление вводится только при пуске двигателя. Причем им обычно служит ступенчатый реостат, сопротивление которого уменьшают с увеличением оборотов двигателя. Таким образом пуск двигателя осуществляется тоже ступенчато. После того, как разгон закончился и двигатель вышел на естественную механическую характеристику, обмотку ротора закорачивают. Для того, чтобы сохранить щетки и снизить потери на них, в двигателях с фазным ротором существует специальное устройство, которое поднимает щетки и замыкает кольца. Таким образом, удается повысить еще и КПД двигателя.

Добавочное сопротивление позволяет главным образом осуществить пуск двигателя под нагрузкой, работать с ним длительное время двигатель не может, так как механические характеристики слишком мягкие и работа двигателя на них нестабильна.

Для того чтобы автоматизировать пуск двигателя, в обмотку ротора включают индуктивность. В момент пуска, частота тока в роторе наибольшая, а значит и индуктивное сопротивление максимально. Затем, при разгоне двигателя, частота, как и сопротивление уменьшаются, и двигатель постепенно начинает работать в обычном режиме.

За счет усложнения своей конструкции, асинхронный двигатель с фазным ротором, обладает хорошими пусковыми и регулировочными характеристиками. Но по той же причине, его стоимость возрастает приблизительно в 1.5 по сравнению с обычным АД, кроме того увеличивается масса, размеры и как правило, уменьшается надежность двигателя.

Асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором

Короткозамкнутая обмотка ротора состоит из стержней 3, которые закладываются в пазы сердечника ротора. С торцов эти стержни замыкаются торцевыми кольцами 4. Такая обмотка напоминает “беличье колесо” и называют её типа “беличьей клетки” (рис. 1, позиция а).

Электродвигатель с короткозамкнутым ротором не имеет подвижных контактов. За счёт этого такие электродвигатели обладают высокой надёжностью. Обмотка ротора выполняется из меди, алюминия, латуни и других материалов.

1 – станина, 2 – сердечник статора, 3 – обмотка статора, 4 – сердечник ротора с короткозамкнутой обмоткой, 5 – вал.

Доливо-Добровольский выяснил, что у таких двигателей есть очень серьёзный недостаток – ограниченный пусковой момент. Он также назвал причину этого недостатка – сильно закороченный ротор.

Достоинства асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором

приблизительно постоянная скорость при разных нагрузках;

возможность кратковременных механических перегрузок;

простота пуска и легкость его автоматизации;

более высокиеcos φ и КПД, чем у электродвигателей с фазным ротором.

Недостатки асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором:

затруднения в регулировании скорости вращения;

Устройство асинхронной машины

Конструктивные формы исполнения электрических машин.

Основные сведения о серийных асинхронных двигателях.

Режимы работы асинхронной машины.

Принцип действия асинхронной машины.

Устройство асинхронной машины.

СОДЕРЖАНИЕ

Лекция № 2

Навигационных комплексов

Иркутский филиал МГТУ ГА

Иркутск, 2007 г.

Асинхронные электрические машины

Электрические машины

ЛЕКЦИЯ № 9

И ПИЛОТАЖНО-НАВИГАЦИОННЫХ КОМПЛЕКСОВ

КАФЕДРА АВИАЦИОННЫХ ЭЛЕКТРОСИСТЕМ

ИРКУТСКИЙ ФИЛИАЛ

ГРАЖДАНСКОЙ АВИАЦИИ

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

для студентов специальности 160903

Кафедра Авиационных электросистем и пилотажно-

Заведующий кафедрой АЭС и ПНК

к.т.н., доцент Мишин С.В.

По дисциплине: Электрические машины

Тема лекции: Асинхронные электрические машины (2 часа)

1. Копылов Б.В. Электрические машины. М., 1988 г.

