Схема асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором: Трехфазный асинхронный двигатель

Схема Электрическая Принципиальная Асинхронного Двигателя

Схема используется для привода механизмов, не требующих реверса, длительность торможения которых после отключения двигателя не имеет существенного значения.

И если Вас не затруднит, ответ пишите на xnnn tut.

Поскольку вращающееся магнитное поле отсутствует, то и ротор останется неподвижным, ибо нет сил, приложенных к нему для начала вращения. Для повышения надежности работы релейных контакторных аппаратов, большей частью рассчитанных на низкое напряжение, и для повышения безопасности эксплуатации применяются схемы с питанием цепей управления от источника пониженного напряжения.
Вентилятор напольный, китайский. Ремонт, схема, параметры.

Схемы управления асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором с реверсивным магнитным пускателем.

Трехфазный переменный ток Электрическая сеть трехфазного переменного тока получила наиболее широкое распространение среди электрических систем передачи энергии.

Схема включает блок управления тиристорами БУ и релейно-контактный узел управления. Поскольку вращающееся магнитное поле отсутствует, то и ротор останется неподвижным, ибо нет сил, приложенных к нему для начала вращения.

Двигатель вращается расторможенным.

Тиристоры выполняют роль силовых коммутаторов и, кроме того, легко позволяют осуществлять необходимый темп изменения напряжения на статоре двигателя регулированием угла включения тиристоров. Наиболее часто в станках, установках и машинах применяются три электрические схемы: схема управления нереверсивным двигателем с использованием одного электромагнитного пускателя и двух кнопок «пуск» и «стоп», схема управления реверсивным двигателем с использованием двух пускателей или одного реверсивного пускателя и трех кнопок.

Нетрадиционное подключение асинхронного двигателя.Правда или миф.

Устройство двигателя

В перпендикулярной плоскости, представленной магнитопроводом, вокруг проводника возникают магнитные потоки Ф. По ней проходит переменный синусоидальный ток, имеющий положительные и отрицательные полуволны. Достаточно подать на статор двигателя трехфазное напряжение и двигатель сразу запускается.

В этих схемах вместо установки на вводе рубильников с предохранителями применяют воздушные автоматы. Динамическое торможение, в отличие от торможения противовключением и фрикционного метода, является плавным, мягким торможением.

Таким образом, также как было описано ранее, в стержнях ротора будет индуцироваться ток, в результате чего ротор начнет вращаться.

Кнопка S2 освобождается и принимает исходное положение, контактор К2М обесточивается, контакты К2 1—2 М размыкаются. Благодаря этому при отпускании кнопки катушка пускателя не теряет питание, так как ток в этом случае идет через блокировочный контакт.

Поэтому для защиты электродвигателей от длительных перегрузок при использовании автомата с электротепловым расцепителем такого типа применяются дополнительные электротепловые реле, как и при использовании автоматического выключателя с электромагнитным расцепителем.

Одновременно закроется вспомогательный контакт K1A. Схема подключения такого двигателя показана на рисунке справа.

Скольжение асинхронного двигателя может изменяться в диапазоне от 0 до 1, т. Пользователей: Устройство однофазного асинхронного двигателя Однофазные асинхронные двигателя выпускают от 5Вт до 10кВт.
Определение схемы обмоток и рабочего напряжения асинхронного электродвигателя

9 комментариев

Изготовление таких электродвигателей производится в очень широком диапазоне мощностей, где номинал устройства может составлять всего лишь несколько ватт, а может иметь мощность и в десятки мегаватт. Разберем принцип работы всех этих схем.

Типовые схемы разомкнутых систем управления электродвигателями

После размыкания контакта реле времени РДТ схема приходит в исходное состояние, двигатель плавно останавливается. Концы трехфазной обмотки могут быть: соединены внутри электродвигателя из двигателя выходит три провода , выведены наружу выходит шесть проводов , выведены в распределительную коробку в коробку выходит шесть проводов, из коробки три.

Буду знать, куда зайти, если нужна будет информация по запуску двигателя. При неподвижном роторе магнитные поля Фа и Фв создают одинаковые по величине, но противоположны по знаку крутящиеся моменты М1 и М2. Обмотка создает неподвижный в пространстве магнитный поток.

Во время преодоления однофазным двигателем номинальной нагрузки создается небольшое скольжение с основной долей прямого крутящего момента Мпр. В этом случае используются электромагнитные пускатели с катушками на напряжение , 48, 36 или 24 В. Основными положительными характеристиками короткозамкнутых асинхронных электродвигателей являются их высокая надежность, незначительная масса, компактность, более высокий срок службы, чем у двигателей внутреннего сгорания аналогичной мощности. Такая схема изображена на рис.

Реостатный пуск асинхронного двигателя с кз ротором.

Возможно использование понижающего трансформатора для понижения напряжения в схеме управления. Анимация процессов, протекающих в схеме показана ниже. Рассмотренная схема является основой построения схем управления электродвигателями двухскоростных транспортеров подачи раскряжевочных агрегатов, сортировочных конвейеров и т.

Такие схемы также часто дополняются различными контактами реле, выключателей, переключателей и датчиков. Схема подключения двигателя по реверсивной схеме.

Эти двигатели просты в устройстве, обслуживании и ремонте. Запустить Вращающееся магнитное поле пронизывающее короткозамкнутый ротор Магнитный момент действующий на ротор Вы также можете заметить, что стержни ротора наклонены относительно оси вращения. Привод может иметь две скорости. По этому возможно нужно использовать какое-то устройство для плавного запуска, чтобы избавиться от пусковых токов. Это делается для того чтобы уменьшить высшие гармоники ЭДС и избавиться от пульсации момента.
схемы включения асинхронного двигателя

Особенности электрических двигателей

Такая схема показана на рис. Это энергия рассеивается как тепло.

Поэтому контактор К2М в этот период не включается. Шаговый режим работы двигателя создает благоприятные условия наладки.

Фазное напряжение — разница потенциалов между началом и концом одной фазы. При замыкании контакта К1А.

Схема управления асинхронным электродвигателем с коротко-замкнутым ротором с использованием магнитного пускателя и воздушного автоматического выключателя. Подвижная часть пускателя притягивается к неподвижной, замыкая при этом свои контакты. Одной из преимуществ использования асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором является простота их включения в сеть. Таким образом, в магнитном поле будет находиться замкнутый проводник с током, на который согласно закону Ампера будет действовать сила, в результате чего контур начнет вращаться.

Нереверсивная схема управления асинхронного двигателя.

Они во многом играют важную роль, например, подшипники качения, обеспечивают возможность плавности хода, корпус защищает от механического воздействия на основные рабочие части, вентилятор обеспечивает обдув двигателя и отвод тепла, выделяемого при работе, но на принцип преобразования электрической энергии в механическую не влияют. Применение синхронных электродвигателей не допускает частых пусков, поэтому, как правило, их используют в условиях относительно неизменной нагрузки, при необходимости обеспечения постоянной скорости вращения. Реверсивный пуск асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором Такая схема запуска приведена на рис.

Это позволяет проводить смену инструмента, наладку станка с легким поворотом приводного вала и ротора электродвигателя. Особенности электрических двигателей Устройство синхронных электродвигателей очень напоминает синхронный генератор. Изменение направления вращения реверс ротор двигателя меняет при изменении порядка чередования фаз на его статоре.

Главные вкладки

Поэтому асинхронный электродвигатель имеет вентилятор для охлаждения. Применение двухцепных кнопок позволяет осуществить дополнительную электрическую блокировку, исключающую одновременное включение контакторов K1 и К2, а также К3 и К4. Дополнительные контакты в цепях пускателей не дают пускателям включится одновременно, так как какой-либо из пускателей при нажатии на обе кнопки «Пуск» включиться на секунду раньше и разомкнет свой контакт в цепи другого пускателя. Поэтому Д2М не сразу включится и его размыкающий контакт Д2А. Электродвигатель подключается к сети при помощи кнопки S1, контакта K1A и силовых контактов К1 1—3 М.

Реверсивная схема подключения электродвигателя Как изменить направление вращения электродвигателя? Обычно реверсивный магнитный пускатель состоит из двух контакторов, заключенных в один корпус. Двигатель вращается расторможенным. В таком случае относительное магнитное поле ротора будет постоянным, таким образом в стержнях ротора не будет создаваться ЭДС, а следовательно и ток. В частности, на базе этой схемы создаются схемы управления главным электродвигателем лесопильных рам.
Реверсивная схема подключения магнитного пускателя

§76. Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором

Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором (рис. 249 и 250) состоит из следующих основных частей: статор с трехфазной обмоткой, ротор с короткозамкнутой обмоткой и остов. Обмотка ротора выполнена бесконтактной (она не соединена ни с какой внешней цепью), что определяет высокую надежность такого двигателя.

Магнитная система. Асинхронная машина в отличие от машины постоянного тока не имеет явно выраженных полюсов. Такую магнитную систему называют неявнополюсной. Число полюсов в машине определяется числом катушек в обмотке статора и схемой их соединения. В четырехполюсной машине (рис. 251) магнитная система состоит из четырех одинаковых ветвей, по каждой из которых проходит половина магнитного потока Ф_п одного полюса, в двухполюсной машине таких ветвей две, в шестиполюсной — шесть и т. д. Так как через все элементы магнитной системы проходит переменный магнитный поток, то не только ротор 1, но

Рис. 249. Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором: 1 — остов; 2 — статор; 3 — ротор; 4 — стержни обмотки ротора; 5 — подшипниковый щит; 6 — вентиляционные лопатки ротора; 7 — вентилятор; 8 — коробка выводов

Рис. 250. Электрическая схема асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором (а) и его условное графическое изображение (б): 1 — статор; 2 — ротор

Рис.251. Магнитное поле четырехполюсной асинхронной машины

Рис. 252. Листы ротора (а) и статора (б)

Рис. 253. Пакет собранного статора (а) и статор с обмоткой (б)

и статор 2 выполняют из листов электротехнической стали (рис. 252), изолированных один от другого изоляционной лаковой пленкой, окалиной и пр. В результате этого уменьшается вредное действие вихревых токов, возникающих в стали статора и ротора при вращении магнитного поля. Листы статора и ротора имеют пазы открытой, полузакрытой или закрытой формы, в которых располагаются проводники соответствующих обмоток. В статоре чаще всего применяют полузакрытые пазы прямоугольной или овальной формы, в машинах большой мощности — открытые пазы прямоугольной формы.

Сердечник статора 1 (рис. 253, а) запрессовывают в литой остов 3 и укрепляют стопорными винтами. Сердечник ротора напрессовывают на вал ротора, который вращается в шариковых подшипниках, установленных в двух подшипниковых щитах. Воздушный зазор между статором и ротором имеет минимальный размер, допускаемый с точки зрения точности сборки и механической жесткости конструкции. В двигателях малой и средней мощности воздушный зазор обычно составляет несколько десятых миллиметра. Такой зазор обеспечивает уменьшение магнитного сопротивления магнитной цепи машины, а следовательно, и уменьшение намагничивающего тока, требуемого для создания в двигателе магнитного потока. Снижение намагничивающего тока позволяет повысить коэффициент мощности двигателя.

Обмотка статора. Она выполнена в виде ряда катушек из проволоки круглого или прямоугольного сечения. Проводники, находящиеся в пазах, соединяются, образуя ряд катушек 2 (рис. 253,б). Катушки разбивают на одинаковые группы по числу фаз, которые располагают симметрично вдоль окружности статора (рис. 254, а) или ротора. В каждой такой группе все катушки электрически соединяются, образуя одну фазу обмотки, т. е. отдельную электрическую цепь. При больших значениях фазного тока или при необходимости переключения отдельных катушек фазы могут иметь несколько параллельных ветвей. Простейшим элементом обмотки является виток (рис. 254,б), состоящий из двух проводников 1 и 2, размещенных в пазах, находящихся друг от друга на неко-

Рис. 254. Расположение катушек трехфазной обмотки на статоре асинхронного двигателя (а) и виток из двух проводников (б)

тором расстоянии у. Это расстояние приблизительно равно одному полюсному делению т, под которым понимают длину дуги, соответствующую одному полюсу.

