Назначение, устройство, принцип работы электродвигателя постоянного тока и на каких крюках применяют

Назначение, устройство, принцип работы электродвигателя постоянного тока и на каких крюках применяют

Назначение: эл.двигатели на грузоподъемных кранах предназначены для преобразования электрической энергии в механическую.

Крановые эл.двигатели подвергаются резким толчкам, торможению и динамическим нагрузкам. Кроме того, работают при разной температуре, повышенной запыленности, при вибрации и т.п. Поэтому эти двигатели должны быть прочнее, чем двигатели общего назначения, как по механическим, так и по электрическим данным.

Крановые эл.двигатели работают при повторно-кратковременном режиме.

Режим работы эл.двигателя определяют продолжительностью включения за принятый период времени – 10мин.

Основным номинальным режимом крановых эл.двигателей является режим ПВ=25% для кранов общего назначения металлургического производства (средний режим).

ПВ=45-60% — среднетяжелый режим работы.

ПВ=60-80, 100% — тяжелый и весьма тяжелый режим работы.

Устройство: корпус двигателя состоит из трех частей; двух подшипниковых крышек и основания – станина.

Изготавливаются из дорогостоящего материала, сложны по конструкции, больше чем двигатели переменного тока, поэтому двигатели постоянного тока применяют для грузоподъемных кранов с тяжелыми и весьма тяжелыми режимами работ, так как они допускают большой диапазон включения и могут работать при более высокой температуре.

Устройство: корпус двигателя состоит из трех частей; двух подшипниковых крышек с естественным охлаждением и индуктора.

Внутри корпуса имеются главный и дополнительные полюса, которые неподвижно крепятся к индуктору.

Главные полюса: собранные из пластин электротехнической стали, в пазы уложена обмотка, которая служит для возбуждения якоря.

Дополнительные полюса: собранные из стальных пластин, в которых уложена обмотка, служащая для гашения искры на коллекторе.

Коллектор: собран из медных пластин, изолированных друг от друга миканитом. Форма пластин изготовлена в виде ласточкиного хвоста, куда припаивается обмотка якоря внутренним швом.

Якорь: собран из пластин электротехнической стали сложной конструкции, куда уложена обмотка из нескольких катушек и выведена в коллектор.

При помощи коллектора ток в обмотке якоря распределяется, так что в проводниках под северным полюсом ток проходит в одном направлении, а в проводниках под южным полюсом – в обратном направлении.

Только при этом условии все проводники в обмотке якоря будут вращаться в одном направлении, как вращение якоря.

Принципы работы: работа э/двигателя п/тока основано на явлении движения проводника с током и магнитным полем.

При вращении якоря в магнитном поле и обмотке его, индуктируется электродвижущая сила, которая направлена в сторону противоположную напряжению сети. Поэтому ЭДС индуктируемую в обмотке якоря при пересечении магнитными силовыми линиями – называют обратной электродвижущей силой.

В э/двигателе п/тока обратная ЭДС тем больше, чем сильнее магнитный поток возбуждения или большее число вращений.

Схема включения э/двигателя п/тока и их работа: по способу соединения обмотки якоря с обмоткой возбуждения э/двигатели разделяют на три типа:

1. Шунтовые: обмотка возбуждения включена параллельно обмотке якоря, так как ток в обмотке возбуждения от нагрузки не изменится, то и число оборотов нагруженного э/двигателя почти не изменяется (5-10%).

1) постоянное число оборотов при различных нагрузках;

2) не развивает большой скорости при снятии нагрузки;

3) легкое и плавное регулирование числа оборотов.

1) искрение щеток при сильно изменяющейся нагрузке;

2) постоянно вращающийся момент при изменении нагрузки;

3) опасен обрыв обмотки якоря при увеличении его сопротивления, так как уменьшается магнитный поток, следовательно, увеличивается число оборотов двигателя.

2. Сериесные: обмотка возбуждения соединена последовательно с обмоткой якоря. Магнитный поток изменяется одновременно с изменением тока при нагрузке, вращающийся момент двигателя возрастает не только при увеличении силы тока якоря, но и при увеличении магнитного потока.