НАГЛЯДНЫЕ ПОСОБИЯ, ПРИЛОЖЕНИЯ, ТСО

1. Мультимедийная установка

Обсуждено на заседании кафедры

Асинхронная машина состоит из двух основных частей, разделенных воздушным зазором: неподвижного статора и вращающегося ротора. Каждая из этих частей имеет сердечник и обмотку. При этом обмотка статора включается в сеть и является как бы первичной, а обмотка ротора — вторичной, так как энергия в нее поступает из обмотки статора за счет магнитной связи между этими обмотками.

По своей конструкции асинхронные двигатели разделяются на два вида: двигатели с короткозамкнутым ротором и двигатели с фазным ротором. Рассмотрим устройство трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором (рис.1). Двигатели этого вида имеют наиболее широкое применение.

Рис.1. Устройство трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором:

1, 11 — подшипники; 2 — вал; 3, 9 — подшипниковые щиты; 4 — коробка выводов; 5 — сердечник ротора с короткозамкнутой обмоткой; 6 — сердечник статора с обмоткой; 7 — корпус; 8 — обмотка статора; 10 — вентилятор; 12 — кожух вентилятора; 13 – наружная оребренная поверхность корпуса; 14 – лапы; 15 – болт заземления

Неподвижная часть двигателя — статор — состоит из корпуса 7 и сердечника 6 с трехфазной обмоткой 8. Корпус двигателя отливают из алюминиевого сплава или из чугуна либо делают сварным. Рассматриваемый двигатель имеет закрытое обдуваемое исполнение. Поэтому поверхность его корпуса имеет ряд продольных ребер, назначение которых состоит в том, чтобы увеличить поверхность охлаждения двигателя.

В корпусе расположен сердечник статора 6, имеющий шихтованную конструкцию: отштампованные листы из тонколистовой электротехнической стали толщиной обычно 0,5 мм покрыты слоем изоляционного лака, собраны в пакет и скреплены специальными скобами или продольными сварными швами по наружной поверхности пакета. Такая конструкция сердечника способствует значительному уменьшению вихревых токов, возникающих в процессе перемагничивания сердечника вращающимся магнитным полем. На внутренней поверхности сердечника статора имеются продольные пазы, в которых расположены пазовые части обмотки статора, соединенные в определенном порядке лобовыми частями, находящимися за пределами сердечника по его торцовым сторонам.

В расточке статора расположена вращающаяся часть двигателя — ротор, состоящий из вала 2 и сердечника 5 с короткозамкнутой обмоткой. Такая обмотка, называемая «беличье колесо», представляет собой ряд металлических (алюминиевых или медных) стержней, расположенных в пазах сердечника ротора, замкнутых с двух сторон короткозамыкающими кольцами (рис.2, а). Сердечник ротора также имеет шихтованную конструкцию, но листы ротора не покрыты изоляционным лаком, а имеют на своей поверхности тонкую пленку окисла. Это является достаточной изоляцией, ограничивающей вихревые токи, так как величина их невелика из-за малой частоты перемагничивания сердечника ротора. Например, при частоте сети 50 Гц и номинальном скольжении 6% частота перемагничивания сердечника ротора составляет 3 Гц.

Читать еще:  Датчик массового расхода воздуха двигатель змз 406

Рис.2. Короткозамкнутый ротор:

а – обмотка «беличья клетка»; б – ротор с обмоткой, выполненной литьем под давлением;

Короткозамкнутая обмотка ротора в большинстве двигателей выполняется заливкой собранного сердечника ротора расплавленным алюминиевым сплавом. При этом одновременно со стержнями обмотки отливаются короткозамыкающие кольца и вентиляционные лопатки (рис.2, б).

Вал ротора вращается в подшипниках качения 1 и 11, расположенных в подшипниковых щитах 3 и 9.