Обычно витки, образованные проводниками, лежащими в одних и тех же пазах, объединяют в одну или две катушки. Иногда их называют секциями. Их укладывают таким образом, что в каждом пазу размещается одна сторона катушки или две стороны — одна над другой. В соответствии с этим различают одно- и двухслойные обмотки. Основным параметром, определяющим распределение обмотки по пазам, является число пазов q на полюс и фазу.

В обмотке статора двухполюсного двигателя (см. рис. 254, а) каждая фаза (А-Х; B-Y; C-Z) состоит из трех катушек, стороны которых расположены в трех смежных пазах, т. е. q = 3. Обычно q > 1, такая обмотка называется распределенной.

Наибольшее распространение получили двухслойные распределенные обмотки. Их секции 1 (рис. 255, а) укладывают в пазы 2 статора в два слоя. Проводники обмотки статора укрепляют в пазах текстолитовыми клиньями 5 (рис. 255,б), которые закладывают у головок зубцов.

Стенки паза покрывают листовым изоляционным материалом 4 (электрокартоном, лакотканью и пр.). Проводники, лежащие в пазах, соединяют друг с другом соответствующим образом с торцовых сторон машины. Соединяющие их провода называют лобовыми частями. Так как лобовые части не принимают участия в индуцировании э. д. с, их выполняют как можно короче.

Отдельные катушки обмотки статора могут соединяться «звездой» или «треугольником». Начала и концы обмоток каждой фазы выводят к шести зажимам двигателя.

Обмотка ротора. Обмотка ротора выполнена в виде беличьей клетки (рис. 256,а). Она сделана из медных или алюминиевых стержней, замкнутых накоротко с торцов двумя кольцами (рис. 256,б). Стержни этой обмотки вставляют в пазы ротора без какой-либо изоляции, так как напряжение в короткозамкну-

Рис. 255. Двухслойная обмотка статора асинхронного двигателя: 1 — секция; 2 — паз; 3 — проводник; 4 — изоляционный материал; 5 — клин; 6 — зубец

Рис. 256. Короткозамкнутый ротор: а — беличья клетка; б — ротор с беличьей клеткой из стержней; в — ротор с литой беличьей клеткой; 1 — короткозамыкающие кольца; 2— стержни; 3— вал; 4 — сердечник ротора; 5 — вентиляционные лопасти; 6 — стержни литой клетки

той обмотке ротора равно нулю. Пазы короткозамкнутого ротора обычно выполняют полузакрытыми, а в машинах малой мощности — закрытыми (паз имеет стальной ободок, отделяющий его от воздушного зазора). Такая форма паза позволяет хорошо укрепить проводники обмотки ротора, хотя и несколько увеличивает ее индуктивное сопротивление.

В двигателях мощностью до 100 кВт стержни беличьей клетки обычно получают путем заливки расплавленного алюминия в пазы сердечника ротора (рис. 256, в). Вместе со стержнями беличьей клетки отливают и соединяющие их торцовые короткозамыкающие кольца.

Для этой цели пригоден алюминий, так как он обладает малой плотностью, достаточно высокой электропроводностью и легко плавится.

Обычно двигатели имеют вентиляторы, насаженные на вал ротора. Они осуществляют принудительную вентиляцию нагретых частей машины (обмоток и стали статора и ротора), позволяя получить от двигателя большую мощность. В двигателях с короткозамкнутым ротором лопасти вентилятора часто отливают совместно с боковыми кольцами беличьей клетки (см. рис. 256, в).

Асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором просты по конструкции, надежны в эксплуатации. Их широко применяют для привода металлообрабатывающих станков и других устройств, которые начинают работать без нагрузки. Однако сравнительно малый пусковой момент у этих двигателей и большой пусковой ток не позволяют использовать их для привода таких машин и механизмов, которые должны пускаться в ход сразу под большой нагрузкой (с большим пусковым моментом). К таким машинам относятся грузоподъемные устройства, компрессоры и др.

Увеличить пусковой момент и уменьшить пусковой ток можно при выполнении беличьей клетки с повышенным активным сопротивлением. При этом двигатель будет иметь увеличенное скольжение и большие потери мощности в обмотке ротора. Такие двигатели называют двигателями с повышенным скольжением (обозначаются АС). Их можно использовать для привода машин, работающих сравнительно небольшое время. На э. п. с. переменного тока эти двигатели (со скольжением до 10%) применяют для привода компрессоров, которые работают периодически в течение коротких промежутков времени при уменьшении давления в воздушных резервуарах ниже определенного предела.

Двигатели с повышенным пусковым моментом. Короткозамкнутые асинхронные двигатели с повышенным пусковым моментом имеют специальную конструкцию ротора (обозначаются АП). К ним относятся двигатели с двойной беличьей клеткой и двигатели с глубокими пазами.

Ротор 3 (рис. 257,а) двигателя с двойной беличьей клеткой имеет две короткозамкнутые обмотки. Наружная клетка 1 является пусковой. Она обладает большим активным и малым реактивным сопротивлениями. Внутренняя клетка 2 является основной обмоткой ротора; она, наоборот, обладает незначительным активным и большим реактивным сопротивлениями. В начальный момент пуска ток проходит, главным образом, по наружной клетке, которая создает значительный вращающий момент. По мере увеличения частоты вращения ток переходит во внутреннюю клетку, и по окончании процесса пуска машина работает как обычный короткозамкнутый двигатель с одной (внутренней) клеткой. Вытеснение тока в наружную клетку в начальный момент пуска объясняется действием, э. д. с. самоиндукции, индуцируемой в проводниках ротора. Чем ниже расположен в пазу проводник, тем большим магнитным потоком рассеяния 6 он охватывается и тем большая э. д. с. самоиндукции в нем индуцируется (рис. 257, в), следовательно, тем большее он будет иметь индуктивное сопротивление.

Вытеснение тока в верхние проводники ротора сильно сказывается при неподвижном роторе, когда частота тока, индуцируемого в обеих клетках ротора, велика. При этом индуктивные

Рис. 257. Конструкция роторов асинхронных двигателей с повышенным пусковым моментом: с двойной беличьей клеткой (а), с глубокими пазами (б) и разрезы их пазов (в и г)

сопротивления обеих клеток значительно больше активных и ток распределяется между ними обратно пропорционально их индуктивным сопротивлениям, т. е. проходит в основном по наружной клетке с большим активным сопротивлением. По мере возрастания частоты вращения ротора частота тока в нем будет уменьшаться (вращающееся магнитное поле будут пересекать проводники ротора с меньшей частотой), и ток начнет проходить по обеим клеткам в соответствии с их активными сопротивлениями, т. е., главным образом, через внутреннюю клетку.

Таким образом, процесс пуска двигателя с двойной беличьей клеткой имеет сходство с процессом пуска асинхронного двигателя с фазным ротором, когда в начале пуска в цепь обмотки ротора вводится добавочное активное сопротивление (пусковой реостат), а по мере разгона это сопротивление выводится. Точно так же и в рассматриваемом двигателе ток в начале пуска проходит по наружной клетке с большим активным сопротивлением, а затем по мере разгона постепенно переходит во внутреннюю клетку с малым активным сопротивлением.

Для повышения активного сопротивления пусковой клетки стержни ее изготовляют из маргацовистой латуни или бронзы. Стержни рабочей клетки выполняют из меди, обладающей малым удельным сопротивлением, причем площадь поперечного сечения их больше, чем у пусковой клетки. В результате этого активное сопротивление пусковой клетки увеличивается в 4—5 раз по сравнению с рабочей. Между стержнями обеих клеток имеется узкая щель 5, размеры которой определяют индуктивность рабочей клетки. Двухклеточный двигатель на 20—30% дороже коротко-замкнутого двигателя обычной конструкции. Для упрощения технологии изготовления ротора двухклеточные двигатели небольшой и средней мощности выполняют с литой алюминиевой клеткой.

Действие двигателей с глубокими пазами (рис. 257, б) также основано на использовании явления вытеснения тока. В этих двигателях стержни 4 беличьей клетки выполнены в виде узких медных шин, заложенных в глубокие пазы ротора 3 (высота паза в 10— 12 раз больше его ширины). Нижние слои стержней, расположенные дальше от поверхности ротора, охватываются значительно большим числом магнитных линий потока рассеяния 6, чем верхние (рис. 257,г), поэтому они имеют во много раз большую индуктивность. В начале пуска в результате увеличенного индуктивного сопротивления нижних частей стержней ток проходит, главным образом, по их верхним частям. При этом используется только небольшая часть поперечного сечения каждого стержня, что приводит к увеличению его активного сопротивления, а следовательно, и к возрастанию активного сопротивления всей обмотки ротора.

При увеличении частоты вращения ротора вытеснение тока в верхние части стержней уменьшается (по той же причине, что и в двигателе с двойной беличьей клеткой), и после окончания пуска ток равномерно распределяется по площади их поперечного сечения.

Асинхронный двигатель — принцип работы устройства, схема частотного преобразователя

Современное промышленное производство, как постоянно динамично развивающаяся система, требует применения для решения различных задач новых и инновационных технических решений. Вместе с тем, многие производства и сейчас используют в качестве двигателей станков, машин и различных механизмов старых надежных асинхронных двигателей.

Среди применяемых в производстве электронных систем и электрических машин, особое место занимает асинхронный двигатель – электрическая с электронным блоком управления машина, использующая переменный ток для преобразования электрической энергии в механическую.

Более глубокое раскрытие этого понятия основано на принципе использования магнитного поля для создания вращательного движения – статор создает магнитное поле, несколько большее по частоте, чем частота магнитного поля вращающегося ротора.

Магнитное поле заставляет вращаться ротор, при этом, его частота вращения несколько меньше, чем изменение магнитного поля статора, он как бы пытается догнать образовываемое статором поле.

Двигатели такого принципа являются наиболее распространенными видами электрических машин – это наиболее простой и экономичный тип преобразования электрической энергии переменного тока во вращательную механическую энергию.

Как и у большинства технически сложных механизмов, у таких моторов есть масса положительных сторон, главная из которых является отсутствие электрического контакта между подвижными и неподвижными частями машины.

Это достоинство асинхронников и является основным при выборе моделей двигателей в конструкторских разработках – отсутствие коллектора и щеток, контакта между статором и ротором значительно повышают надежность и удешевляют производство таких моторов.

Однако, следует заметить, что это правило справедливо только к одному из видов (хотя и наиболее распространенному виду) – двигателям с короткозамкнутым ротором.

Описание схемы

Работу асинхронного электродвигателя, предназначенного для обычной электросети переменного электрического тока можно описать следующей схемой:

1. На обмотки статора двигателя подается переменный электрический ток от каждой фазы (в случае, если двигатель трехфазный, если ток однофазный, то включение остальных обмоток происходит посредством включения в схему пусковых конденсаторов, играющих роль имитации трехфазной сети).
2. В результате подачи напряжения, в каждой из имеющихся обмоток создается электрическое поле с частотой напряжения, и поскольку они имеют смещение на 120 градусов относительно друг друга, то происходит смещение подачи как во времени (даже ничтожно малого), так и в пространстве (тоже достаточно небольшого).
3. Получившийся в результате вращающийся магнитный поток статора своей силой создает в роторе, вернее в его проводниках, электродвижущую силу.
4. Созданный в статоре магнитный поток, взаимодействуя с магнитным полем ротора, создает пусковой момент – магнитное поле которого стремится повернуться в направлении магнитного поля статора.
5. Магнитное поле постепенно нарастая и превышая так называемый тормозной момент, проворачивает ротор.

