Двигатель Шраге-Рихтера относится к асинхронному типу и имеет питание со стороны ротора. Оборудование было практически одновременно изобретено в 1910 году 2-мя разными учеными Германии. Именно их имена - Х. Шраге и Р. Рихтер – дали название оборудованию. Главным принципом работы системы была регулировка частоты вращения. Она стала возможной благодаря введению в цепь каждой фазы ротора добавочной ЭДС частоты. Сегодня такое оборудование по праву считается «древним», не все мастерские выполняют ремонт электродвигателей этого типа. А наибольшую популярность эти системы обрели в 30-е годы XX века.
В современной промышленности используют более качественные и профессиональные решения. Но в ХХ веке изобретенное немецкими специалистами оборудование было верхом технологичности.
Если можно описать работы системы схематично, то она выглядит следующим образом:
Приведенная схема является достаточно условной, но позволяет получить представление о функционировании системы и ее возможностях.
ЗНАЙТЕ! Электродвигатели Шраге-Рихтера – это достаточно «древнее» оборудование, поэтому далеко не все мастера и профессиональные мастерские берутся за ремонт. Если вы нашли опытного специалиста, то можете считать, что вам крупно повезло. Доставка электромоторов производится методом самовывоза или же силами мастерской/сторонней организации (эти вопросы согласуются отдельно).
Электродвигатели Шраге-Рихтера, несмотря на свою историю, продолжают пользоваться спросом в определенных отраслях промышленности. А это значит, что востребован и их ремонт.
agregat-impuls.ru
В основе конструкции лежит система преобразования ЭДС частоты сети, в ЭДС частоты скольжения. Что бы все это было более понятно, показываем на примере. Чугунная мощная станина статора регулируемого электродвигателя имеет ввод питания 220/380 вольт в зависимости от конкретного назначения. Мне встречался двигатель выпуска 1947г с питанием 3х220в. В данном случае электродвигатель работает от питания 380в. Питание подается на ротор двигателя через контактные кольца. Обмотка выполнена таким же образом, как и в асинхронных двигателях с фазным ротором и является первичной.
ПСТ.КР140448ЭЛ41-09с20.000ПЗ |
Поверх этой обмотки располагается коллекторная обмотка, предназначенная для регулирования скорости вращения электродвигателя, которая соединена с вторичной обмоткой расположенной в статоре через щеточный механизм. Коллекторный узел регулируемого электродвигателя состоит из двух одинаковых щеточных механизмов, к оному из них подключаются начала обмоток статора, а к другому концы этих обмоток.
Щеточные механизмы способны изменять свое положение относительно друг друга и имеют постоянный контакт с коллектором ротора.
Изменяя положение щеток, добиваются разных скоростей вращения ротора электродвигателя. В момент, когда щетки каждой из фаз находятся на одной линии относительно друг друга и находятся на одной коллекторной ламели, электродвигатель работает как обычный асинхронник. ЭДС в обмотке статора и ротора равны и никакого сдвига частоты не происходит. Если же сдвиг щеток происходит в направлении вычитания ЭДС положение 1. ЭДС статора и ротора направлены встречно друг другу скорость вращения уменьшается пропорционально разности ЭДС. Положение 3 характерно для увеличения скорости вращения. Здесь ЭДС ротора и статора суммируются, и двигатель работает с частотой выше синхронной.
ПСТ.КР140448ЭЛ41-09с20.000ПЗ |
megaobuchalka.ru
Существует разновидность асинхронных машин с массивным ротором. Такой ротор изготавливают полностью из ферромагнитного материала, то есть фактически это стальной цилиндр. Ферромагнитный ротор одновременно выполняет роль как магнитопровода, так и проводника (вместо обмотки). Вращающееся магнитное поле индуцирует в роторе вихревые токи, которые взаимодействуя с магнитным потоком статора создают вращающий момент.
Достоинства:
Простота изготовления, дешевизна
Высокая механическая прочность (важно для высокоскоростных машин)
Высокий пусковой момент
Недостатки:
Большие потери энергии в роторе
Особенности:
Имеют пологую механическую характеристику
Ротор значительно нагревается даже при небольших нагрузках.
Существуют разные способы улучшения массивных роторов: припаивание медных колец по торцам, покрытие ротора слоем меди.
Отдельно можно поставить машины с полым ротором. Это может быть полый цилиндр из ферромагнитного или просто из проводящего материала.