Охлаждение двигателя осуществляется методом обдува наружной оребренной поверхности корпуса 13. Поток воздуха создается центробежным вентилятором 10 прикрытым кожухом 12. На торцовой поверхности этого кожуха имеются отверстия для забора воздуха. Двигатели мощностью 15 кВт и более помимо закрытого делают еще и защищенного исполнения с внутренней самовентиляцией. В подшипниковых щитах этих двигателей имеются отверстия (жалюзи), через которые воздух посредством вентилятора прогоняется через внутреннюю полость двигателя. При этом воздух «омывает» нагретые части (обмотки, сердечники) двигателя и охлаждение получается более эффективным, чем при наружном обдуве.

Концы обмоток фаз выводят на зажимы коробки выводов 4. Обычно асинхронные двигатели предназначены для включения в трехфазную сеть на два разных напряжения, отличающиеся в раз. Например, двигатель рассчитан для включения в сеть на напряжения 380/660 В. Если в сети линейное напряжение 660 В, то обмотку статора следует соединить звездой, а если 380 В, то треугольником. В обоих случаях напряжение на обмотке каждой фазы будет 380 В. Выводы обмоток фаз располагают на панели таким образом, чтобы соединения обмоток фаз было удобно выполнять посредством перемычек, без перекрещивания последних (рис.3). В некоторых двигателях небольшой мощности в коробке выводов имеется лишь три зажима. В этом случае двигатель может быть включен в сеть на одно напряжение (соединение обмотки статора такого двигателя звездой или треугольником выполнено внутри двигателя).

Рис.3. Расположение выводов обмотки статора (а) и положение перемычек

при соединении обмотки статора звездой и треугольником (б)

Монтаж двигателя в месте его установки осуществляется либо посредством лап 14 (см. рис.1), либо посредством фланца. В последнем случае на подшипниковом щите (обычно со стороны выступающего конца вала) делают фланец с отверстиями для крепления двигателя на рабочей машине. Для предохранения обслуживающего персонала от возможного поражения электрическим током двигатели снабжаются болтами заземления 15 (не менее двух). Принципиальная схема включения в трехфазную сеть асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором показана на рис.4, а.

Рис.4. Принципиальные схемы включения трехфазных асинхронных двигателей с короткозамкнутым (а) и фазным (б) ротором

Другая разновидность трехфазных асинхронных двигателей — двигатели с фазным ротором — конструктивно отличается от рассмотренного двигателя главным образом устройством ротора (рис.5). Статор этого двигателя также состоит из корпуса 3 и сердечника 4 с трехфазной обмоткой. У него имеются подшипниковые щиты 2 и 6 с подшипниками качения 1 и 7. К корпусу 3 прикреплены лапы 10 и коробка выводов 9. Однако ротор имеет более сложную конструкцию. На валу 8 закреплен шихтованный сердечник 5с трехфазной обмоткой, выполненной аналогично обмотке статора. Эту обмотку соединяют звездой, а ее концы присоединяют к трем контактным кольцам 11, расположенным на валу и изолированным друг от друга и от вала. Для осуществления электрического контакта с обмоткой вращающегося ротора на каждое контактное кольцо 1 (рис.6) накладывают обычно две щетки 2, располагаемые в щеткодержателях 3. Каждый щеткодержатель снабжен пружинами, обеспечивающими прижатие щеток к контактному кольцу с определенным усилием.

Асинхронные двигатели с фазным ротором имеют более сложную конструкцию и менее надежны, но они обладают лучшими регулировочными и пусковыми свойствами, чем двигатели с короткозамкнутым ротором. Принципиальная схема включения в трехфазную сеть асинхронного двигателя с фазным ротором показана на рис.4, б. Обмотка ротора этого двигателя соединена с пусковым реостатом ПР, создающим в цепи ротора добавочное сопротивление Rдоб.

На корпусе асинхронного двигателя прикреплена табличка, на которой указаны тип двигателя, завод-изготовитель, год выпуска и номинальные данные (полезная мощность, напряжение, ток, коэффициент мощности, частота вращения и КПД).

