Содержание
Двигатели переменного тока. Общие сведения
Применяются
двухфазные двигатели в различных автоматических устройствах. Частота вращения или вращающий момент регулируется изменением действующего значения или фазы напряжения на одной из обмоток. Такие двигатели вместо обычного ротора с короткозамкнутой обмоткой имеют ротор в виде полого тонкостенного алюминиевого цилиндра («стаканчика»), вращающегося в узком воздушном зазоре между статором и неподвижным центральным сердечником из листовой стали. Двигатели с таким ротором обладают ничтожной инерцией, что практически очень важно при регулировании некоторых производственных процессов.
Однофазные асинхронные двигатели. Такие двигатели не развивают начального пускового момента. Но если его ротор раскрутить в любую сторону при помощи внешней силы, например, руками, то в дальнейшем этот ротор будет вращаться самостоятельно. Сходные условия создаются у трехфазного двигателя при обрыве одной из питающих фаз. В таких условиях трехфазный двигатель продолжает работать.
При этом во избежание сильного нагрева двух обмоток, остающихся включенными, необходимо, чтобы нагрузка двигателя не превышала 50…60% номинальной.
Работу однофазного двигателя можно объяснить, рассматривая переменное магнитное поле как результат наложения двух магнитных полей, вращающихся в противоположные стороны с постоянной угловой скоростью. Амплитудные значения магнитных потоков этих полей Ф1м и Ф2м одинаковы и равны половине амплитуды магнитного потока переменного поля машины, т.е Ф1м = Ф2м = Фм/2.
Простое графическое построение (рис.4) показывает, как в результате сложения двух одинаковых магнитных потоков Ф1м и Ф2м, вращающихся в противоположные стороны, получается магнитный поток, изменяющийся по синусоидальному закону:
Ф = Фм*sinωt. В однофазном двигателе это справедливо до тех пор, покаротор неподвижен. рассматривая переменное поле как складывающееся из двух вращающихся полей, можно заключить, что под действием обоих полей в обмотке ротора будут одинаковые токи. Токи ротора, взаимодействуя с вращающимися полями, создают два одинаковых вращающих момента, напрвленных в противоположные стороны и уравновешивающих друг друга. Равенство двух моментов нарушится, если привести ротор во вращение в любом напрвлении. В этих условиях вращающий момент, создаваемый полем, вращающимся в ту же сторону, что и ротор (прямым полем), становится значительно больше момента, развиваемого обратно вращающимся полем (обратным полем), благодаря чему ротор может не только сам вращаться, но и приводить во вращение какой-либо механизм.
Задача пуска
в ход однофазного двигателя решается посредством применения того или другого пускового устройства. Чаще всего это дополнительная обмотка, рассчитанная на кратковременное включение и отключаемая по окончании пуска. Раньше такие двигатели повсеместно устанавливали на стиральных машинах. Интересующиеся могут посмотреть раздел «Схемы старых стиральных машин.».
А мы в заключение приведем справочные данные основных параметров некоторых серий асинхронных двигателей.
Предельные значения основных параметров асинхронных двигателей
| Серия электродвигателей | Номинальная мощность Рн, кВт | Номинальное напряжение Uн, В | cosφ | КПД, % | Номинальная частота вращения, об/мин | Увеличение пускового тока по отношению к рабочему (кратность) |
|---|---|---|---|---|---|---|
А | 1 — 10 | 220; 380 | 0,86 — 0,89 | 79,0 — 87,5 | 2850 — 2890 | 6 — 7 |
АО( АОЛ) | 0,4 — 7 | 220; 380 | 0,86 — 0,89 | 79,0 — 87,5 | 2850 — 2900 | 6 — 7 |
АН | 1000 — 2000 | 6000 | 0,87 — 0,88 | 94,4 — 95,2 | 990 | 6 — 6,5 |
ДАЗО (односкоростные) | 1600 | 6000 | 0,82 | 93,0 | 596 | 5,3 |
А2 | 17 — 125 | 220; 380 | 0,88 — 0,90 | 88,0 — 94,0 | 2940 — 2950 | 7 |
АО2 (АОЛ 2) | 0,8 — 100 | 220; 380 | 0,86 — 0,92 | 78,0 — 91,5 | 2940 — 2950 | 7 |
ДАЗО (двухскоростные) | 320 — 135 | 380 | 0,90 — 0,82 | 92,0 — 90,0 | 989/742 | 5,3 — 5,5 |
Электродвигатели переменного тока мостовых кранов
Строительные машины и оборудование, справочник
Электродвигатели переменного тока мостовых кранов
Для привода механизмов грузоподъемных кранов применяют в основном трехфазные асинхронные электродвигатели.