Таким образом, схемой работы асинхронного агрегата, является взаимодействие магнитного поля статора и токов, которые образуются этим самым магнитным полем в роторе двигателя.

Устройство

Устройство двигателя

Наиболее наглядно представить конструкцию агрегата можно на примере асинхронного двигателя, имеющего короткозамкнутый ротор, второй вид электромоторов имеет несколько иную конструкцию, это вызвано тем, что они используют промышленную сеть в 380 Вольт.

Основными составными частями такой электрической машины являются статор и ротор, которые не соприкасаются между собой и имеют воздушный зазор. Такая конструкция основных частей связана с тем, что в состав обеих основных частей электромотора входят так называемые активные части – состоящие из металлического проводника обмотка возбуждения.

Для каждой части имеются своя соответственно статорная и роторная обмотки и стальной сердечник – магнитопровод. Это основные части электродвигателя, принципиально необходимые для работы машины, все остальные части – корпус, подшипники качения, вал, вентилятор – это конструктивно необходимые, но абсолютно не влияющие на принцип работы прибора.

Они во многом играют важную роль, например, подшипники качения, обеспечивают возможность плавности хода, корпус защищает от механического воздействия на основные рабочие части, вентилятор обеспечивает обдув двигателя и отвод тепла, выделяемого при работе, но на принцип преобразования электрической энергии в механическую не влияют.

Итак, основными частями асинхронного электромотора, как электрической машины являются:

1. Статор – основной элемент электромотора, состоящая из трехфазной (или многофазной) обмотки. Особенностью обмотки является определенный порядок расположения витков – проводники равномерно расположены в пазах, имеющих угол 120 градусов по всей окружности.
2. Ротор – второй основной элемент агрегата, представляющий собой цилиндрический сердечник с залитыми алюминием пазами. Такая конструкция из-за своей особенности называется «беличья клетка» или короткозамкнутым типом ротора. В ней медные стержни замкнуты на концах кольцом с обеих сторон цилиндра.

Кроме самого простейшего вида асинхронного электромотора с простым ротором, к семейству асинхронных двигателей относятся и машины, которые имеют более сложную конструкцию, обмотки, у которых имеются как у статора, так и ротора.

Трехфазные обмотки, а конструктивно их по одной на каждую фазу, соединяются подобно обмоткам статора или «звездой» или «треугольником», и концы обмоток этих выводятся на контактные кольца, которые вращаются на валу, электрический ток на них передается через щетки из графита. Этот тип электродвигателей имеет большую мощность и применяется уже в промышленных машинах и станках.

Область применения

В виду особенности конструкции и простоты изготовления, подобные электромоторы нашли основное применение в машинах и механизмах в которых не требуется большое усилие и мощность при работе.

В основном, такие моторы устанавливаются практически на всех бытовых приборах:

• мясорубки;
• фены;
• электрические миксеры;
• бытовые вентиляторы;
• небольшие маломощные бытовые станки;

Трехфазные асинхронные моторы имеют различную мощность, от 150 Вт до нескольких киловатт, и применяются в основном в промышленности в качестве моторов для машин и механизмов.

Применение подобного типа моторов обусловлено приемлемым с точки зрения соотношения мощность/производительность, к тому же, как и их простейшие собраться такие двигатели не требуют большого внимания и кропотливого обслуживания, в особенности те типы корпуса, которые специально разработаны для работы в тяжелых условиях производства.

Виды

В виду различных конструкторских задач, стоящих перед разрабатываемыми машинами и механизмами в промышленном, серийном производстве, нашли свое применение асинхронные линейные электромоторы основных четырех видов:

Моторы для однофазной сети

С короткозамкнутым ротором.

Двигатели для двухфазной сети

С короткозамкнутым ротором.

Трехфазные асинхронные двигатели

С короткозамкнутым ротором.

Трехфазные двигатели

С фазным ротором.

Особенностью конструкции является заложенный принцип работы однофазного асинхронного двигателя – у него только одна обмотка статора рабочая. А вот для пуска используется дополнительная обмотка, ее назначение – подключение к сети посредством конденсатора. Такое подключение используется для создания начального сдвига фаз и пускового момента, проще говоря, для того, чтобы вал начал вращаться.

Второй тип электрических моторов – двухфазные двигатели, имеют две рабочие обмотки. Такое техническое решение позволяет наиболее эффективно работать от однофазной сети, используя фазосдвигающий конденсатор для получения вращающегося магнитного поля.

Трехфазные асинхронники, имеют в своем составе по одной обмотке на каждую фазу подаваемого напряжения – три рабочие обмотки с соответствующим сдвигом относительно друг друга на 120 градусов. Это позволяет при включении в трехфазную сеть, получить электрическое поле, приводящее в движение короткозамкнутый ротор.

Для четвертого трехфазного асинхронника с фазным ротором, статор устроен таким же образом – три обмотки с соединением по типу звезда.

Ротор, в отличие от беличьих колес, имеет уже полноценную обмотку с выводами на щетки. Подключение обмотки, которого производится как напрямую, так и через реостаты. Такие машины имеют наибольший пусковой момент и наибольшую развиваемую мощность.

Принцип работы частотных преобразователей

Вместе со всеми положительными качествами асинхронных двигателей, существует и неприятные моменты – слишком большой пусковой ток и невозможность регулировать скорость вращения ротора.

Решить эти проблемы можно, используя частотные преобразователи.

Принцип работы такого устройства в двух словах можно описать следующим образом: с помощью электронной схемы выпрямителя, сетевое напряжение сначала сглаживается, а после, фильтруется с помощью конденсаторов.

Использование таких частотных преобразователей при пуске, позволяет избежать обратного вращения вала двигателя, и существенно сократить (до 50%) потребляемую энергию.

Статья была полезна?

0,00 (оценок: 0)

Устройство и принцип действия асинхронных электродвигателей

Всем привет. Рад вас видеть у себя на сайте. Тема сегодняшней статьи: устройство и принцип действия асинхронных электродвигателей. Так же я бы хотел немного сказать о способах регулировки их частоты вращения, и перечислить их основные преимущества и недостатки.

Раньше, я уже писал статьи, касающиеся асинхронных электродвигателей. Если кому интересно, то можете почитать. Вот список:

Схема пуска асинхронного двигателя.

Расчёт тока электродвигателя.

Реверсивное управление асинхронным электродвигателем с короткозамкнутым ротором.

Ну а теперь давайте перейдём к теме сегодняшней статьи.

В нынешнее время, очень трудно представить, как бы существовали все промышленные предприятия, если бы не было асинхронных машин. Эти двигателя установлены практически везде. Даже дома у каждого человека есть такой двигатель. Он может стоять на вашей стиральной машинке, на вентиляторе, на насосной станции, в вытяжке и так далее.

Вообще асинхронный электродвигатель – это колоссальный прорыв в мировой промышленности. Во всём мире их выпускают более 90 процентов от количества всех выпускаемых двигателей.

Асинхронный электродвигатель – это электрическая машина, которая преобразовывает электрическую энергию в механическую. То есть потребляет электрический ток, а взамен дают крутящий момент, с помощью которого можно вращать многие агрегаты.

А само слово «асинхронный» — означает неодновременных или не совпадающий по времени. Потому что у таких двигателей частота вращения ротора немного отстаёт от частоты вращения электромагнитного поля статора. Ещё это отставанием называют – скольжением.

Обозначается это скольжение буквой: S

А вычисляется скольжение по такой формуле: S = ( n1 — n2 )/ n1 — 100%

Где, n1 – это синхронная частота магнитного поля статора;

n2 – это частота вращения вала.

Устройство асинхронного электродвигателя.

Двигатель состоит из таких частей:

1. Статор с обмотками. Или станина внутри которой находится статор с обмотками.

2. Ротор. Это если короткозамкнутый. А если фазный, то можно сказать, что это якорь или даже коллектор. Я думаю, ошибки не будет.

3. Подшипниковые щиты. На мощных двигателях ещё спереди стоят подшипниковые крышки с уплотнителями.

4. Подшипники. Могут стоять скольжения или качения, в зависимости от исполнения.

5. Вентилятор охлаждения. Изготавливается из пластмассы или металла.

6. Кожух вентилятора. Имеет прорези для подачи воздуха.

7. Борно или клеммная коробка. Для подключения кабелей.

Это все его основные детали, но в зависимости от вида, типа и исполнения может немного изменяться.

Асинхронные электродвигателя в основном выпускают двух видов: трёхфазные и однофазные. В свою очередь трёхфазные ещё подразделяются на подвиды: с короткозамкнутым ротором или фазным ротором.

Самые распространённые – это трёхфазные с короткозамкнутым ротор.

Статор имеет круглую форму и набирается с листов специальной стали, которые изолированы между собой, и эта собранная конструкция образует сердечник с пазами. В пазы сердечника укладываются обмотки, со специального обмоточного, изолированного лаком провода. Провод это отливают в основном из меди, но также есть и с алюминия. Если двигатель очень мощный, то обмотки делаю шиной. Обмотки укладывают так, чтобы они были сдвинуты относительно друг друга на 120 градусов. Соединяются обмотки статора в звезду или в треугольник.

Ротор, как выше я уже писал выше, бывает короткозамкнутый или фазный.

Короткозамкнутый представляет собой вал, на который надеваются листы, из тоже специальной, стали. Эти наборные листы образую сердечник, в пазы которого заливают расплавленный алюминий. Этот алюминий равномерно растекается по пазам и образует стержни. А по краям эти стержни замыкают алюминиевыми кольцами. Получается своего рода «беличья клетка».

Фазный ротор представляет собой вал с сердечником и тремя обмотками. Одни концы, которых обычно соединяют в звезду, а вторые три конца присоединяют к токосъемным кольцам. А на эти кольца, с помощью щёток подают электрический ток.

Если в цепь фазных обмоток добавить нагрузочный реостат, и при пуске двигателя увеличивать активное сопротивление, то таким способ можно уменьшить большие пусковые токи.

Принцип действия.

Когда на обмотки статора подаются электрический ток, то в этих обмотках возникает электрический поток. Как вы помните, из выше написанных слов, фазы у нас смещены относительно друг друга на 120 градусов. И вот этот поток в обмотках начинает вращаться.

И при вращении магнитного потока статора, в обмотках ротора появляется электрический ток, и своё магнитное поле. Два этих магнитных поля начинают взаимодействовать и заставляют вращаться ротор электродвигателя. Это если ротор короткозамкнутый.

По принципу роботы вот посмотрите видео ролик.

Ну а с фазным ротором, по сути, принцип тот же. Напряжение подаётся на статор и на ротор. Появляются два магнитных поля, которые начинают взаимодействовать и вращать ротор.

Достоинства и недостатки асинхронных двигателей.

Основные достоинства асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором:

1. Очень простое устройство, что позволяет сократить затраты на его изготовление.

2. Цена намного меньше по сравнению с другими двигателями.

3. Очень простая схема запуска.

4. Скорость вращения вала практически не меняется с увеличением нагрузки.

5. Хорошо переносит кратковременные перегрузы.

6. Возможность подключения трёхфазных двигателей в однофазную сеть.

7. Надёжность и возможность эксплуатировать практически в любых условиях.

8. Имеет очень высокий показатель КПД и cos φ.

Недостатки:

1. Не возможности контролировать частоту вращения ротора без потери мощности.

2. Если увеличить нагрузку, то уменьшается момент.

3. Пусковой момент очень мал по сравнению с другими машинами.

4. При недогрузе увеличивается показатель cos φ

5. Высокие показатели пусковых токов.

Достоинства двигателей с фазным ротором:

1. По сравнению с короткозамкнутыми двигателями, имеет достаточно большой вращающий момент. Что позволяет его запускать под нагрузкой.