Рис.5. Устройство трехфазного асинхронного двигателя с фазным ротором:

1, 7 — подшипники; 2, 6 – подшипниковые щиты; 3 — корпус; 4 – сердечник статора с обмоткой; 5 – сердечник ротора; 8 — вал; 9 – коробка выводов; 10 — лапы; 11 – контактные кольца

9. Асинхронным трехфазный электрический двигатель

Компрессорные станции оснащены электрическим приводом с асинхронным электрическим двигателем переменного трехфазного тока мощностью от 0,27 до 95 кВт, напряжением 220/380 В и частотой вращения 23,6–24,2 Гц. Принцип действия такого электродвигателя основан на явлении вращающегося магнитного поля.

Асинхронный электродвигатель состоит из неподвижного (статора) и подвижного (ротора) узлов. Вращающееся магнитное поле создается тремя обмотками статора при пропускании через них трехфазного тока (рис. 22). При движении электрического тока по обмотке на одной ее стороне, где ток идет по виткам против часовой стрелки, образуется северный магнитный полюс «С», а на противоположной стороне – южный полюс «Ю». Для упрощения объяснения вращающегося магнитного поля будем рассматривать только те стороны обмоток, которые обращены к центру статора.

Рис. 22. Схема вращающегося магнитного поля статора трехфазного электрического двигателя:
1–3 обмотки (катушки) статора; 4 – статор

В первый момент (рис. 22, а) в обмотке 1 тока нет, в катушке 2 ток идет против часовой стрелки, образуя северный полюс «С», по обмотке 3 по часовой стрелке, образуя южный полюс «Ю». Взаимодействие этих двух полюсов дает результирующее магнитное поле, создаваемое обмотками 2 и 3, направленное от северного полюса к южному (на рисунке показано стрелками).

Во второй момент (рис. 22, б) в обмотке 2 тока не будет, в обмотке 3 ток будет двигаться против часовой стрелки, образуя северный полюс, а в обмотке 1 – по часовой, образуя южный полюс. Результирующее магнитное поле, создаваемое обмотками 1 и 3, направлено от северного полюса к южному (на рисунке показано стрелками).

Читать еще:  Датчика контрольной лампы давления масла в двигателе ваз 2112

Затем направление магнитного поля вновь меняется (рис. 22, в), так как в обмотке 3 тока нет, в обмотке 1 образуется северный полюс, в обмотке 2 – южный полюс. Результирующее магнитное поле будет направлено от обмотки 1 к обмотке 2. В последующий момент направление результирующего магнитного поля (рис. 22, г) будет такое же, как в первый момент (рис. 22. а).

Сравнивая изменения направления результирующего магнитного поля, можно заметить, что вначале результирующее магнитное поле было направлено справа налево, затем снизу вверх, далее сверху вниз и, наконец, вновь справа налево. Наблюдая, как меняется направление результирующего магнитного поля, можно заметить, что оно как бы вращается вокруг оси статора.

Такое магнитное поле названо вращающимся магнитным полем. Частота вращения магнитного поля определяет частоту вращения двигателя. Наиболее распространены электрические двигатели с частотой вращения 25; 16,6 и 12,5 Гц.

В трехфазном асинхронном электродвигателе внутри статора размещен ротор. Вращающееся магнитное поле статора будет пересекать обмотки ротора и в этих обмотках возникнет индукционный ток.

Этот ток создаст свое магнитное поле, которое будет взаимодействовать (притягиваться) с магнитным полем статора. А так как магнитное поле статора вращается, то и магнитное поле ротора вместе с ротором придет в движение в ту же сторону, что и магнитное поле статора.

Направление вращения ротора можно изменить, поменяв местами два провода, подводящие трехфазный электрический ток к обмоткам статора.

Следует отметить, что частота вращения ротора немного меньше частоты вращения магнитного поля статора, их частоты вращения не совпадают, т. е. они асинхронны, поэтому эти двигатели называются асинхронными.