Фазный ротор имеет трёхфазную (в общем случае — многофазную) обмотку, обычно соединённую по схеме «звезда» и выведенную на контактные кольца, вращающиеся вместе с валом машины. С помощью графитовых или металлографитовых щёток, скользящих по этим кольцам, в цепь обмотки ротора:
включают пускорегулирующий реостат, выполняющий роль добавочного активного сопротивления, одинакового для каждой фазы. Снижая пусковой ток, добиваются увеличения пускового момента до максимального значения (в первый момент времени). Такие двигатели применяются для привода механизмов, которые пускают в ход при большой нагрузке или требующих плавного регулирования скорости.
включают индуктивности (дроссели) в каждую фазу ротора. Сопротивление дросселей пропорционально частоте протекающего тока, а, как известно, в роторе в первый момент пуска частота токов скольжения наибольшая. По мере раскрутки ротора частота индуцированных токов снижается, и вместе с нею снижается сопротивление дросселя. Индуктивное сопротивление в цепи фазного ротора позволяет автоматизировать процедуру запуска двигателя, а при необходимости — «подхватить» двигатель, у которого упали обороты из-за перегрузки. Индуктивность держит токи ротора на постоянном уровне.
включают источник постоянного тока, получая таким образом синхронную машину.
включают питание от инвертора, что позволяет управлять оборотами и моментными характеристиками двигателя. Это особый режим работы (машина двойного питания). Возможно включение напряжения сети без инвертора, с фазировкой, противоположной той, которой запитан статор.
Трёхфазный коллекторный асинхронный двигатель с питанием со стороны ротора.
Обращенный (питание с ротора) асинхронный двигатель, позволяющий плавно регулировать скорость от минимальной (диапазон определяется обмоточными данными добавочной обмотки, используемой для получения добавочной ЭДС, вводимой с частотой скольжения во вторичную цепь машины) до максимальной, лежащей обычно выше скорости синхронизма. Физически производится изменением раствора двойного комплекта щёток на каждую «фазу» вторичной цепи двигателя. Таким образом, переставляя при помощи механического устройства (штурвал или иное исполнительное устройство) щёточные траверсы являлось возможным весьма экономично управлять скоростью асинхронного двигателя переменного тока. Идея управления в общем предельно проста и будет реализована впоследствии в так называемых асинхронно-вентильных каскадах, где в цепь фазного ротора включали тиристорный преобразователь, работавший инвертором или в выпрямительном режиме. Сущность идеи — во вторичную цепь асинхронного двигателя вводится добавочная ЭДС изменяемой амплитуды и фазы с частотой скольжения. Задачу согласования частоты добавочной ЭДС с частотой скольжения ротора выполняет коллектор. Если добавочная ЭДС противонаправлена основной, производится вывод мощности из вторичной цепи двигателя с соответствующим уменьшением скорости машины, ограничение скорости вниз диктуется только условиями охлаждения обмоток). В точке синхронизма машины частота добавочной ЭДС равна нулю, то есть во вторичную цепь коллектором подаётся постоянный ток. В случае суммирования добавочной ЭДС с основной производится инвертирование добавочной мощности во вторичную цепь машины, и соответственно — разгон выше синхронной частоты вращения. Таким образом, результатом регулирования являлось семейство достаточно жестких характеристик с уменьшением критического момента при снижении скорости, а при разгоне выше синхронной скорости — с его пропорциональным увеличением.
Определенный интерес представляет собой работа машины с несимметричным раствором щеточных траверс. В этом случае векторная диаграмма добавочной э.д.с. двигателя получает так называемую тангенциальную составляющую, делающую возможным работу с ёмкостной реакцией на сеть.
Конструкционно двигатель представляет собой обращенную машину, где на роторе уложены две обмотки: питание с питанием с контактных колец и обмотку, соединяемую посредством двух пар щеток на «фазу» со вторичной обмоткой статора. Фактически, эти две части вторичной обмотки в зависимости от положения щеточных траверс включается то согласно друг другу, то встречно. Так осуществляется регулирование.
Наибольшее развитие такие двигатели получили в 30-е годы XX века. В Советском Союзе коллекторные машины переменного тока (КМПТ) не получили сколько-нибудь заметного распространения и развития в силу повышенных требований к изготовлению коллекторно-щёточного узла и общей высокой стоимости. На территорию СССР они проникали в основном в составе приобретённого за границей оборудования и при первой возможности заменялись менее эффективными, но более дешевыми машинами постоянного тока или асинхронными двигателями с фазным ротором.
В настоящее время двигатель Шраге представляет интерес исключительно как великолепное наглядное пособие для студентов.
studfiles.net
Ротор асинхронной машины можно изготовить из массивной стальной поковки без пазов и без обмотки. В этом случае роль обмотки играет сам массивный ротор, в котором вращающееся магнитное поле будет индуктировать токи.