2. Может работать с небольшим перегрузом, и при этом частота вращения вала практически не меняется.

3. Небольшой пусковой ток.

4. Можно применять автоматические пусковые устройства.

Недостатки:

1. Большие габариты.

2. Показатели КПД и cos φ меньше, чем у двигателей с короткозамкнутым ротором. И при недогрузе эти показатели имеют минимальное значение

3. Нужно обслуживать щёточный механизм.

На этом буду заканчивать свою статью. Если она была вам полезной, то поделитесь нею со своими друзьями в социальных сетях. Если есть вопросы, то задавайте их в комментариях и подписывайтесь на обновления. Пока.

С уважением Александр!

Читайте также статьи:

Принцип работы асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором

Пожалуй, нет ни одного серьезного механизма или машины, где не применялись бы электрические двигатели. В автомобиле, с стиральной машине, сельхозтехнике и мелких бытовых приборах — везде используется электрический двигатель. Наибольшее распространение получил асинхронный электрический двигатель и о нем сегодня мы поговорим.

Содержание:

1. Синхронные и асинхронные двигатели в машиностроении и в быту
2. Преимущества АС двигателя
3. Двигатель с фазным ротором
4. Короткозамкнутый ротор и его особенности
5. Как работает магнитное поле

Синхронные и асинхронные двигатели в машиностроении и в быту

Благодаря своей простоте и экономичности, асинхронный электромотор может пригодиться не только в машиностроении и в быту, но мы рассмотрим именно такие двигатели, которые встречаются чаще всего. Причиной популярности асинхронного двигателя переменного тока стали его доступность, возможность подключения к любой розетке электропитания без всяких выпрямителей и согласовательных устройств, а также простотой обслуживания и ремонта в случае чего.

Существуют два вида асинхронных электромоторов — с короткозамкнутым ротором и с фазным ротором. Но для начала стоит разобраться в конструкции и узнать принцип работы асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором, после чего станет понятна причина его популярности. Несмотря на то, что асинхронный мотор был разработан еще в конце 19 века, до сих пор его конструкция особенных изменений не претерпела.

Преимущества АС двигателя

Главной особенностью характеристик этого двигателя и самым ценные их проявлением, считают тот факт, что нагрузка на двигатель практически никак не зависит от частоты вращения вала. Магнитные поля и электродвижущую силу изучают уже лет двести, а наш асинхронный двигатель стал лучшим подтверждением тому, это один из самых эффективных методов трансформации энергии.

Принцип работы этого мотора как раз основан на взаимодействии подвижного магнитного поля и токопроводящего элемента, распложенного внутри этого поля. Двигатель, как известно еще со школьной скамьи, состоит из двух базовых узлов — рoтора и статора. Статoр как раз генерирует вращающееся магнитное поле. Конструктивно, статoр представляет собой металлический сердечник, на него намотана обмотка из медной проволоки с термолаковой изоляцией.

Внутри статора, внутри его магнитного поля, поместили ротор, который представляет собой вал с сердечником и обмоткой. На рисунке ниже изображена схема устройства асинхронного мотора.
По схеме понятно, что статор состоит из наборных пластин и нескольких обмоток, которые намотаны на пластинчатый сердечник. Эти обмотки могут подсоединяться по разным схемам, в зависимости от типа напряжения. Каждая их обмоток сдвинута друг отнoсительно друга на 120 градусов. А ротор такого двигателя может быть принципиально двух типов.

Двигатель с фазным ротором

Ротор фазного типа принципиально не отличается обмoткой от статора. Это трехфазная обмотка, концы которой соединены по схеме «звезда». Свободные концы обмоток подключены к токоприемным кольцам. Кольца контактируют с проводником посредством щеток и поэтому есть возможность установить в схему подключения дополнительный ограничивающий резистор.

Резистор, как устройство плавного пуска, служит для того, чтобы была возможность уменьшать значения пускового тока, который может достигать довольно крупных значений.

Короткозамкнутый ротор и его особенности

Короткoзамкнутый ротор представляет собой наборной сердечник из специальной листовой стали. Сердечник имеет каналы, которые не изолируют обмотки друг от друга, а наоборот — они залиты расплавленным легкоплавким легким металлом, а он образует прутки, которые в торцах фиксируются на кольцах.

Металл, из которого выполняют эти прутки и которым заливают пространства между сердечниками, зависит от требуемых характеристик двигателя и это может быть как медь, так и алюминий.

Как работает магнитное поле

Работает двигатель на основе процесса получения механической работы в результате воздействия на проводник движущегося магнитного поля. На обмотку статора подают напряжение, причем каждая фаза образует свой магнитный поток. Частота магнитного потока напрямую зависит от частоты подаваемого тока на концы обмотки.

За счет того, что обмотки сдвинуты на 120 градусов, сдвигаются и магнитные поля, причем сдвигаются они как в пространстве, так и во времени. Суммарный магнитный поток и будет вращать ротор двигателя. Это происходит потому, что вращающийся поток суммы частот каждой из обмоток, образуют в роторе электродвижущую силу. Поскольку ротор — короткозамкнутый, то он имеет свою собственную электрическую цепь, которая взаимодействуя с магнитным полем статора, образует крутящий момент, направленный в сторону движения магнитного потока статора.

Следовательно, принцип работы асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором, объясняется вращением магнитного суммарного потока статора и его взаимодействия с возникшим в результате подачи тока, магнитным полем ротора.

Читайте также:

Схема динамического торможения асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором

Динамическое торможение асинхронного двигателя выполняется отключением двигателя от трехфазной сети и подачи постоянного напряжения на любые две обмотки статора (AB, BC или AC). Магнитный поток в обмотках статора, взаимодействует с током ротора, создавая тормозной момент, что приводит к полному останову двигателя.

Пуск асинхронного двигателя с кз ротором

Подача напряжения на управляющую и силовую цепь осуществляется автоматическим выключателем QF. Нажатием кнопкой SB1 “Пуск” запитывается магнитный пускатель КМ1, который срабатывает и замыкает свои контакты:

• КМ1.1 в цепи статора — двигатель запускается
• КМ1.2 — шунтирует кнопку “Пуск”
• КМ1.3 -подает напряжения на реле времени КТ

и размыкает нормально замкнутый контакт КМ1.4 который не даст сработать магнитному пускателю КМ2, после срабатывания реле времени КТ.

Рисунок.1. Схема управления асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором с динамическим торможением в функции времени

Осатнов асинхронного двигателя с кз ротором

При нажатии кнопки SB2 “Стоп” катушка пускателя КМ1 обесточивается и пускатель одновременно возвращает свои контакты в исходное положение:

• Размыкает КМ1.1 (прекращает подачу электрического тока на обмотку статора) – асинхронный двигатель обесточен.
• Размыкает КМ1.2 — разблокирует кнопку пуска
• Размыкает КМ1.3 — обесточивает реле времени КТ
• Замыкает нормально замкнутый контакт КМ1.4, что приводит подачи напряжения на контактор КМ2, так как контакты реле времени КТ размыкаются не сразу, а через заданный временной интервал. При срабатывании КМ2 на статор асинхронного двигателя подаётся постоянное напряжение, двигатель переходит в режим динамического торможения.

В схеме применено реле времени с выдержкой времени при размыкании. Длительность подачи постоянного напряжения на статор будет равна выдержки реле КТ. После истечении выдержки скорость вала двигателя близка к нулю, контакты КТ размыкаются и обесточивают КМ2 и двигатель отключается от сети.

Для регулировки интенсивности торможения в цепь статора включен регулировочный резистор R. В схеме применена блокировка с помощью размыкающих контактов КМ1.4 и КМ2 для невозможности включения статора двигателя одновременно в сеть постоянного и трехфазного тока.

Схема пуска асинхронного двигателя | Сайт электрика

  Всем привет. Тема сегодняшней статьи это схема пуска асинхронного двигателя. Как по мне, то эта схема самая простоя, какая только может быть в электротехнике. В этой статье я вам приготовил две схемы. На первом рисунке будет схема с предохранителем для защиты цепей управления, а на втором будет без предохранителя. Отличие этих схем в том, что предохранитель служит как дополнительный элемент для защиты цепи от короткого замыкания и так же как защита от самопроизвольного включения. К примеру, если вам нужно выполнить какие-то работы на электроприводе, то вы разбираете электрическую схему путём выключения автомата и дополнительно ещё нужно вынуть предохранитель и после этого уже можно приступать к работе.

И так рассмотрим первую схему. Для увеличения картинки нажмите на неё.

 Рисунок 1. Пуск асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором.

QF – любой автоматический выключатель.

KM – электромагнитный пускатель или контактор. Также этими буквами на картинке я обозначил катушку пускателя и блок-контакт пускателя.

SB1 – это кнопка стоп

SB2 – кнопка пуск

KK – любое тепловое реле, а также контакт теплового реле.

FU – предохранитель.

КК – тепловое реле, контакты теплового реле.

М – асинхронный двигатель.

Теперь опишем сам процесс запуска двигателя.

Всю эту схему можно условно разделить на силовую – это то что находится слева, и на схему управления – это то что находиться справа. Для начала на всю электрическую цепь нужно подать напряжение путём включения автомата QF. И напряжение подаются на неподвижные контакты пускателя и на цепь управления.  Далее нажимаем кнопку пуска SB2, при этом действии напряжение подается на катушку пускателя и он втягивается и подаётся также напряжение на обмотки статора и электродвигатель начинает вращаться. Одновременно с силовыми контактами на пускателе замыкаются и блок-контакты КМ через которые подаётся напряжение на катушку пускателя и кнопку SB2 можно отпустить. На этом процесс запуска уже окончен, как Вы сами видите всё очень легко и просто.

  Рисунок 2. Пуск асинхронного электродвигателя. В цепи управления нет предохранителя. Для увеличения картинки нажмите на неё.

Для того чтобы прекратить работу электродвигателя, достаточно всего лишь нажать на кнопку SB1. Этим действием мы разрываем цепь управления и прекращается подача напряжения на катушку пускателя, и силовые контакты размыкаются и как следствие пропадает напряжение на обмотках статора, и он останавливается. Останавливать так же легко, как и запускать.

Вот в принципе и вся схема пуска асинхронного двигателя. Если статья вам чем то помогла, то поделитесь нею в соц. сетях, а так же подпишитесь на обновления блога.

С уважением Семак Александр!

Читайте также статьи:

Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором

— Инженерные проекты

Здравствуйте, друзья! Надеюсь, у вас все в порядке и все отлично. Я здесь с другой статьей об асинхронных двигателях. В этой статье я делюсь некоторыми базовыми знаниями об асинхронном двигателе с беличьей клеткой. В моей предыдущей статье, названной «Трехфазный асинхронный двигатель», я дал краткий обзор этого асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором.

Трехфазный асинхронный двигатель имеет два типа в зависимости от конструкции ротора: асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором и асинхронный двигатель с фазным ротором.Бывший дешевле и широко используется, поскольку требует меньшего обслуживания, чем более поздний. Во-первых, я расскажу вам об устройстве асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. Затем я расскажу о принципе работы и особенностях асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. В последних разделах я расскажу о некоторых преимуществах и использовании. Проще говоря, тип 3-фазного асинхронного двигателя, в котором используется ротор с короткозамкнутым ротором, называется асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором .

Конструкция асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором

Все асинхронные двигатели имеют ротор и статор.По сути, именно конструкция ротора отличает асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором от асинхронного двигателя с обмоткой. Статор одинаковый у обоих типов двигателей. Давайте сначала поговорим о статоре асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором :

Статор асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором

• Статор — это тот компонент двигателя, который неподвижен.
• Это крайняя внешняя рама, в которой размещен ротор.
• Он имеет канавки по внутренней окружности для размещения электрических цепей.Эта схема возбуждается трехфазным питанием.
• Цепь трехфазной обмотки размещается в пазах. Эти обмотки разнесены на 120 градусов и соединены по схеме звезды или треугольника.
• А теперь перейдем к конструкции ротора.