Если предположить, что в какой-то момент частота вращения ротора достигнет частоты вращения магнитного поля статора, т. е. их частоты сравняются, то в этом случае обмотки ротора уже не будут пересекаться вращающимся магнитным полем статора и в обмотке ротора не будет индуцироваться электрически и ток. Это приведет к прекращению взаимодействия обмоток ротора с вращающимся магнитным полем статора, и ротор начнет снижать частоту вращения. Снижение частоты вращения ротора будет кратковременным, так как оно опять приведет к пересечению магнитными линиями статора обмотки ротора и появлению индукционного тока в обмотках ротора и ротор вновь начнет вращаться вслед за магнитным полем статора. Таков принцип действия асинхронных электрических двигателей.

Рис. 23. Трехфазный асинхронный электрический двигатель в разобранном виде:
а – статор с боковыми щитами;
б – короткозамкнутый ротор; в – фазный ротор; 1 – корпус; 2, 5, 9 – сердечники статора и короткозамкнутого и фазного роторов; 3, 6, 10 – обмотки статора и короткозамкнутого и фазного роторов; 4, 8 – валы короткозамкнутого и фазного роторов; 7, 11 – торцовые и контактные кольца

Статор асинхронного трехфазного электродвигателя состоит из корпуса 1 (рис. 23, а) и сердечника 2, набранного из тонких стальных пластин с выштампованными пазами и закрепленного внутри корпуса статора. С торцов статор закрыт боковыми щитами с подшипниками, на которые опирается вал ротора. В пазы сердечника уложены три обмотки 3, отстоящие одна от другой по окружности с определенным шагом.

Ротор состоит из сердечника и вала, на котором закреплен сердечник. Сердечник набран из стальных штампованных пластин с пазами. В пазы помещены проводники обмотки ротора.

В зависимости от типа обмотки ротора асинхронные трехфазные электрические двигатели бывают короткозамкнутые и фазные.

Короткозамкнутый ротор (рис. 23, б). В пазы сердечника 5 залит под давлением расплавленный алюминий. С торцов образовавшиеся алюминиевые стержни (обмотка) 6 приварены к алюминиевым торцовым кольцам 7. Такая обмотка постоянно замкнута накоротко кольцами 7, и сам ротор называется короткозамкнутым.

Электрические асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором просты по конструкции, но при пуске берут из питающей электросети электроток в 5–7 раз больший, чем при установившейся работе.

Фазный ротор (рис. 23, в). Три обмотки размещены в пазах с определенным шагом по окружности. Обмотки изолированы одна от другой и от сердечника ротора. Начала всех трех обмоток подключены к трем контактным медным кольцам 11, насаженным на валу 8 ротора, а концы трех обмоток соединены между собой. Контактные кольца изолированы одно от другого и от вала, но плотно насажены на вал и при работе двигателя вращаются вместе с валом. На боковом щите шарнирно закреплены три медно-графитовые щетки.

В период пуска электродвигателя с фазным ротором на контактные кольца накладывают (прижимают) медно-графитовые щетки. Такая конструкция позволяет в период пуска включать в обмотку ротора дополнительный резистор (сопротивление) и за счет этого значительно снизить силу пускового электротока В остальном устройства электродвигателей с фазным и короткозамкнутым роторами аналогичны.

Каждая из трех обмоток статора (рис. 24) имеет начало (Н1, Н2, Н3) и конец (К1, К2, КЗ). Все начала обмоток выведены в коробку зажимов, и к ним присоединяется питающая электроэнергией трехфазная электрическая сеть, а концы обмоток в определенной последовательности соединены с началами обмоток. Концы обмоток статора и их начала выведены в коробку зажимов и соединяются звездой или треугольником. Для подключения электродвигателя к электросети с более высоким напряжением (например, 380 В), указанным на его фирменной (заводской) табличке, обмотки статора соединяют звездой (рис. 24, а), а для более низкого напряжения (например, 220 В) – треугольником (рис. 24, б).