Их включают при полной нагрузке и в короткое время развивают большой пусковой момент, который в 2,3 раза больше нормального вращающегося момента.

Их применяют в троллейбусах, трамваях, то есть где не требуется постоянного числа оборотов.

Преимущества: большой пусковой момент, возможность к перегрузке, но экономичней чем шунтовые двигатели.

Недостаток: без нагрузки работает в разнос, трудно регулировать число оборотов.

studopedia.org — Студопедия.Орг — 2014-2021 год. Студопедия не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования (0.002 с) .

Книга: Башенные краны

Навигация: Начало Оглавление | Другие книги | Отзывы:

§ 28. Контроллеры

Контроллеры служат для управления работой электродвигателя, т. е. его включения, регулирования частоты вращения, остановки и изменения направления движения (реверсирования).

Контроллеры, применяемые для управления электродвигателями крановых механизмов, по принципу работы разделяются на два вида: контроллеры непосредственного управления, или силовые, замыкающие или размыкающие силовые цепи двигателя при помощи контактных устройств контроллера с ручным приводом; контроллеры дистанционного управления, или магнитные, управляемые при помощи командоконтроллеров, переключающих цепи управления.

Силовыми контроллерами, применяемыми на башенных кранах, служат кулачковые контроллеры переменного тока ККТ (рис. 70).

Рис. 70. Кулачковый ККТ-61: контроллер а — контактная система, б — общий вид; 1 — основание контактного элемента, 2 — подвижный рычаг с роликом, 3 — приводная пружина, 4 — кулачковая шайба, 5 — вал, 6 — рукоятка, 7 — крышка, 8 — корпус

Основными узлами кулачкового контроллера являются контактные элементы и вал 5 с кулачковыми шайбами 4.

Каждый контактный элемент состоит из основания 1, подвижного рычага 2 с роликом и подвижным контактом и приводной пружины 3, обеспечивающей замыкание подвижного и неподвижного контактов. Контактные элементы крепятся к корпусу 8 контроллера. Вал с кулачковыми шайбами (кулачковый барабан) вращается в подшипниках, закрепленных в корпусе контроллера. Поворот кулачкового барабана осуществляется с помощью рукоятки 6, насаженной на выступающий конец вала.

Кулачковые контроллеры ККТ двухрядные, т. е. каждая шайба кулачкового барабана управляет одновременно двумя контактными элементами. Пока ролик рычага 2 контактного элемента находится во впадине кулачковой шайбы 4, контакты замкнуты под действием пружины 3. Если вал повернуть в такое положение, что ролик будет находиться на гребне кулачка, рычаг 2 повернется и контакты разомкнутся. Применяя шайбы различного профиля, получают необходимую последовательность замыкания и размыкания контактов. Контроллеры имеют фиксирующий механизм, благодаря которому остановка вала кулачкового барабана происходит в положении, соответствующем полному замыканию или полному размыканию контактов. Токоведущие элементы контроллеров закрываются съемными крышками 7.

Контроллеры выпускают двух видов: контроллеры для управления одним и двумя двигателями. Контроллеры первого вида имеют четыре контактных элемента для замыканий статорной цепи двигателя, три контактных элемента цепи управления и пять или семь контактных элементов для замыкания роторной цепи. Контактные элементы статорной цепи двигателя у них закрываются перегородками из теплостойкого материала. Контроллеры для управления двумя двигателями не имеют контактов статорной цепи. У этих контроллеров предусмотрено три контакта цепи управления и две самостоятельные группы контактов роторной цепи отдельно для каждого электродвигателя. Статоры электродвигателей включаются в сеть с помощью специальных электромагнитных аппаратов, называемых реверсорами.

В табл. 10 приведены технические характеристики кулачковых контроллеров, применяемых на башенных кранах.

Таблица 10. Технические характеристики кулачковых контроллеров

Принцип работы электрического тельфера (основные моменты)

• 13 января 2017 23:44:00
• Отзывов:
• Просмотров: 6042
• 

Тельфер — это механизм для транспортировки груза с электрическим приводом, без которого не обходиться ни одно производство или склад. Часто его заменяют упрощенным вариантом — электрической талью на 220 В. Для того, чтобы разобраться, что именно подойдет вам, давайте определим как устроен и работает тельфер, и где его целесообразно применять?