Ротор асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором

• Ротор — это вращающаяся часть двигателя. Он содержит цилиндрический сердечник.
• Сердечник ротора изготовлен из ламината для уменьшения вихревых токов.

• Ротор с короткозамкнутым ротором состоит из медных стержней, которые мы называем проводниками.
• Медные шины или проводники длиннее ротора и закреплены в канавках сердечника ротора.
• Эти удлиненные проводники закорочены друг с другом посредством медных колец с каждой стороны.
• Также ротор иногда снабжен вентиляторами с каждой стороны для охлаждения.
• Этот тип конструкции стержней и концевых колец похож на белочную клетку, на которой он назван.
• Это все о конструкции ротора. Помимо ротора и статора, у двигателя есть также другие детали для поддержки и защиты узла.

Вы также можете прочитать:

Работа асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором

В этом разделе я поделюсь с вами работой асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором.

• Когда на обмотку статора подается трехфазный переменный ток, через нее начинает течь ток.
• Этот трехфазный переменный ток создает вращающееся магнитное поле в роторе.
• Скорость вращения этого магнитного поля может быть определена по частоте источника переменного тока и количеству полюсов.
• Эта скорость является синхронной скоростью двигателя.
• Вращающееся магнитное поле статора будет индуцировать напряжение в роторе, потому что его магнитные линии пересекают ротор. Это индуцированное напряжение вызовет ток в обмотке ротора, и будет генерироваться другое магнитное поле, которое является магнитным полем ротора.

Как вы все знаете, на проводник с током действует сила в присутствии магнитного поля. Ротор также будет испытывать силу, которая начнет его вращать.Эта сила создаст крутящий момент, и ротор будет вращаться.

Основные характеристики

Теперь я упоминаю некоторые важные особенности асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. Я расскажу о скорости, пусковом токе, направлении вращения, скольжении и коэффициенте мощности. Первым в списке стоит скорость.

Скорость

Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором обычно работает с постоянной скоростью. Эта скорость является синхронной скоростью.

Пусковой ток

Для таких двигателей требуются высокие пусковые токи.Это может привести к колебаниям напряжения.

Направление вращения

Направление вращения этих двигателей можно изменить, если поменять местами две линии электропередачи из трех.

Скольжение

Как и в других асинхронных двигателях, скольжение определяется как разница в скорости вращающегося магнитного поля статора и скорости вращения ротора. Скорость вращения магнитного поля называется синхронной скоростью. Скольжение выражается как отношение к синхронной скорости или в процентах.

Коэффициент мощности

Коэффициент мощности — это отношение фактической мощности к полной. Выражается в процентах. Коэффициент мощности низкий, когда двигатель работает без нагрузки, и высокий, когда двигатель работает с полной нагрузкой.

Преимущества

В этой части я расскажу вам о некоторых преимуществах асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором.

• Асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором:
  • Дешевые
  • Прочные
  • Прочные
  • Требуют меньшего обслуживания
• Из-за клеточной конструкции ротора они требуют меньше материала.Таким образом, потери меди уменьшаются.
• Из-за отсутствия щеток вероятность искры снижена.
• Эти двигатели оснащены вентиляторами, поэтому выделяется меньше тепла.

Теперь я перехожу к последнему сегменту моей статьи, где я расскажу вам о некоторых применениях асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором.

Использует

Этот тип двигателя находит применение в промышленности из-за своей стоимости. Они широко используются в промышленности вместо асинхронных двигателей с обмоткой.Они используются в приложениях, где требуется низкий пусковой момент. Такие двигатели также могут использоваться как генераторы.

.

Асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором — EnggCyclopedia

Возможно, наиболее известным типом электродвигателей, используемых в настоящее время, является трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором .

Обычно он состоит из двух (2) основных компонентов: статора и ротора . Как следует из их названия, часть статора неподвижна, а часть ротора вращается. Статор создает вращающееся магнитное поле по сравнению с ротором, которое преобразует этот тип энергии в движение, т.е.е. механическая энергия. См. Рис. 1 (D-конец обозначает конец с приводом от двигателя, т. Е. Оборудование, приводимое в движение двигателем, например, насос, расположено на этой стороне, а конец N обозначает неприводной конец двигателя)

Рисунок 1 — Конструкция электродвигателя

Как работает электродвигатель

Чтобы объяснить, как работает электродвигатель, необходимо сначала отметить, что статор подключен к трехфазному источнику питания. Ток, который подается на обмотки статора, создает вращающееся магнитное силовое поле, которое, в свою очередь, создает ток также и на роторе двигателя.В результате на роторе также создается магнитное поле. Взаимодействие между этими двумя магнитными полями (т.е. от статора и от ротора) дает вращающий момент , который является причиной вращения вала ротора.

Скорость вращения двигателя и скольжение двигателя

Из-за различных потерь, присущих самой природе двигателя, скорость двигателя всегда примерно на 1–3% ниже по сравнению с синхронной скоростью магнитного поля. Эта разница обычно обозначается как скольжение двигателя (я) .

Скольжение рассчитывается по следующей формуле:

s = (n1 — n) / n1 …. (1), где:

n1 = синхронная скорость
n = асинхронная скорость

В результате этот тип двигателей обычно известен как асинхронные двигатели .

Однако следует отметить, что двигатели с постоянными магнитами вообще не производят скольжения (двигатели с постоянными магнитами в этой статье обсуждаться не будут)

Синхронная скорость (n), , выраженная в оборотах в минуту (или об / мин), определяется по следующей формуле:

n = (120 * f) / p …. (2), где:

f = частота питания двигателя (в Гц) и
p = количество полюсов двигателя (четное число)

КПД электродвигателя

Как и ожидалось, преобразование энергии в асинхронном двигателе с короткозамкнутым ротором не без потерь. Происходит несколько потерь, среди прочего, в результате потерь сопротивления, потерь на вентиляцию, потерь на трение и т. Д.

Следовательно, КПД двигателя (n) выражается следующей формулой:

n = P2 / P1 …. (3), где

P2 = мощность на валу двигателя (Вт)
P1 = приложенная электрическая мощность (Вт)

P2 указан на заводской табличке двигателя.

Класс изоляции

Класс изоляции относится к изоляционному материалу обмоток двигателя. Существует несколько классов изоляции, а именно B, F и H, в соответствии со стандартами IEC (Международной электротехнической комиссии). Буква, соответствующая температуре, которая является верхним пределом для области применения изоляции, характеризует каждый класс изоляции.

Класс изоляции B соответствует максимальной температуре обмотки 130 ° C (температура окружающей среды 40 ° C + повышение температуры 80 ° C + температурный запас 10 ° C)

Класс изоляции F соответствует максимальной температуре обмотки 155 ° C (температура окружающей среды 40 ° C + повышение температуры 105 ° C + температурный запас 10 ° C)

Класс изоляции H соответствует максимальной температуре обмотки 180 ° C (температура окружающей среды 40 ° C + повышение температуры 125 ° C + температурный запас 15 ° C)

Класс защиты

Класс защиты двигателя обозначается буквами IP ( IP означает Ingress Protection ), за которыми следуют две цифры, первая из которых указывает степень защиты от контакта и проникновения твердых предметов, а вторая указывает на степень защиты двигателя. степень защиты от воды.Эта классификация соответствует стандарту IEC 60034-5. Для получения более подробной информации о обозначении защиты IP, пожалуйста, обратитесь к статье Enggyclopedia о «Корпуса защиты от проникновения».

Способ охлаждения

Методы охлаждения в соответствии с IEC 60034-6 могут сказать, как охлаждается асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором. Метод охлаждения обозначается буквами IC ( IC обозначает International Cooling ), за которыми следует серия цифр, обозначающих тип охлаждения (например,г. самовентилируемый, принудительное охлаждение и т. д.) и режим работы охлаждения (например, охлаждение поверхности, жидкостное охлаждение и т. д.). См. Рисунок 2, на котором показаны наиболее распространенные методы охлаждения асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором.

Рисунок 2 — Распространенные методы охлаждения электродвигателя.

Трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором

ЗАДАЧИ

• описание конструкции трехфазного двигателя с короткозамкнутым ротором, перечисление
основные компоненты этого типа мотора.

• определите следующие элементы и объясните их важность для работы
трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором: поле вращающегося статора,
синхронная скорость, индуцированные напряжения ротора, регулирование скорости, скольжение в процентах,
крутящий момент, пусковой ток, коэффициент мощности без нагрузки, коэффициент мощности при полной нагрузке,
обратное вращение и контроль скорости.

• рассчитать скорость двигателя и процент скольжения.

• реверсирование двигателя с короткозамкнутым ротором.

• опишите, почему двигатель потребляет больше тока при нагрузке.

• нарисуйте схемы, показывающие соединения с двойным напряжением для 230/460 вольт
моторный режим.

• объясните информацию на паспортной табличке двигателя.

РАБОЧИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором относительно мал в
физический размер для данного рейтинга мощности по сравнению с другими типами
моторов.Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором имеет очень хорошую регулировку скорости.
при различных условиях нагрузки. Благодаря прочной конструкции и надежности
работы, трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором широко используется
для многих промышленных приложений (рис. 1).

КОНСТРУКТИВНЫЕ ДЕТАЛИ

Трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором обычно состоит из
статор, ротор и два торцевых щита, в которых размещены подшипники, поддерживающие
вал ротора.

Для этого типа двигателя требуется минимум обслуживания, поскольку

• обмотки ротора закорочены, образуя беличью клетку.

• нет коммутатора или контактных колец для обслуживания (по сравнению с DC
мотор).

• нет щеток для замены.

Корпус двигателя обычно изготавливается из литой стали. Сердечник статора запрессован
прямо в кадр. Два торцевых щита с подшипниками прикручены болтами.
к стальной литой раме.Подшипники, поддерживающие вал ротора,
подшипники скольжения или шарикоподшипники. Ill 2 — это вид в разрезе
собранного мотора. На рисунке 3 показаны основные части трехфазного,
асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором.

ил. 1 Трехфазные двигатели, используемые для перекачки

ил. 2 Внешний вид конструкции и особенности типового трехфазного
взрывозащищенный двигатель: ПОЛЕВЫЕ ОБМОТКИ СТАТОРА; СМАЗОЧНАЯ ПРОБКА; ПОДЪЕМНЫЙ ГЛАЗ

ил.3 Основные компоненты асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором: —РОТОР С
ОХЛАЖДАЮЩИЕ ПЛАСТИНЫ; КОРОБКА ПРОВОДОВ

ил. 4 Частично намотанный статор трехфазного двигателя

Статор

Типичный статор содержит трехфазную обмотку, установленную в пазах
ламинированный стальной сердечник (илл. 4). Сама обмотка состоит из формованных
катушки провода соединены так, что есть три однофазные обмотки, разнесенные
120 электрических градусов друг от друга.Три отдельные однофазные обмотки
затем соединяются, обычно внутри, по схеме звезды или треугольника. Три или
девять выводов от трехфазных обмоток статора выведены на клемму
коробка, установленная на раме двигателя, для подключения одно- или двух напряжений.

Ротор

Вращающаяся часть двигателя состоит из стальных штамповок или пластин.
расположены в цилиндрическом сердечнике (от 5 до 7). Медь или алюминий
штанги монтируются у поверхности ротора.Прутки паяные или
приварен к двум медным концевым кольцам. В некоторых небольших асинхронных двигателях с короткозамкнутым ротором
стержни и концевые кольца отлиты из алюминия как одно целое.

ил 5 показывает такой ротор. Обратите внимание, что ребра залиты в ротор.
для циркуляции воздуха и охлаждения двигателя во время его работы. Отметим также, что
штанги ротора между кольцами перекошены под углом к ​​граням
кольца. Благодаря такой конструкции работающий двигатель будет работать тише и плавнее.На левом конце вала видна шпоночная канавка.
С помощью этого шпоночного паза можно закрепить шкив или муфту вала нагрузки.

ил. 5 ротор с короткозамкнутым ротором для асинхронного двигателя; больной. 6 Вид в разрезе
обоймы ротора; больной. 7 Беличья клетка для асинхронного двигателя

ил. 8: Торцевой щиток подшипника скольжения для открытого многофазного двигателя: SLINGER
КОЛЬЦО, МАСЛЯНЫЙ СБОРНИК; больной. 9: Торцевой щиток подшипника скольжения для многофазного
Индукционный двигатель.

Подшипники вала

Типовые подшипники скольжения показаны на 8 и 9.Внутри
стенки подшипников скольжения выполнены из металла баббита, что обеспечивает
гладкая, полированная и длинная изнашиваемая поверхность вала ротора. Большой
маслоотражательное кольцо увеличенного размера свободно облегает вал ротора и выдвигается
вниз в масляный резервуар. Это кольцо собирает и стягивает масло по вращающемуся
вал и опорные поверхности. Два масляных кольца показаны на рисунке 10. Это
пленка смазочного масла сводит к минимуму потери на трение. Смотровая чашка для масла на
сторона каждого торцевого щита позволяет обслуживающему персоналу проверять
уровень масла в подшипнике скольжения.

илл. С 14-11 по 14-14 показаны шарикоподшипниковые узлы. В некоторых моторах
вместо подшипников скольжения используются шариковые подшипники. Смазка, а не масло
используется для смазки шариковых подшипников. Этот тип подшипника обычно составляет две трети
полный смазки на момент сборки двигателя. Специальная фурнитура есть
на концевых раструбах, так что шприц для смазки может использоваться для нанесения дополнительных
смазывать шарикоподшипниковые узлы через определенные промежутки времени.

При смазке роликовых подшипников снимите нижнюю заглушку, чтобы старая
смазка вытесняется.Технические характеристики двигателя должны
Проконсультируйтесь по поводу рекомендованного сорта смазочного материала, процедуры смазки и нагрузок на подшипники.

ил. 10 Частично собранный подшипник скольжения для полностью закрытого,
1250-сильный мотор

ил. 11 Торцевой щиток шарикоподшипника открытого многофазного двигателя

ил. 12 Врезка однорядного шарикового подшипника:

ил. 13 Одиночный шарикоподшипник закрытого типа.

ил. 14 Подшипник шариковый двухрядный.

ПРИНЦИП РАБОТЫ ДВИГАТЕЛЯ БЛОЧКОМ

Как указано в предыдущем абзаце конструкции статора, пазы
сердечника статора содержат три отдельные однофазные обмотки. Когда три
токи, разнесенные на 120 электрических градусов, проходят через эти обмотки, вращающийся
результаты магнитного поля. Это поле движется по внутренней части статора.
ядро. Скорость вращающегося магнитного поля зависит от количества
полюса статора и частота источника питания.Эта скорость называется
синхронная скорость и определяется по формуле:

Синхронная скорость об / мин = 120 x частота в герцах / количество полюсов

S = 120xf / p

S = синхронная скорость

f = Герцы (частота)

p = Количество полюсов на фазу

Пример 1 . Если трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором имеет
шесть полюсов на обмотке статора и подключен к трехфазному, 60 герц
источника, то синхронная скорость вращающегося поля составляет 1200 об / мин-оборотов
В минуту.

S = 120xf / p = 120×60 / 6 = 1,200 об / мин

Поскольку это магнитное поле вращается с синхронной скоростью, оно режет медь
стержни ротора и индуцирует напряжения в стержнях беличьей клетки
обмотка. Эти индуцированные напряжения создают токи в стержнях ротора, которые
в свою очередь создают поле в сердечнике ротора. Это поле ротора реагирует с
поле статора вызывает скручивающий эффект или крутящий момент, который вращает ротор.
Ротор всегда вращается со скоростью немного меньше синхронной скорости.
поля статора.Это означает, что поле статора всегда будет сокращать
штанги ротора. Если ротор вращается с той же скоростью, что и поле статора,
поле статора не режет стержни ротора и не будет индуцированного напряжения
или крутящий момент.

Регулировка скорости и проскальзывание

Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором имеет очень хорошие характеристики регулирования скорости.
(отношение разницы в скорости от холостого хода к полной нагрузке). Скорость работы
измеряется в процентах скольжения.Синхронная скорость вращения
поле статора используется как ориентир. Напомним, что синхронный
скорость зависит от количества полюсов статора и рабочей частоты.
Поскольку эти две величины остаются постоянными, синхронная скорость также
остается постоянным. Если скорость ротора при полной нагрузке вычитается из
синхронная скорость поля статора, разница в количестве
оборотов в минуту, когда ротор скользит за вращающимся полем
статора.

Процентное скольжение = [(синхронная скорость — скорость ротора) / синхронная скорость]
х 100

Пример 2 . Если трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором
использованный в примере 1, имеет синхронную скорость 1200 об / мин и полную нагрузку.
скорость 1140 об / мин, найти процент скольжения.

Синхронная скорость (Пример 1) = 1200 об / мин

Частота вращения ротора при полной нагрузке = 1140 об / мин

Процент скольжения = [(синхронная скорость — скорость ротора) / синхронная скорость]
х 100

Процентное скольжение = [(1200–1140) / 1200] x 100

Процентное скольжение = 60/1200 x 100 = 0.05 х 100

Процентное скольжение = 5%

Для асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором, поскольку значение процентного скольжения уменьшается
в сторону 0% улучшаются скоростные характеристики двигателя. Среднее
Диапазон процентного скольжения для асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором составляет от 2% до
6 процентов.

ил. 15: Кривая скорости и кривая скольжения в процентах.

ill 15 показывает кривую скорости и процент скольжения для беличьей клетки.
асинхронный двигатель, работающий от холостого хода до полной нагрузки.Скорость ротора
без нагрузки проскальзывает за синхронной скоростью вращающегося поля статора
ровно столько, чтобы создать крутящий момент, необходимый для преодоления трения и ветра
потери без нагрузки. Поскольку на вал двигателя действует механическая нагрузка,
ротор имеет тенденцию замедляться. Это означает, что поле статора (вращающееся
при фиксированной скорости) режет стержни ротора большее количество раз за данную
период. Индуцированные напряжения в стержнях ротора увеличиваются, что приводит к увеличению
ток в стержнях ротора и более сильное поле ротора.Есть большая
магнитная реакция между полями статора и ротора, которая вызывает более сильную
скручивающий эффект или крутящий момент. Это также увеличивает ток статора, снимаемый с
линия. Мотор способен выдерживать повышенную механическую нагрузку с
очень небольшое снижение скорости вращения ротора.

Показаны типичные кривые момента скольжения для асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором.
на рисунке 16. Выходной крутящий момент двигателя в фунт-футах (фунт-фут) увеличивается.
как прямая линия с увеличением значения процентного скольжения как
механическая нагрузка увеличивается до полной нагрузки.За пределами полной нагрузки,
кривая крутящего момента изгибается и, наконец, достигает максимальной точки, называемой поломкой
крутящий момент. Если двигатель нагружен сверх этой точки, будет соответствующий
уменьшайте крутящий момент до тех пор, пока не будет достигнута точка остановки двигателя. Однако,
все асинхронные двигатели имеют некоторое скольжение для нормальной работы. Пусковой момент
не показан, но составляет примерно 300% рабочего момента.

Пусковой ток

Когда трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором подключен через
полное линейное напряжение, пусковой импульс тока мгновенно достигает
от 400% до 600% или более номинального тока полной нагрузки.В момент запуска двигателя ротор остановлен. В этот момент
следовательно, поле статора режет стержни ротора с большей скоростью, чем когда
ротор вращается. Это означает, что будет относительно высокая индуцированная
напряжение в роторе, которое вызовет сильный ток ротора. Результирующий
входной ток обмоток статора будет большим в момент пуска.
Из-за этого высокого пускового тока пусковая защита имеет высокий
как 300 процентов от номинального тока полной нагрузки для предохранителей без задержки настройки
Предусмотрено для асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором.

Большинство асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором запускаются при полном напряжении. Если там
есть вопросы по запуску крупногабаритных двигателей на полную
напряжения, следует проконсультироваться с электроэнергетической компанией. В случае
что фидеры и защитные устройства электросети не могут
для работы с большими пусковыми токами, пусковыми цепями пониженного напряжения
должен использоваться с двигателем.

ил. 16 Кривые момента скольжения для работающего двигателя с короткозамкнутым ротором: ПОЛНАЯ НАГРУЗКА
МОМЕНТ, ПРОСМОТР, МОМЕНТ ПРИ НОМИНАЛЬНОМ НАПРЯЖЕНИИ, МОМЕНТ ПРОБИРАТЕЛЬНОГО МОМЕНТА

Коэффициент мощности

Низкий коэффициент мощности асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором на холостом ходу и при низкой нагрузке.Без нагрузки коэффициент мощности может составлять всего
Отставание на 15 процентов. Однако, когда к двигателю приложена нагрузка, мощность
фактор увеличивается. При номинальной нагрузке коэффициент мощности может достигать
Отставание от 85 до 90 процентов.

Коэффициент мощности на холостом ходу низкий, поскольку намагничивающая составляющая
входной ток составляет большую часть от общего входного тока двигателя.
Когда нагрузка на двигатель увеличивается, подающий синфазный ток
к двигателю увеличивается, но намагничивающая составляющая тока остается
практически то же самое.Это означает, что результирующий линейный ток больше
почти в фазе с напряжением, и коэффициент мощности улучшается, когда
двигатель нагружен по сравнению с ненагруженным двигателем, имеющим намагничивание
ток как основной компонент входного тока.

ил 17 показывает увеличение коэффициента мощности в состоянии холостого хода.
до полной загрузки. На диаграмме холостого хода синфазный ток (Iw) невелик.
по сравнению с током намагничивания (Im), таким образом, коэффициент мощности равен
плохой без нагрузки.На диаграмме полной нагрузки синфазный ток увеличился
при этом ток намагничивания остается прежним. В результате угол
задержки линейного тока уменьшается, а коэффициент мощности увеличивается.

ил. 17 Коэффициент мощности без нагрузки и при полной нагрузке. БОЛЬШОЙ УГОЛ ОТСТАВКИ —
НИЗКИЙ КОЭФФИЦИЕНТ МОЩНОСТИ, БЕЗ НАГРУЗКИ, ПОЛНАЯ НАГРУЗКА

Реверс вращения

Направление вращения трехфазного асинхронного двигателя можно реверсировать
охотно.Двигатель будет вращаться в противоположном направлении, если любые два из
три линейных провода перевернуты (рис. 18). Отведения перевернуты
у мотора.

ил. 18: Обратное вращение асинхронного двигателя: ВРАЩЕНИЕ ДО / ПОСЛЕ
ПОДКЛЮЧЕНИЯ ИЗМЕНЕНЫ

Контроль скорости

Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором почти не изменяет скорость без
внешний контроль. Напомним, что скорость двигателя зависит от частоты
трехфазного источника и числа полюсов обмотки статора.

Частота питающей сети обычно 60 герц, поддерживается
по этой стоимости местной энергокомпанией. Поскольку количество полюсов
в двигателе также есть фиксированное значение, синхронная скорость двигателя
остается постоянным. В результате невозможно получить диапазон
скорость без изменения применяемой частоты. Его можно контролировать с помощью
система электронного привода переменного тока с регулируемой частотой или путем изменения количества
опор с помощью внешних контроллеров.