Рис. 24. Соединение выводов обмоток статора трехфазного электрического двигателя в коробке зажимов звездой (а) и треугольником (б):
1 – перемычка; 2 – коробка зажимов

В коробке 2 зажимов электродвигателя обмотки статора соединяют звездой с помощью металлических перемычек 1: зажимы Н1, Н2, Н3 (или нижние К1, К2, К3) соединяют между собой, а к оставшимся трем зажимам присоединяют трехфазную сеть.

При соединении обмоток треугольником каждый верхний зажим (Н1, Н2, Н3) соединяют с находящимся под ним нижним зажимом (К1, К2, К3) с помощью металлических съемных перемычек 1. Трехфазную сеть присоединяют к трем верхним или к трем нижним зажимам.

Асинхронный трехфазный электрический двигатель 6 с фазным ротором запускают с помощью реостата, состоящего из металлического кожуха, внутри которого помещены фарфоровые ребристые цилиндры с намотанной на них нихромовой проволокой (резисторы). Отводы от резисторов присоединены к контактам, размещенным на верхней панели При повороте пусковой рукоятки 6 (маховичка) пальцы соединяются с контактами и тем самым включают в обмотку ротора, присоединенного к реостату электродвигателя, большее или меньшее сопротивление 5 реостата. При работе реостата выделяется теплота. Для лучшего отвода теплоты внутрь корпуса реостата заливают трансформаторное масло.

Читать еще:  В чем причина может быть если не заводится двигатель 2110

Три провода от реостата присоединяют к трем щеткам контактных колец 4 (рис. 25) ротора электродвигателя. Во время пуска электродвигателя с фазным ротором пусковой реостат 1 включают в цепь ротора, что увеличивает сопротивление ротора электродвигателя и, как следствие, значительно снижает пусковой ток. Пусковой ток, потребляемый электродвигателем с фазным ротором и включенным реостатом, не превышает двукратного значения номинального тока В остальное время работы электродвигателя реостат отключают путем поворота рукоятки в положение «Работа».

Рис. 25. Схема присоединения пускового реостата к трехфазному электродвигателю с фазным ротором:
1 – пусковой реостат; 7 – кабель от реостата к двигателю; 3 – контактные щетки;
4 – контактные кольца; 5 – сопротивление реостата; 6 – рукоятка

Что такое ротор и статор в двигателе: описание, принцип работы в асинхронных электродвигателях, их функции

Очень многие приборы и устройства, окружающие нас в быту, имеют в своей конструкции двигатель.

Мощные электрические моторы приводят в движение транспортные средства на улицах городов и на железных дорогах, используются в поднятии и перемещении тяжелых грузов.

Из школьных программ мы помним, что электромоторы это устройства для преобразования энергии из одного вида в другой. Чтобы понять, как этот процесс происходит, нужно разобрать электромотор и посмотреть, как он устроен внутри.

В наших статьях мы детально рассказываем о предназначении ротора и статора, о том, как они работают.

Итак, давайте детально разберемся с двумя основными его частями:

Ротор(другое название этой детали – якорь) это подвижная, точнее сказать, вращающаяся деталь электромотора.

Конструкция ротора зависит от типа устройства, в котором он используется. Если это коллекторный агрегат, то ротор производится из следующих частей:

  • Сердечник. Эта деталь состоит из пакета металлических пластин. Они переслаиваются диэлектриком или обычной оксидной пленкой. В результате получается «слоеный пирог», основная функция которого – тормозить разгон электронов и предотвращать разогрев ротора. Дело в том, что для приведения мотора во вращение производится перемагничивание сердечника. В результате возникают вихревые токи, или так называемые «токи Фуко», нагревающие ротор и снижающие эффективность работы мотора;

  • Обмотки. Сердечник обматывают витками медной проволоки. Каждый проводок покрыт слоем прочного лака. Дополнительно обмотку пропитывают эпоксидными смолами и фиксируют особым лаком. Такая защита предотвращает возможность повреждения обмоток и препятствует возникновению пробоя и образования короткозамкнутых витков, что может нарушить работу двигателя;
  • Вал. Это металлический стержень. Своими торцевыми частями он устанавливается в подшипниках качения. Кроме того, на валу может быть резьба, а также имеются профильные углубления для шпонок фиксации шестерен и крепления шкивов, которые приводятся во вращение электромотором;