Тельферы бывают двух видов: канатные и цепные, в свою очередь они делятся на стационарные либо передвижные. Канатный тельфер — один из самых популярных грузоподъемных механизмов. Используют его для передвижения груза по горизонтали и вертикали на мостовом кране или монорельсе в среднем и сложном режиме. Цепные тельферы больше используют как дополнительный подъёмный механизм или на консольно-поворотном кране из-за своих малых габаритов. Если вы будете перемещать груз по периметру помещения в разных направлениях, тогда незаменимым будет передвижной электротельфер. Ну а если только вверх или низ, то подойдёт стационарный.

Тельферы могут изготавливаться под нестандартные условия, такие как: большая высота подъема (электроталь уменьшенной строительной высоты), опасная среда (взрывобезопасный тельфер), климатическое исполнение (холод, тропики, морской) или с установкой дополнительных функций безопасности.

Как устроен электротельфер?

Устройство и работа тельфера на примере марки «Т» болгарского производства. Именно эта электрическая таль стала образцом для создания всех тельферов независимо от производителя (Рис.1).

1. Электродвигатель с встроенным тормозом.

3. Планетарный редуктор.

5. Упругая компенсирующая муфта.

Грузовым канатом служит металлический трос, который фиксируется на барабане и корпусе тельфера специальными канатными стяжками. Также электротельфер комплектуется грузовым крюком, который вращается во все стороны для удобства строповки груза.

Как работает электрический тельфер?

Принцип работы тельфера заключается во вращении барабана с помощью редуктора и электродвигателя, из-за чего происходит навивка каната. А управление тельфером происходит дистанционно оператором, специальным подвесным пультом или же при помощи радиоуправления.

Инструкция по работе с тельфером

Внимание! При работе с тельфером следует быть предельно внимательными и следовать правилам эксплуатации.

Следует не допускать перегруза тельфера, так как подъём груза с большим весом может быть опасным мероприятием. Производители тельферов указывают номинальную грузоподъемность на крюках, в паспорте к тельферу и на специальном шильдике.

Также в табличке паспорта указано количество включений в час и длительность его эксплуатации. Регулярно проводите технический осмотр устройства, предварительно освободив его от груза и обесточив. Не допускайте к работе с тельфером лиц не ознакомленных с инструкциями по охране труда.

Следуя всем рекомендациям по правильному обслуживанию и использованию тельфера он прослужит в среднем до 15 лет. В противном случае неправильная работа тельфером может повлечь за собой производственные травмы и порчу оборудования.

Для того чтобы проконсультироваться или заказать тельфер вы можете обратиться к нашим специалистам по указанному номеру телефона, заполнив форму заявки, написав нам на почту. Полный каталог товара по ссылке.

Виды электрических двигателей и принципы их работы

Представьте себе, каким бы стал современный мир, если бы из него вдруг исчезли все электродвигатели. Допустим, заменили бы их на тепловые машины. Но ведь тепловые двигатели громоздки, выделяют пар и выхлопные газы, в то время как электрические двигатели сопоставимой мощности компактны, отлично умещаются на станках, электротранспорте, другом оборудовании, будучи при этом экологически безопасными, экономичными и надежными. Невозможно представить современный мир без электродвигателей, сильно облегчающих работу людям, короче говоря, делающих нашу жизнь более комфортной.

Благодаря электродвигателям мы получаем механическую энергию из электрической. А решающее значение в этом процессе имеют массогабаритные характеристики, мощность и количество оборотов в минуту, которые в свою очередь связаны как с конструктивными особенностями двигателей, так и с параметрами питающего напряжения.

По виду питающего напряжения электродвигатели бывают: переменного или постоянного тока. По способу управления: шаговыми, линейными, серво (следящими). Двигатели переменного тока, в свою очередь, бывают асинхронными и синхронными. Давайте же рассмотрим виды электрических двигателей, отметим их особенности, и поговорим о принципах работы каждого из них.