ИНДУКЦИОННЫЕ ДВИГАТЕЛИ С ДВОЙНЫМ НАПРЯЖЕНИЕМ

Многие трехфазные асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором предназначены для работы
при двух разных номинальных напряжениях. Например, типичное двойное напряжение
для трехфазного двигателя 230/460 вольт.

ил 19 показывает типичную обмотку статора, соединенную звездой, которая может быть
используется либо для 230 вольт, трехфазный, либо для 460 вольт, трехфазный. Каждый
из трех однофазных обмоток состоят из двух обмоток катушки.Там
это девять выводов, выведенных наружу из обмотки статора этого типа.
Эти выводы, обозначенные как выводы с 1 по 9, заканчиваются в клеммной коробке
мотор. Чтобы отметить выводы, начните с верхнего левого вывода T1 и продолжайте движение по часовой стрелке по спирали к центру, отмечая
каждый вывод, как показано на рисунке.

ил. 19: Метод определения маркировки клемм.

ил. 20: соединение звездой на 460 В. Катушки соединены последовательно.

ил 20 показывает соединения, необходимые для работы двигателя от
460-вольтовый, трехфазный источник. Две катушки каждой однофазной обмотки
соединены последовательно, илл. 14-21 показаны соединения, позволяющие работать
от трехфазного источника на 230 В.

ил. 21: соединение звездой 230 В. Катушки подключены параллельно.

Двигатели с соединением звездой

Если идентификация отведения 9-проводная (двойное напряжение), 3-фазная, звезда подключена
мотор был разрушен, электрик должен повторно идентифицировать их перед
подключение двигателя к линии.Можно использовать следующий метод. Первый,
определить внутренне подключенную точку звезды, проверив целостность цепи
между тремя выводами, как на рисунке 22 A.

Затем идентифицируйте три других набора катушек по непрерывности между двумя
ведет за один раз (илл. 22 B). Назначьте T7, T8 и T9 любому из трех
выводы постоянных катушек, соединенных звездой (а). Применить более низкий рейтинг
линейное напряжение двигателя к T7, T8 и T9 и работайте, чтобы проверить направление
вращения.Отключите сетевое напряжение и подключите один из неопределенных
катушки к T Подключите питание, оставив линии на T7, T8 и T9. Если
катушка правильно подключена и является правильной катушкой, напряжение должно
быть примерно в 1,5 раза выше линейного напряжения между свободным концом и другим
две строки. Остерегайтесь сетевого напряжения.

Если выбрана правильная катушка, но установлено обратное, напряжение между
свободный конец и два других вывода будут составлять около 58% сетевого напряжения.Если выбрана неправильная катушка, разница напряжений между свободными
конец и два других вывода линии будут неровными (см. рисунок 22 C).

Когда показания равны и примерно в 1,5 раза больше напряжения сети,
пометьте провод, подключенный к T7, как T4, а другой конец катушки как T1.

Выполните те же испытания с другой катушкой, подключенной к T. Отметьте эти провода.
T и T Выполните тот же тест с последней катушкой, подключенной к 19, чтобы определить
13 и 16 отведения.

Подключите L1 к T1, L2 к T2, L3 к T3 и T4 к T7, T5 к T8, T6 к T9 и включите двигатель. Двигатель должен работать в том же направлении, что и
раньше и работать спокойно.

ил. 22: Двигатель, подключенный звездой или звездой; A) Внутренняя маркировка выводов звезды;
B) Маркировка выводов группы катушек C) Проверка правильности маркировки выводов катушек на
Двигатель с двойным напряжением, соединенный звездой

Двигатели, соединенные треугольником

Другой способ подключения трехфазных двигателей — соединение треугольником.
мотор.Он назван так потому, что получившийся схематический узор выглядит как
греческая буква Дельта (символ дельты).

Метод идентификации и подключения этих выводов необходим, поскольку
он отличается от двигателя, подключенного звездой или звездой.

Правильное подключение выводов треугольник подключен, трехфазный,
Двигатель с двойным напряжением представляет проблему, если маркировка выводов повреждена.

ил. 23: Девять выводов треугольника, трехфазного, двойного напряжения
двигатель

Сначала электрик должен определить, подключен ли двигатель треугольником.
или звезда подключена.Оба двигателя имеют девять выводов, если они двухвольтные.
моторы. Однако двигатель, подключенный по схеме треугольника, имеет три комплекта по три провода.
которые имеют непрерывность, а двигатель, подключенный звездой, имеет только один комплект из трех.

Для продолжения необходим чувствительный омметр, чтобы найти середину каждого
группа из трех отведений. Значения сопротивления низкие при использовании постоянного тока
омметр, поэтому будьте осторожны при определении центра каждой группы катушек.
Обозначьте центр каждой группы T1, T2 и T3 соответственно.Использование маскировки
ленты, временно обозначьте другие отведения группы T1 как T4 и T9.
больной 23 А.

Временно отметьте концы группы T2 как T5 и T7 и отметьте концы
группы Т3 как Т6 и Т8.

Подключите двигатель с более низким номинальным напряжением, используя линии 1, 2 и 3, к T1,
Т4 и Т9. Остальные катушки будут иметь наведенное напряжение, поэтому будьте осторожны,
прикоснуться к другим свободным проводам друг к другу или к вам!

Отключите питание и подсоедините провод с маркировкой T4 к T7.Подключите
мощность, как и раньше, и считайте напряжение между T1 и T2. Если маркировка
правильные, напряжение должно быть примерно в два раза выше приложенного линейного напряжения.
Если он показывает примерно в 1,5 раза больше напряжения в сети, снова подключите T4 к проводу.
отмечен Т5. Если напряжение T1 — T2 затем упадет до 220, повторно подключите T9 к T7.
тем самым меняя обе катушки. Когда напряжение от T1 до T2 равно удвоенному значению
приложенного сетевого напряжения, пометьте соединенные вместе провода как T4 от
Группа T1 подключена к T7 группы T2.

Теперь используйте третью группу катушек. Оставьте нижнюю линию напряжения подключенной к
первая группа по-прежнему. Проверьте и подключите провода так, чтобы при включении T9
подключенный к проводу третьей группы, напряжение T1-to-T2 в два раза больше
приложенное линейное напряжение. Пометьте провод, подключенный к T9, как T6, а другой
конец группы катушек как T8.

Для двойной проверки отключите провод линии от T9 и снова подключите к T7.
отсоедините сетевой провод от T1 и снова подсоедините его к T2, отсоедините
провод от T9 и снова подключите его к T5 Двигатель должен работать в том же
направление как раньше.Если этого не произошло, еще раз проверьте маркировку проводов.

Для дальнейшей проверки переместите провода от T7 к T8, от T2 к T6 и от T5 к T3. Запустить мотор. Поворот должен быть таким же, как и в предыдущем
шаги. Будьте осторожны! На другие обмотки наведено напряжение. (см.
илл 24).

ил. 24 Иллюстрация испытаний напряжением, используемых для определения правильного вывода
маркировка на моторе Delta

НАИМЕНОВАНИЕ ДВИГАТЕЛЯ

Таблички с паспортными данными двигателя

содержат информацию, важную для правильного выбора и установки двигателя.Наиболее полезные данные, указанные на заводской табличке, относятся к
к электрическим характеристикам двигателя. Зная эту информацию и используя Национальный электротехнический кодекс, электрик может определить
размеры кабелепровода, провода и пусковой и работающей защиты. (NEC дает
минимальные требования.)

Данные о конструкции и производительности, указанные на паспортной табличке, полезны для технического обслуживания.
персонал. Информация жизненно важна для быстрой и правильной замены
двигателя, если необходимо.Для лучшего понимания мотора типичный
Информация на паспортных табличках двигателя описывается следующим образом (рис. 25).

• Название производителя

• Тип определяет тип корпуса. Это производитель
система кодовой идентификации.

• Серийный номер — это конкретный идентификатор двигателя. Это человек
номер, присвоенный двигателю, похожий на номер социального страхования для
человек. Он хранится у производителя.

• Номер модели является дополнительной идентификацией производителя, обычно
используется для целей заказа.

• Размер корпуса определяет размеры двигателя.

• Коэффициент обслуживания (или SF) — коэффициент обслуживания 1,0 означает, что нельзя ожидать, что двигатель будет обеспечивать мощность, превышающую номинальную. Мотор будет
безопасно работать, если номинальная мощность в лошадиных силах умножена на коэффициент обслуживания,
максимум. Общие сервисные коэффициенты от 1,0 до 1.15. Рекомендуется, чтобы
двигатель не может работать непрерывно в диапазоне эксплуатационных коэффициентов. Это может
сократить срок службы изоляционной системы.

Ампер означает ток, потребляемый из линии, когда двигатель работает.
при номинальном напряжении и частоте при полной номинальной мощности, указанной на паспортной табличке.

• Вольт должно быть значением, измеренным на клеммах двигателя, и должно
быть значением, на которое рассчитан двигатель.

• Класс изоляции относится к изоляционному материалу, используемому в обмотке.
статор двигателя.Например, в системе класса B максимальная рабочая
температура 130 ° С; для класса F это 155 ° C; а для класса H это
180 ° С.

• об / мин (или об / мин) означает скорость в оборотах в минуту, когда все остальные
соблюдены условия паспортной таблички.

• Герцы — это частота системы питания, для которой предназначен двигатель.
Производительность будет изменена, если он будет работать на других частотах.

• Режим работы — это рабочий цикл, при котором двигатель может безопасно работать.«Непрерывный»
означает, что двигатель может работать с полной нагрузкой 24 часа в сутки. Если «средний»
отображается временной интервал. Это означает, что двигатель может работать
при полной загрузке за указанный период. Затем следует остановить двигатель и дать ему остыть перед повторным запуском.

• Температура окружающей среды указывает максимальную температуру окружающего воздуха.
при котором двигатель может работать для обеспечения номинальной мощности.

• Ввод фазы указывает количество фаз напряжения, при которых двигатель
предназначен для работы.

• кВА — буквенный код, обозначающий заблокированный ротор, кВА на
лошадиных сил. Это используется для определения пускового оборудования и защиты.
для мотора. Таблицу кодовых букв можно найти в Национальном электротехническом
Код.

• КПД выражается в процентах. Это значение находится в стандартном
двигатели, а также двигатели с «премиальной эффективностью».

• Шум — некоторые двигатели имеют низкий уровень шума. Уровень шума
Значение, указанное на паспортной табличке, измеряется в единицах звука «дБА».

• Примечания производителя — список конкретных характеристик двигателей, таких как
«Термозащищенные» и / или «подшипники со шкалой».

ВЫСОТА

Гарантии производителя для стандартных двигателей обычно основаны на
при работе на любой высоте до 3300 футов. Двигатели пригодны к эксплуатации
на высоте более 3300 футов над уровнем моря имеют особую конструкцию и / или другой класс изоляции. Например, стандартные двигатели
с коэффициентом обслуживания 1.15 может эксплуатироваться на высоте до 9900
футов, используя коэффициент обслуживания. На высоте 9900 футов
коэффициент обслуживания будет 1,00. Может потребоваться снизить мощность двигателя.
или используйте рамку большего размера.

РЕЗЮМЕ

Трехфазные асинхронные двигатели используют в роторе короткозамкнутую обмотку.
Электрические соединения с ротором отсутствуют, но ток индуцируется.
в обмотки ротора за счет электромагнитной индукции.Беличья клетка
обмотка создает магнитное поле, которое толкает и тянет статор
магнитное поле.

Ротор поддерживается стальным валом, который должен вращаться. Вал
допускается вращение с применением различных типов подшипников и различных смазок. Синхронная скорость, регулировка скорости и процент скольжения
все расчеты используются для определения скорости ротора. Мотор
электрические характеристики, такие как коэффициент мощности и пусковой ток
связанные с электрической схемой двигателя.

Если маркировка выводов двигателя разрушена, выводы можно пометить заново.
в соответствии с процедурами, описанными в данном разделе. Данные паспортной таблички двигателя
является важной информацией, которую следует использовать при заказе двигателей на замену. Некоторые
информация на паспортной табличке важна для правильной замены рабочего
характеристики и другие данные используются для расчета параметров электропитания и защиты двигателя.

ВИКТОРИНА

A. Ответьте на следующие утверждения и вопросы.

1. Перечислите основные части асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. ___________

2. Назовите два преимущества использования асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. _______

3. Назовите два недостатка асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. ________

4. Перечислите два фактора, которые определяют синхронную скорость индукции.
мотор.

5. Объясните, как изменить направление вращения трехфазного,
асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором.

6. Четырехполюсный трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором с частотой 60 Гц имеет
скорость полной нагрузки 1725 об / мин. Определите синхронную скорость этого
мотор.

7. Какой процент пробуксовки двигателя указан в вопросе 6? ______________

8. Почему термин «беличья клетка» применяется к этому типу трехфазной индукции?
мотор?

B. Выберите правильный ответ для каждого из следующих
заявления.

9.Кто или что определяет, можно ли запускать большие асинхронные двигатели при
полное напряжение на линии?

а. максимальный размер двигателя

г. номинальное напряжение

г. Энергетическая компания

г. отдел строительства и безопасности

10. Коэффициент мощности трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором, работающего
разгружен __

а. так же, как и при полной загрузке.

г. очень бедный.

г. отлично.

г. средний.

11. Коэффициент мощности трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором, работающего
с полной нагрузкой _____

а. улучшается без нагрузки.

г. уменьшается с холостого хода.

г. остается таким же, как и без нагрузки.

г. становится 100 процентов.

12. Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором популярен благодаря своим характеристикам.
из:

а. высокий процент скольжения.

г.низкий процент скольжения.

г. простая, прочная конструкция.

г. хорошая регулировка скорости.

13. Скорость асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором зависит от:

а. приложенное напряжение.

г. частота и количество полюсов.

г. Напряженность поля.

г. сила тока.

14. Скорость рассчитывается по формуле:

а. p = (120xf) / об / мм

г. Обороты = 120xp / f

г.Обороты = (p x f) / 120

г. Об / мин = 120xf) / p

C. Нарисуйте следующие схемы подключения.

15. Покажите схему подключения девяти оконечных выводов соединенного звездой
трехфазный двигатель на 230/460 вольт для работы при 460 вольт, три
фаза.

16. Покажите схему подключения девяти клеммных проводов соединенного звездой.
трехфазный двигатель на 230/460 вольт для работы при 230 вольт, трехфазный.

.

Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором

Ротор асинхронного двигателя может быть либо с фазным, либо с короткозамкнутым ротором. В большинстве коммерческих и промышленных применений обычно используются трехфазные асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором. Показан типичный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором. Ротор сконструирован с использованием ряда одиночных стержней, замкнутых накоротко концевыми кольцами и расположенных в конфигурации «хомячок» или «беличья клетка». При приложении напряжения к обмотке статора создается вращающееся магнитное поле.Это вращающееся магнитное поле вызывает индуцирование напряжения в роторе, которое, поскольку стержни ротора представляют собой по существу одновитковые катушки, вызывает протекание токов в стержнях ротора. Эти токи ротора создают собственное магнитное поле, которое взаимодействует с магнитным полем статора, создавая крутящий момент. Возникающий в результате крутящий момент вращает ротор в том же направлении, что и вращение магнитного поля, создаваемого статором. В современных асинхронных двигателях самый распространенный тип ротора имеет литые алюминиевые проводники и замыкающие концевые кольца.

Сопротивление короткозамкнутого ротора оказывает большое влияние на работу двигателя. Ротор с высоким сопротивлением развивает высокий пусковой крутящий момент при низком пусковом токе. Ротор с низким сопротивлением обеспечивает низкое скольжение и высокий КПД при полной нагрузке. На рисунке 36 показано, как крутящий момент двигателя изменяется в зависимости от скорости ротора для трех асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором типа NEMA:

NEMA Design B — считается стандартным типом с нормальным пусковым моментом, низким пусковым током и низким скольжением при полной нагрузке.Подходит для широкого спектра применений, таких как вентиляторы и нагнетатели, для которых требуется нормальный пусковой момент.

NEMA Design C — Этот тип имеет более высокое сопротивление ротора, чем стандартное, что улучшает коэффициент мощности ротора при запуске, обеспечивая больший пусковой крутящий момент. Однако при нагрузке это дополнительное сопротивление вызывает большее скольжение. Используется для оборудования, такого как насос, для которого требуется высокий пусковой момент.

NEMA Design D — Еще более высокое сопротивление ротора этого типа обеспечивает максимальный пусковой момент.Этот тип подходит для оборудования с очень высокой инерцией пуска, такого как краны и подъемники.

Рабочие характеристики электродвигателя с короткозамкнутым ротором следующие:

• Двигатель обычно работает практически с постоянной скоростью, близкой к синхронной.
• Большие пусковые токи, требуемые для этого двигателя, могут привести к колебаниям напряжения в сети.
• При замене любых двух из трех основных линий электропередачи на двигатель направление вращения меняется на противоположное.

На ней изображена силовая схема для реверсирования трехфазного двигателя. Передние контакты F в замкнутом состоянии подключают L1, L2 и L3 к клеммам двигателя T1, T2 и T3 соответственно. Обратные контакты R, когда они замкнуты, подключают L1, L2 и L3 к клеммам двигателя T3, T2 и T1 соответственно, и двигатель теперь будет вращаться в противоположном направлении.

• После запуска двигатель будет продолжать работать с обрывом фазы как однофазный двигатель. Сила тока, потребляемого двумя оставшимися линиями, увеличится почти вдвое, а двигатель перегреется.Двигатель не запускается с места, если он потерял фазу.

Ротор не вращается с синхронной скоростью, но имеет тенденцию проскальзывать. Скольжение — это то, что позволяет двигателю вращаться.

Если бы ротор вращался с той же скоростью, с которой вращается поле, не было бы относительного движения между ротором и полем и не было бы индуцированного напряжения. Поскольку ротор скользит относительно вращающегося магнитного поля статора, в роторе индуцируются напряжение и ток.

Разница между скоростью вращающегося магнитного поля и ротора в асинхронном двигателе называется скольжением и выражается в процентах от синхронной скорости следующим образом:

Процентное скольжение = [Синхронная скорость — Фактическая скорость / Синхронная скорость ] × 100

Скольжение увеличивается с нагрузкой и необходимо для создания полезного крутящего момента.Обычная величина скольжения в трехфазном двигателе с частотой 60 Гц составляет 2 или 3%.

===
Проблема: определить процент скольжения асинхронного двигателя, имеющего синхронную скорость 1800 об / мин и номинальную фактическую скорость 1750 об / мин.

Решение: Проскальзывание = Синхронная скорость — Фактическая скорость / Синхронная скорость × 100 = 1800 — 1750/1800 × 100 = 2,78%
===

Нагрузка асинхронного двигателя аналогична нагрузке на трансформатор в том смысле, что работа обоих включает изменение магнитных потоков относительно первичной (статорной) обмотки и вторичной (роторной) обмотки.Ток холостого хода невелик и похож на ток возбуждения в трансформаторе.

Таким образом, он состоит из намагничивающего компонента, который создает вращающийся поток, и небольшого активного компонента, который обеспечивает потери на лобовое сопротивление и трение в роторе, а также потери в стали в статоре. Когда асинхронный двигатель находится под нагрузкой, ток ротора создает встречный магнитный поток, который, следовательно, ослабляет поток статора. Это позволяет протекать большему току в обмотках статора, так же как увеличение тока во вторичной обмотке трансформатора приводит к соответствующему увеличению первичного тока.

Вы можете вспомнить, что коэффициент мощности (PF) определяется как отношение фактической (или истинной) мощности (ватт) к полной мощности (вольт-амперы) и является мерой того, насколько эффективно ток, потребляемый двигателем. превращается в полезную работу. Ток возбуждения двигателя и реактивная мощность под нагрузкой остаются примерно такими же, как и без нагрузки. По этой причине, когда двигатель работает без нагрузки, коэффициент мощности очень низкий по сравнению с тем, когда он работает с полной нагрузкой. При полной нагрузке коэффициент мощности колеблется от 70% для небольших двигателей до 90% для более крупных двигателей.

Асинхронные двигатели работают с максимальной эффективностью, если их размер соответствует нагрузке, которую они будут приводить. Двигатели большого размера не только работают неэффективно, но и требуют более высоких первоначальных затрат, чем двигатели правильного размера.

В момент запуска двигателя во время периода разгона двигатель потребляет высокий пусковой ток. Этот пусковой ток также называется током заторможенного ротора. Обычные асинхронные двигатели, запускаемые при номинальном напряжении, имеют пусковые токи с заторможенным ротором, которые в 6 раз превышают ток полной нагрузки, указанный на паспортной табличке.Ток заторможенного ротора во многом зависит от типа конструкции стержня ротора и может быть определен по буквенным обозначениям конструкции NEMA, указанным на паспортной табличке.

Высокий ток двигателя с заторможенным ротором может вызвать провалы или провалы напряжения в линиях электропередач, что может вызвать нежелательное мерцание света и проблемы с другим работающим оборудованием. Кроме того, двигатель, который потребляет чрезмерный ток в условиях заторможенного ротора, с большей вероятностью вызовет ложное срабатывание защитных устройств во время запуска двигателя.

Односкоростной двигатель имеет одну номинальную скорость, на которой он работает, если напряжение и частота указаны на паспортной табличке. Многоскоростной двигатель будет работать с более чем одной скоростью, в зависимости от того, как обмотки соединены для образования разного количества магнитных полюсов. Двухскоростные однообмоточные двигатели называются последовательными полюсными двигателями. Низкая скорость однообмоточного двигателя с последовательным полюсом всегда составляет половину более высокой скорости. Если требования диктуют скорость с любым другим передаточным числом, необходимо использовать двухобмоточный двигатель.В двигателях с раздельной обмоткой в ​​двигатель устанавливается отдельная обмотка для каждой желаемой скорости.

В однообмоточных двигателях с последовательными полюсами обмотки статора расположены так, что число полюсов может быть изменено путем реверсирования некоторых токов катушки.

Посредством специальных подключений к этим выводам обмотки можно соединять последовательно треугольником или звездой.

Последовательное соединение треугольником приводит к низкой скорости, а параллельное соединение звездой — к высокой. Номинальный крутящий момент будет одинаковым на обеих скоростях.Если обмотка такова, что последовательное соединение треугольником дает высокую скорость, а параллельное соединение звездой — низкую скорость, номинальная мощность в лошадиных силах одинакова на обеих скоростях.

Односкоростные асинхронные двигатели переменного тока часто поставляются с несколькими внешними выводами для различных номиналов напряжения в приложениях с фиксированной частотой. Множественные выводы могут быть спроектированы так, чтобы обеспечивать повторное соединение последовательно или параллельно, соединение звезда-треугольник или их комбинации.

Типовые соединения для последовательного и параллельного переподключения с двойным напряжением звезда, треугольник и треугольник.Эти типы переподключений не следует путать с переподключением многоскоростных многофазных асинхронных двигателей. В случае многоскоростных двигателей повторное включение приводит к двигателю с другим числом магнитных полюсов и, следовательно, с другой синхронной скоростью на заданной частоте.

.