  • Крыльчатка. Эта деталь устанавливается на валу ротора и служит для охлаждения электромотора во время работы. Благодаря такому приспособлению мотор сам себя охлаждает и нет нужды в использовании других устройств для охлаждения;
  • Коллектор. Это деталь цилиндрической формы, наружная стенка которой составлена из медных контактов, так называемых ламелей. Коллектор установлен на валу, снаружи его окружают графитовые щетки. Между ламелями коллектора и щетками устанавливается скользящий контакт.

Отдельно отметим, что,по сути,обмотки ротора являются электромагнитом и не все типы ротора устроены именно таким способом.

Статор в двигателе

Цилиндр статора интегрирован в корпус электромотора. Он является его неподвижной частью. Вместе статор и корпус составляют единый моноблок.

Сердечник статора набран из металлических пластин. Они изолированы одна от другой слоем лака. Назначение такого устройства сердечника – противодействие нагреву вихревыми токами Фуко.

В собранном виде пакет статора впрессовывают в корпус. Сердечник статора формируется витками обмотки.

Их пропивают субстанциями особого состава, защищающего витки от повреждений, и укладывают в специально выточенные во внутренней стенке цилиндра пазы.

Схема подключения статора к электрической сети выглядит следующим образом:

На корпусе двигателя имеется так называемый БРНО, блок расключения начал обмоток. Иначе говоря, это распределительная коробка, внутри которой находятся клеммники.

Конструктивно, они различаются между собой. Устройство клеммников зависит от мощности двигателя и вида работы, которую этот двигатель выполняет. Концевые части всех обмоток подключаются к клеммам БРНО.

От мощности электромотора и его функционального предназначения зависит также и способ подключения обмоток.

Есть два способа подключения. Один это так называемая«Звезда», другой — «Треугольник». От способа подключения зависит то, как будет работать электромотор.

При способе соединении «Звезда»мотор плавно увеличивает обороты, причем быстрый разгон оборотов до максимума невозможен.

А если обмотки соединены треугольником, мотор может сразу развить те обороты, на который он конструктивно рассчитан, но и стартовые токи будут адекватно велики.

Устройство асинхронного двигателя

Особенность работы асинхронного мотора заключается в следующем:на обмотки статора питание подается пошагово. В статоре возникает вращающееся поле. Это магнитное поле вызывает ток индукции в роторной обмотке.

Ротор приходит во вращение и стремится уровнять частоту своего вращения с частотой вращения магнитного поля.

Как только такое происходит, исчезает ток индукции в роторных обмотках и ротор начинает терять обороты. И тут же начинает ускоряться вновь под влиянием опережающей частоты оборотов поля.

Таким образом двигатель стабилизирует свою работу, Именно в этой особенности состоит достоинство асинхронного мотора, которое выделяет его среди других типов электромоторов.

Асинхронные двигатели имеют и некоторые конструктивные особенности. Так, на этих двигателях устанавливают роторы разных конструкций:

  • Короткозамкнутый ротор.Сердечник такого ротора набран из металлических пластин, как и обычный тип, но на нем нет медной обмотки.На пакете сердечника установлены металлические стержни. Они установлены не параллельно пластинам сердечника, но под некоторым углом. Они так же не касаются один другого, но замкнуты на короткоторцевыми дисками.

  • Фазный ротор отличается от короткозамкнутого тем, что у него нет короткозамкнутых стержней, а использованы трехфазные обмотки. Кроме того на роторе такого типа применен не обычный коллектор с ламелями, а особая конструкция, состоящая из трех колец.

В конструктивном смысле такие роторы являются более сложными изделиями и процесс их производства более трудоемок.

Но они не вызывают высокие пусковые токи и их работу можно плавно регулировать.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector