По всем категориямБрендыДатчики давления, энкодерКонденсаторные установкиУстройство плавного пускаЧастотные преобразователиНасосыАвтоматические выключателиТермостатыТрансформаторные подстанцииТрансформаторы силовыеМотор-редукторыСтанции управленияЭлектротехнические шкафыТерминыЭлектродвигатели
В каждом аппарате, работающем от электрической энергии, используется такое устройство как электродвигатель, который состоит из статора – неподвижной части и ротора – подвижной. Далеко не каждому известно что такое ротор электродвигателя и какие его функции, поэтому, возникают ложные представления.
Состоит ротор из цилиндра, составленного из листов штампованной электротехнической стали, которые одеты на вал. По своей природе роторы бывают фазными и короткозамкнутыми. Фазные роторы имеют обмотку трёхфазного типа со схемой соединения «звезда» и вращающимися вместе с валом контактными кольцами. К данным кольцам с помощью определённых щёток возможно подключить:
Таким образом, фазные роторы снабжают асинхронные электродвигатели рабочей стабильностью, позволяя использовать их в различных установках по типу мостовых кранов и других устройств, где не требуются широкая и плавна регулировка скорости электродвигателей большой мощности.
Короткозамкнутый ротор, имеющий обмотку с названием «беличье колесо» состоит из вставленных в сердечник стержней алюминиевого или медного происхождения и коротко замыкающих колец с торцевым лопастями. Для улучшения его пусковые характеристики на роторе выполняют паз специальной формы, создающий из-за своей неординарной относительно оси вращения структуры эффект вытеснения тока, вызывающего большие показатели сопротивлений, например, при пуске. Применяют такие роторы в двигателях асинхронного типа в приводах, которые не используют большие пусковые моменты, например, это могут быть водные насосы небольших мощностей без возможности регулировки рабочей скорости.
Среди всех преимуществ двигателей с короткозамкнутым ротором можно выделить:
Как видим, хотя внешне и функционально роторы и имеют различия, влияющие существенно на область их применения, используются они в равных долях во всех сферах деятельности человека. Так, электродвигатели от Siemens изготавливаются с роторами и того и другого типа, что способствовало крупному внедрению этих агрегатов во многие производственные процессы.
Так же, кроме вышеперечисленных типов ротора стоит отметить и существование массивного ротора, состоящего из материала ферромагнитного происхождения, играющего роль магнитопровода и проводника одновременно. Быть может он не нашёл столь широкого применения как фазный ли короткозамкнутый, но имеет ряд преимуществ:
elleron.ru
Ротор электродвигателя — это подвижная часть, в машинах переменного тока его роль исполняет якорь. Электродвигатель – это машина, которая преобразует электрическую энергию в механическую. Электрическая машина состоит из неподвижной и подвижной частей – статора и ротора. Ротор электродвигателя постоянного тока часто называют якорем.
Различают короткозамкнутые и фазные роторы. Фазные используются с обмоткой и применяются в тех случаях, когда необходимо уменьшить пусковой ток, а также регулировать частоту вращения асинхронного электродвигателя. Такие двигатели раньше использовались в крановых установках, теперь же на смену фазным роторам пришли преобразователи частоты.
При включении машины в электрическую сеть в статоре возникает магнитное поле, которое пронизывает обмотку ротора, тем самым, наводя в ней ток индукции и приводя его во вращение. Если используется преобразователь частоты вращения, то часто вращение ротора устанавливается вручную. Если же такое устройство не применяется, то частота вращения зависит от числа пар полюсов и частоты питающего напряжения. Разность между частотами вращения магнитного поля подвижной и неподвижной частей характеризуется скольжением. Если эти частоты не совпадают между собой, то двигатель называется асинхронным. Конструкция подвижной части синхронного двигателя отличается. Она выполнена либо с постоянным магнитом, либо с электромагнитом, который имеет в себе часть беличьей клетки для запуска. В синхронных двигателях частоты вращения магнитных полей статора и ротора совпадают.
Ротор асинхронного электродвигателя состоит из листов электромеханической стали, и может быть выполнен с контактными кольцами либо короткозамкнутым с беличьей клеткой. При короткозамкнутой конструкции обмотка состоит из металлических стержней (чаще всего бронза, медь или алюминий), которые располагаются в пазах и соединены на концах кольцами. Соединение колец осуществляется с помощью припоя или сварки. Если же стержни изготавливаются из алюминия или алюминиевых сплавов, то припой и сварку провести нельзя. В таком случае необходимо выполнять кольца, вместе с расположенными на них лопастями, в виде литой детали или же штамповкой под давлением.
Ротор электродвигателя с контактными кольцами в пазах имеет трехфазную обмотку, которая очень похожа на обмотку статора, включенную в цепь соединением типа «Звезда». Начала фаз соединяются с контактными кольцами, которые закреплены на концах валов. Для регулирования частоты вращения и для плавного пуска двигателя можно к фазам обмотки через кольца и щетки подключить реостаты. После того, как подвижная часть двигателя успешно разгонится, контактные кольца накоротко замыкаются.
В шаговых электродвигателях ротор устанавливается с дискретным угловым перемещением. Заданное положение вала фиксируется с помощью подачи питания на соответствующую обмотку. Для того чтобы перейти в другое положение необходимо снять напряжение с одной обмотки и подать на другую. В вентильных электродвигателях питание обмоток осуществляется с помощью полупроводниковых элементов.
hybroid.ru
Как известно, при такой частоте вращения обмотка статора должна иметь 4 полюса, образуемых двенадцатью катушечными группами, причём каждый полюс образуют три соседние катушечные группы, принадлежащие разным фазам. Проверим, соблюдается ли это правило в нашей схеме. Для этого обозначим стрелками моментные направления токов в катушечных группах каждой фазы (рис. 2).
Примечание. При расстановке стрелок необходимо соблюдать следующее правило; направление токов 2 – х фазах направлено в одну сторону (от клемм), а в 3- ей в противоположную сторону (к клемме). Такой порядок расстановки стрелок объясняется тем, что 3-х фазная система образуется 3-мя однофазными токами сдвинутыми относительно друг друга на 1/3 периода и в любой момент времени в одной из фаз ток направлен противоположно 2-м другим. Сказанное поясняется на рисунке 3.
На рисунке 3 на оси времени отмечены точки t1, t2, t3 и в эти моменты времени ток i в одной из фаз направлен противоположно двум остальным. Это справедливо и в любой другой момент времени.
Как видим на рисунке 2, стрелки над катушечными группами образуют 4 полюса, а это значит, что схема составлена правильно.
Таким образом, мы убедились, что схема на рисунке составлена правильно. Для проверки схемы намотанного двигателя, необходимо имитировать направление токов в фазах как показано на рис. 2. Для этого необходимо соединить фазы в звезду, присоединить к источнику постоянного тока любые две фазы к клемме [+], а 3-ю фазу к клемме [-] и проверить изменение направления магнитного потока компасом, передвигая его по окружности расточки статора. При правильном соединении схемы, стрелка компаса чётко поворачивается противоположными концами к разноимённым плюсам. Сказанное поясняется на рис. 3а.
В расточке статора положение стрелки компаса показано на рис. 4.
При 4-х полюсной машине стрелка повернется каждым концом к сердечнику по 2 раза, при 6-и полюсной по 3 раза, при 8-и полюсной по 4 раза и т. д. Если стрелка не определяет четко полюса, значит схема соединена неправильно. При определенном навыке можно четко определить место, где допущена ошибка. Ток обмотке статора должен составлять 5…10% от номинального, что позволяет провести проверку схемы до пайки (сварки), а значит неисправность можно легко устранить.
Положение статора при испытании (горизонтальное или вертикальное) значение не имеет. При однослойной обмотке метод проверки такой же. При проверке схемы обмотки статора необходимо присоединить источник постоянного тока к любым двум углам этого треугольника, рис.5. На этом же рисунке показано направление токов в фазах.
На рис.6 показана та же схема, что и на рис.3, но соединённая в треугольник с обозначенными направлениями токов в катушечных группах, указанными на рис.5.
Как видим и в этом случае схема образует 4 полюса, проверяемых магнитной стрелкой. Нами рассмотрена очень простая схема. Обычно обмотчики соединяют такие схемы без ошибок, можно сказать «неглядя». Поэтому рассмотрим более сложную схему, а именно полюсно - переключаемую на 8 и 4 полюсов, схема соединения фаз теугольник-звезда (схема Даландера). При 750 об/мин. (8 полюсов) фазы соединяются в треугольник, напряжение подается на выводные концы 8С1, 8С2, 8С3, а концы 4С1, 4С2, 4С3 остаются свободными.
Для проверки этой схемы присоединим к двум любым выводным концам (углам треугольника) источник постоянного тока как показано на рис. 7, не забывая о том, что направление токов в фазах надо ставить в соответствии с рис.5. После сборки схемы в статоре проверим компасом количество образуемых
oboibox.ru