В зависимости от исполнения обмоток ротора различают асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым и фазовым ротором.
Трехфазный асинхронный двигатель состоит из неподвижного статора и вращающегося ротора. Корпус статора выполнен литым. Внутри корпуса укреплен сердечник, представляющий собой полый цилиндр, который набирают из отдельных изолированных друг от друга листов электротехнической стали толщиной 0,3—0,5 мм. На внутренней стороне полого цилиндра выполнены пазы для укладки статорной обмотки, состоящей из трех отдельных обмоток, называемых фазами асинхронного двигателя. Эти обмотки изготовляют из изолированного медного провода круглого или квадратного сечения и укладывают в пазы полого цилиндра со сдвигом относительно друг друга на 120°. Концы каждой из обмоток выводят на вводной щиток электродвигателя к маркированным контактным зажимам. Зажимы, к которым подключают начало каждой обмотки, маркируют С1, С2, СЗ, а зажимы для концов обмоток — С4, С5 и Сб.
Рекламные предложения на основе ваших интересов:
Дополнительные материалы по теме:
С помощью перемычек на зажимах фазы статора можно соединить в звезду или треугольник. Поэтому один и тот же электродвигатель может быть подключен к сети на любое из указанных в паспорте напряжений при соблюдении соответствующего соединения фаз. Например, если обмотки статора рассчитаны на напряжение 380/220 В, то это означает, что напряжение, указанное в числителе, соответствует соединению обмоток статора звездой, а в знаменателе — треугольником.
Рис. 38. Крановый асинхронный электродвигатель переменного тока серии MTF с фазовым ротором
Асинхронный двигатель изготовляют с короткозамкнутым или фазовым ротором. Сердечник ротора набирают из отдельных тонких изолированных листов электротехнической стали. Он имеет пазы на внешней поверхности; его закрепляют на вращающемся валу 5, который опирается на подшипники, размещенные в переднем и заднем подшипниковых щитах. Подшипниковые щиты закрепляют болтами на станине статора.
При выполнении ротора короткозамкнутым его обмотка состоит из медных, латунных или алюминиевых стержней, расположенных в пазах сердечника и соединенных между собой по торцам сердечника замыкающими кольцами из того же материала. Стержни не изолируются друг относительно друга между собой и от замы» кающих колец, поэтому обмотка ротора получается в виде «беличьей клетки», т. е. короткозамкнутой.
При выполнении ротора фазовым его обмотка состоит из трех отдельных обмоток (фаз ротора), уложенных в пазы сердечника со сдвигом относительно друг друга на 120°. Обмотка ротора соединена только звездой, причем начала фаз подсоединяют к контактным кольцам, закрепленным на валу. Контактные кольца изготовляют из стали или латуни и с изоляцией относительно вала и друг друга. С помощью щеточного устройства, представляющего собой медно-графитовые щетки, прижимаемые пружинами к кольцам, и установленные в щеткодержателях, обмотку ротора подключают к пусковому или пускорегулировочному резистору.
Для ограничения силы тока при пуске и создания значительного пускового момента в цепь ротора вводят пусковой резистор, обладающий активным сопротивлением.
Принцип действия трехфазного асинхронного электродвигателя переменного тока оснсзан на использовании взаимодействия вращающегося магнитного поля с проводником. Вращающееся магнитное поле, создаваемое обмоткой статора, наводит в обмотке ротора ЭДС индукции. Наличие ЭДС индукции приводит к возникновению в проводниках обмотки ротора электрического тока. В результате взаимодействия проводников с вращающимся магнитным полем возникают действующие на них выталкивающие силы, которые создают момент, вращающий ротор. При увеличении частоты вращения ротора уменьшается частота вращения проводников обмотки ротора относительно создаваемого обмоткой статора, вращающегося магнитного поля. При этом ток в обмотке ротора и, следовательно, вращающий момент двигателя уменьшаются. В предельном случае, когда ротор и магнитное поле статора имеют одинаковую частоту вращения, т. е. вращаются синхронно, проводники обмотки ротора не пересекают силовые линии магнитного поля статора, ток в обмотке ротора отсутствует, а вращающий момент двигателя становится равным нулю. Однако даже при разгоне незагруженного двигателя частота вращения ротора всегда будет меньше частоты вращения магнитного поля статора, называемой синхронной частотой вращения асинхронного двигателя, поскольку на валу ротора присутствует момент сопротивления вращению, обусловленный, например, сопротивлением в подшипниках вала. Поэтому электродвигатели переменного тока, работа которых основана на использовании этого принципа, называют асинхронными.
Число пар полюсов определяется числом обмоток в каждой фазе статора. Например, если каждая фаза состоит из двух обмоток, то число пар полюсов магнитного поля, образованного всем л фазами, будет равно двум, а синхронная частота вращения при частоте питающего тока 50 Гц ло=1500 об/мин.
Частоту вращения асинхронных электродвигателей с коротко- замкнутым ротором можно регулировать двумя способами: изменением частоты питающего тока и изменением числа пар полюсов статора. В первом случае необходимо использование специальных источников переменного тока или преобразователей частоты. Во втором случае в пазах статора укладывают несколько обмоток с различным числом пар полюсов. Коммутация обмоток для изменения числа пар полюсов производится специальными переключателями. Поскольку рассмотренные способы регулирования частоты вращения требуют дополнительного сложного оборудования, коротко- замкнутые асинхронные электродвигатели в мостовых кранах находят ограниченное применение.
Наиболее широкое распространение в электроприводе подъемно- транспортных машин нашли асинхронные электродвигатели с фазовым ротором. Эти двигатели позволяют регулировать частоту вращения достаточно простым способом путем введения резистора в цепь ротора.
Изменение направления вращения трехфазных асинхронных двигателей осуществляется изменением направления магнитного поля етаторной обмотки. Для этого необходимо переключить (поменять местами) любые два провода питающей сети, подводимые к обмотке статора.
Рекламные предложения:
Читать далее: Двигательный и тормозной режимы крановых электродвигателей мостовых кранов
Категория: —
Машинисту мостового крана
Главная → Справочник → Статьи → Форум
Как работают асинхронные двигатели переменного тока?
Motors 101: Как работают асинхронные двигатели переменного тока?
Если вы когда-либо включали вентилятор в жаркий день или загружали белье в стиральную машину, вы лично сталкивались с асинхронным двигателем переменного тока. Это одни из самых универсальных и часто используемых двигателей в мире, а также один из многих типов электродвигателей, которые мы настраиваем в соответствии с вашими потребностями.
Несмотря на то, что конструкция асинхронных двигателей проста, принципы их работы требуют небольшого пояснения.
Асинхронные двигатели переменного тока: богатая история использования
История изобретения асинхронного двигателя насчитывает более 100 лет. Хотя несколько человек внесли свой вклад в его разработку, его изобретение часто приписывают Николе Тесле. Он был первым, кто подал заявку на патент в Соединенных Штатах в 1887 году.
В то же время Джордж Вестингауз разрабатывал систему получения электроэнергии от переменного тока, что имело решающее значение для успеха асинхронного двигателя. Westinghouse заключила контракт с Tesla на разработку двигателя, но только когда General Electric лицензировала и усовершенствовала конструкцию 10 лет спустя, родился двигатель, который мы используем сегодня.
Асинхронные двигатели переменного тока: богатая история использования
История изобретения асинхронного двигателя насчитывает более 100 лет. Хотя несколько человек внесли свой вклад в его разработку, его изобретение часто приписывают Николе Тесле. Он был первым, кто подал заявку на патент в Соединенных Штатах в 1887 году.
В то же время Джордж Вестингауз разрабатывал систему получения электроэнергии от переменного тока, что имело решающее значение для успеха асинхронного двигателя. Westinghouse заключила контракт с Tesla на разработку двигателя, но только когда General Electric лицензировала и усовершенствовала конструкцию 10 лет спустя, родился двигатель, который мы используем сегодня.
Две основные части: статор и ротор
Асинхронный двигатель переменного тока состоит из двух основных компонентов:
- Статор
- Ротор , камера, в которой вращается ротор. Статор создает магнитную силу через переменный ток, который «заставляет» ротор вращаться.
Статор
Статор образован кольцом электромагнитов. Он состоит из тонких стальных или железных слоев с прорезями, сложенных вместе в виде цилиндра. Медная проволока наматывается в чередующихся направлениях через внутреннюю часть цилиндра, создавая магнитные полюса.
Когда переменный ток протекает через эти проволочные катушки, они образуют пары чередующихся полюсов, один северный и один южный. Этот ток заставляет направленный поток и полярность полюсов прыгать между северным и южным полюсами с каждым полупериодом. Это приводит к переменному магнитному полю, которое вращается с единой силой.
Ротор
Ротор также состоит из группы электромагнитов, расположенных вокруг цилиндра. Этот похожий на ось аппарат прижимается внутри статора. Магнитные поля, индуцированные внутри ротора, притягиваются к магнитному полю, создаваемому статором, следуя за ним по мере его вращения с каждым полупериодом переменного тока.
Этот тип двигателя называется асинхронным, потому что магнитное поле, создаваемое в статоре, индуцирует магнитное поле в роторе.
В роторе асинхронного двигателя нет постоянных магнитов.Асинхронные двигатели переменного тока: рабочая лошадка для любой работы
Асинхронные двигатели переменного тока существуют уже более ста лет и являются важными компонентами широкого спектра промышленного и коммерческого оборудования:
Автоматические дверные приводы
Льдогенераторы
Конвейеры
Насосы
Оборудование для общественного питания
Оборудование для ухода за полами и бассейнами
Асинхронные двигатели переменного тока предлагают гибкие, надежные и экономичные решения даже для самых требовательных OEM-приложений.
Этот веб-сайт использует файлы cookie для улучшения вашего опыта. Мы предполагаем, что вы согласны с этим, но вы можете отказаться, если хотите. Настройки файлов cookieПРИНЯТЬ
Политика конфиденциальности и использования файлов cookie
Запросить цену
Запросить расчет стоимости двигателя
Асинхронные двигатели
Асинхронные двигатели
Асинхронные двигатели используют короткозамкнутые петли на вращающемся якоре.
и получить
их крутящий момент от токов, наведенных в
эти петли изменяющимся магнитным полем
произведено в
статор (стационарный)
катушки.В данный момент ток в обмотке статора течет в указанном направлении и увеличивается. Наведенное напряжение в катушке показано
управляет током
и приводит к
крутящий момент по часовой стрелке.Обратите внимание, что этот упрощенный двигатель будет вращаться после того, как будет запущен в движение, но не имеет пускового момента. Различные методы используются для создания некоторой асимметрии в полях, чтобы дать двигателю пусковой момент.
Простой асинхронный двигатель Индекс Концепции магнитной силы
Гиперфизика***** Электричество и магнетизм R Ступица Вернуться Действие асинхронного двигателя включает индуцированные токи в катушках вращающегося якоря.
Это активное изображение. Нажмите на жирный текст для получения дополнительной информации. Индекс Концепции магнитной силы
Гиперфизика***** Электричество и магнетизм R Ступица Вернуться Большой процент небольших двигателей переменного тока классифицируется как асинхронные двигатели. Это означает, что на вращающиеся катушки не подается ток. Эти катушки представляют собой замкнутые контуры, в которых индуцируются большие токи из-за их низкого сопротивления.
Асинхронный двигатель должен создавать вращающееся магнитное поле, чтобы продолжать создавать крутящий момент на обмотках якоря. В этом примере вращающееся поле создается дополнительными катушками на полюсных наконечниках.