После электричества совершенно бросил интересоваться природой. Неусовершенствованная вещь.

Владимир Владимирович Маяковский

Содержание статьи

Двигатели постоянного тока

Для построения электроприводов с высокими динамическими характеристиками используют электродвигатели постоянного тока. Они отличаются высокой перегрузочной способностью и равномерностью вращения. Именно двигатели постоянного тока применяются зачастую в электротранспорте. Ими же комплектуются многие станки, машины, агрегаты, включая бытовую технику.

Работа электрических двигателей постоянного тока основана на принципе взаимодействия токов, протекающих по проводникам якоря, с неподвижным магнитным потоком, создаваемым обмоткой возбуждения полюсов.

В основе работы классического двигателя постоянного тока — вращение рамки с током во внешнем магнитном поле: к рамке подводится ток через щеточно-коллектроный узел, а магнитное поле статора получают или от постоянных магнитов, или от того же постоянного тока (магнитное поле катушки с током). В результате рамка с током поворачивается в магнитном поле. Вместо рамки может выступать катушка с током на магнитопроводе — ротор (якорь двигателя постоянного тока).

При помощи резисторов, включаемых в цепь якоря двигателя с независимым возбуждением, можно получать требуемый пусковой ток и пусковой момент, регулировать (уменьшать) скорость якоря при наличии нагрузки на валу. Снижая напряжение на якоре при помощи регулятора, также можно получать требуемый пусковой момент, регулировать скорость вниз от основной, то есть уменьшать ее.

Благодаря перечисленным свойствам такие двигатели постоянного тока с независимым возбуждением находят применение там, где есть необходимость в плавном регулировании скорости в широком диапазоне, например в металлорежущих станках.

Двигатели переменного тока

Электродвигатели переменного тока очень широко используются в быту и в промышленности, поскольку считаются более универсальными, по сравнению с двигателями постоянного тока. Двигатели переменного тока имеют простую конструкцию, более надежны, чем двигатели постоянного тока, и неприхотливы в обращении.

Например большинство домашних вентиляторов и промышленных вытяжек оборудованы именно асинхронными двигателями переменного тока. Ими же оснащены лебедки, насосы, станковое оборудование. Простота двигателей переменного тока промышленной частоты заключается в отсутствии щеточно-коллекторного узла и сложной электроники.

Шаговые двигатели

Шаговые электродвигатели функционируют, преобразуя дискретные электрические импульсы постоянного тока в механические перемещения (шаги). Офисная техника, станки, роботы, — везде, где требуется высокая скорость и равномерность перемещения рабочего органа, применяются сегодня шаговые электродвигатели. Для контроля скорости вращения ротора, электронным блоком регулируется частота следования импульсов и их скважность. Шаговый двигатель — это синхронный бесщеточный двигатель постоянного тока.

Примеры ипсользования шаговых двигателей:

Сервоприводы (серводвигатели)

Сервопривод (следящий привод) — это высокотехнологичный двигатель постоянного тока. В отличие от шагового двигателя, у серводвигателя в конструкции присутствует еще и датчик положения ротора, при помощи которого реализуется механизм отрицательной обратной связи.

Двигатели данного типа способны развивать высокие обороты и мощность, как и шаговые двигатели постоянного тока, но регулировка положения рабочего органа оказывается более точной. Для станков с ЧПУ, сервопривод — как раз то, что нужно. Многие современные промышленные станки оборудованы именно сервоприводами, интегрированными в систему высокоточного компьютерного управления.

Линейные электродвигатели

У линейного двигателя постоянного тока вместо ротора — стержень (шток) с магнитами, прямолинейно перемещаемый через статор относительно катушки индуктивности. Двигатели данного типа набирают популярность в качестве приводов механизмов с возвратно-поступательными движениями в процессе работы.

Это надежное и экономичное решение, исключающее необходимость использовать какую бы то ни было механическую передачи. Импульсы необходимой полярности и длительности посылаются в катушку, формируя магнитное поле нужной конфигурации, которое со своей стороны действует на шток, причем текущее положение штока отслеживается благодаря датчикам Холла, встроенным в статор.

Асинхронные электродвигатели

Чаще всего асинхронным двигателем называют двигатель переменного тока, у которого частота (или угловая скорость) вращения ротора отличается от угловой скорости магнитного потока статора. То есть в таком двигателе присутствует «скольжение». Асинхронные двигатели переменного тока бывают с короткозамкнутым (типа «беличья клетка») ротором или с фазным ротором.

Более мощные асинхронные двигатели изготавливают с фазным ротором, величина магнитного потока у такого ротора регулируется реостатом, и скорость вращения получается регулируемой. Менее критичное (к зависимости частоты вращения ротора от нагрузки) оборудование оснащают асинхронными двигателями с короткозамкнутым ротором.

Трехфазные асинхронные электродвигатели переменного тока благодаря простоте в обслуживании, надежности и низкой стоимости наиболее распространены в промышленности.

Однофазные асинхронные электродвигатели имеют короткозамкнутый ротор и две обмотки в статоре, смещенные одна относительно другой на 90°. Одна обмотка рабочая. При работе электродвигателя эта обмотка постоянно получает питание от сети однофазного переменного тока.

Вторая обмотка пусковая и подключается на период пуска для создания пускового момента. Она выполнена проводом меньшей площади сечения, и ее активное сопротивление больше, чем у рабочей обмотки.

Когда ротор двигателя развивает достаточную частоту вращения, пусковая обмотка отключается. Это происходит автоматически под действием токового реле или специального пускателя.

Лучшие пусковые свойства имеет электродвигатель, в цепь пусковой обмотки которого включен конденсатор. В этом случае ток в пусковой обмотке сдвигается по фазе на угол, близкий к 90°, чем обеспечивается достаточный пусковой момент.

В рабочей части механические характеристики однофазного асинхронного электродвигателя идентичны характеристикам трехфазного асинхронного электродвигателя. КПД однофазных электродвигателей меньше, чем трехфазных, поэтому однофазные двигатели изготовляют с номинальной мощностью не более 0,6 кВт.

На такую же мощность изготовливают коллекторные двигатели однофазного тока, которые могут работать как от сети переменного тока, так и от источника постоянного напряжения, поэтому их называют универсальными коллекторные двигатели.

По существу, это двигатели с последовательным возбуждением, отличающиеся тем, что магнитопровод их делается шихтованным и они приспособлены к работе с пульсирующим магнитным потоком. В случае питания от источника переменного напряжения В 50 Гц ток и магнитный поток одновременно меняют направление, и поэтому момент получается пульсирующим с частотой 100 Гц.

Эти электродвигатели обладают характеристиками двигателей с последовательным возбуждением. Их применяют как и асинхронные однофазные электродвигатели в электроинструментах, бытовых механизмах и других машинах небольшой мощности.

Подборка статей про асинхронные двигатели:

Синхронные электродвигатели

Говоря «синхронный двигатель», традиционно имеют ввиду двигатель переменного тока, у которого частота вращения (или угловая скорость) ротора равна угловой скорости движения магнитного потока в полости статора. Чаще всего речь о двигателях, роторы которых несут на себе постоянные магниты или обмотку возбуждения, создающую сильное собственное магнитное поле, препятствующее скольжению.

Синхронные трехфазные электродвигатели отличаются от асинхронных тем, что ротор их представляет собой электромагнит, через обмотки которого пропускается постоянный ток. Такой электродвигатель обладает свойством поддерживать строго постоянную частоту вращения, равную частоте вращения магнитного поля, создаваемого трехфазной обмоткой статора.

Кроме того, синхронный электродвигатель имеет высокий коэффициент мощности. Регулируя ток возбуждения, можно поддерживать коэффициент мощности равным единице. В синхронном электродвигателе отсутствуют потери, связанные со скольжением, поэтому КПД их также больше, чем в асинхронных.

У синхронных двигателей скорость вращения ротора поэтому постоянна. Мощные вентиляторы, приводы подъемных кранов, насосов, — во многих применениях, где необходимы высокая мощность и постоянная скорость, независимо от нагрузки, используются синхронные двигатели.