Активное r2 и индуктивное сопротивления массивного ротора ввиду сильно выраженного поверхностного эффекта значительно зависят от скольжения. Так, в случае f1 = 50 Гц при пуске (S = 1) эквивалентная глубина проникновения токов в роторе составляет только 3 мм, при S = 0,02 – около 20 мм, при S = 0,001 – около 100 мм [1]. Поэтому при пуске сопротивление r2 весьма велико и мало, а с уменьшением скольжения сопротивление r2 уменьшается, а – увеличивается.
В результате сильного проявления поверхностного эффекта пусковой момент двигателя с массивным ротором достаточно велик (рис. 12.6).
Рис. 12.6. Механическая характеристика асинхронного двигателя с массивным ротором
Однако двигатели средней и малой мощности с массивными роторами при f1 = 50 Гц имеют низкие кпд и коэффициент мощности.
Массивный ротор имеет большое преимущество в прочности. В связи с этим асинхронные двигатели с массивным ротором применяются для высоких скоростей вращения. Так, при частоте f1 = 1000 Гц и при числе пар полюсов р = 1 частота вращения магнитного поля.
. (12.3)
Также двигатели применяются в различных установках специального характера, например, в гироскопических навигационных устройствах, и питаются токами повышенной частоты (4001000 Гц).
С целью улучшения рабочих характеристик иногда внешнюю поверхность массивного стального ротора покрывают медью, применяют медные кольца, прикрепленные к торцевым поверхностям массивного ротора. Иногда на цилиндрической поверхности ротора выполняют пазы, но без укладки в них обмотки.
В основе конструкции лежит система преобразования ЭДС частоты сети, в ЭДС частоты скольжения. Что бы все это было более понятно, показываем на примере. Чугунная мощная станина статора регулируемого электродвигателя имеет ввод питания 220/380 вольт в зависимости от конкретного назначения. Мне встречался двигатель выпуска 1947г с питанием 3х220в. В данном случае электродвигатель работает от питания 380в. Питание подается на ротор двигателя через контактные кольца. Обмотка выполнена таким же образом, как и в асинхронных двигателях с фазным ротором и является первичной.
Поверх этой обмотки располагается коллекторная обмотка, предназначенная для регулирования скорости вращения электродвигателя, которая соединена с вторичной обмоткой расположенной в статоре через щеточный механизм. Коллекторный узел регулируемого электродвигателя состоит из двух одинаковых щеточных механизмов, к оному из них подключаются начала обмоток статора, а к другому концы этих обмоток.
Щеточные механизмы способны изменять свое положение относительно друг друга и имеют постоянный контакт с коллектором ротора.
Изменяя положение щеток, добиваются разных скоростей вращения ротора электродвигателя. В момент, когда щетки каждой из фаз находятся на одной линии относительно друг друга и находятся на одной коллекторной ламели, электродвигатель работает как обычный асинхронник. ЭДС в обмотке статора и ротора равны и никакого сдвига частоты не происходит. Если же сдвиг щеток происходит в направлении вычитания ЭДС положение 1. ЭДС статора и ротора направлены встречно друг другу скорость вращения уменьшается пропорционально разности ЭДС. Положение 3 характерно для увеличения скорости вращения. Здесь ЭДС ротора и статора суммируются, и двигатель работает с частотой выше синхронной.
Диапазон регулирования скорости такого электродвигателя примерно равен 1 : 3 что значительно уступает показателям двигателей постоянного тока. Сложность и трудоемкость исполнения обмоток ротора и щеточного механизма двигателей такой конструкции, послужили препятствием для массового производства и применения их в промышлености. Такие двигатели применялись в полиграфической промышленности, в системе протяжки печатных машин и некоторых других отраслях. Наша отечественная промышленность такие двигатели вроде не выпускала. Неисправность состоит в межвитковом замыкании коллекторной обмотки и выгорание изоляции коллектора. Ремонт данного электродвигателя нецелесообразен в виду его значительной стоимости. Рекомендовано заменить данный двигатель, на аналогичный двигатель постоянного тока соответствующего номинала.
studfiles.net
Обращенный (питание с ротора) асинхронный двигатель, позволяющий плавно регулировать скорость от минимальной (диапазон определяется обмоточными данными добавочной обмотки, используемой для получения добавочной э.д.с., вводимой с частотой скольжения во вторичную цепь машины) до максимальной, лежащей обычно выше скорости синхронизма.
Физически производится изменением раствора двойного комплекта щеток на каждую «Фазу» вторичной цепи двигателя.
Таким образом, переставляя при помощи механического устройства (штурвал или иное исполнительное устройство) щеточные траверсы являлось возможным весьма экономично управлять скоростью асинхронного двигателя переменного тока.
Идея управления, в общем, предельно проста и будет реализована впоследствии в так называемых асинхронно-вентильных каскадах, где в цепь фазного ротора включали тиристорный преобразователь, работавший инвертором или в выпрямительном режиме.
Сущность идеи — во вторичную цепь асинхронного двигателя вводится добавочная э.д.с. изменяемой амплитуды и фазы с частотой скольжения. Задачу согласования частоты добавочной э.д.с. с частотой скольжения роторы выполняет коллектор. Если добавочная э.д.с. противонаправлена основной, производится вывод мощности из вторичной цепи двигателя с соответствующим уменьшением скорости машины, ограничение скорости вниз (диктуется только условиями охлаждения обмоток).
В точке синхронизма машины частота добавочной э.д.с. равна нулю, то есть во вторичную цепь коллектором подается постоянный ток. В случае суммирования добавочной э.д.с. с основной производится инвертирование добавочной мощности во вторичную цепь машины, и соответственно — разгон выше синхронной частоты вращения.
Таким образом, результатом регулирования являлось семейство достаточно жестких характеристик с уменьшением критического момента при снижении скорости, а при разгоне выше синхронной скорости — с его пропорциональным увеличением.
Определенный интерес представляет собой работа машины с несимметричным раствором щеточных траверс. В этом случае векторная диаграмма добавочной э.д.с. двигателя получает так называемую тангенциальную составляющую, делающую возможным работу с емкостной реакцией на сеть.
Конструктивно двигатель представляет собой обращенную машину, где на роторе уложены две обмотки: питание с питанием с контактных колец и обмотку, соединяемую посредством двух пар щеток на «фазу» с вторичной обмоткой статора. Фактически, эти две части вторичной обмотки в зависимости от положения щеточных траверс включается то согласно друг другу, то встречно. Таким образом осуществляется регулирование.
Даже такие "древние" электродвигатели Шраге-Рихтера, ремонтируем.
Источник:В.Л.ЛихачевСправочник обмотчика асинхронных электродвигателейenergoremont.com.ua
Трёхфазный коллекторный асинхронный двигатель с питанием со стороны ротора.
Обращенный (питание с ротора) асинхронный двигатель, позволяющий плавно регулировать скорость от минимальной (диапазон определяется обмоточными данными добавочной обмотки, используемой для получения добавочной ЭДС, вводимой с частотой скольжения во вторичную цепь машины) до максимальной, лежащей обычно выше скорости синхронизма. Физически производится изменением раствора двойного комплекта щёток на каждую «фазу» вторичной цепи двигателя. Таким образом, переставляя при помощи механического устройства (штурвал или иное исполнительное устройство) щёточные траверсы являлось возможным весьма экономично управлять скоростью асинхронного двигателя переменного тока. Идея управления в общем предельно проста и будет реализована впоследствии в так называемых асинхронно-вентильных каскадах, где в цепь фазного ротора включали тиристорный преобразователь, работавший инвертором или в выпрямительном режиме. Сущность идеи — во вторичную цепь асинхронного двигателя вводится добавочная ЭДС изменяемой амплитуды и фазы с частотой скольжения. Задачу согласования частоты добавочной ЭДС с частотой скольжения ротора выполняет коллектор. Если добавочная ЭДС противонаправлена основной, производится вывод мощности из вторичной цепи двигателя с соответствующим уменьшением скорости машины, ограничение скорости вниз диктуется только условиями охлаждения обмоток). В точке синхронизма машины частота добавочной ЭДС равна нулю, то есть во вторичную цепь коллектором подаётся постоянный ток. В случае суммирования добавочной ЭДС с основной производится инвертирование добавочной мощности во вторичную цепь машины, и соответственно — разгон выше синхронной частоты вращения. Таким образом, результатом регулирования являлось семейство достаточно жестких характеристик с уменьшением критического момента при снижении скорости, а при разгоне выше синхронной скорости — с его пропорциональным увеличением.
ПСТ.КР140448ЭЛ41-09с20.000ПЗ |
Конструкционно двигатель представляет собой обращенную машину, где на роторе уложены две обмотки: питание с питанием с контактных колец и обмотку, соединяемую посредством двух пар щеток на «фазу» со вторичной обмоткой статора. Фактически, эти две части вторичной обмотки в зависимости от положения щеточных траверс включается то согласно друг другу, то встречно. Так осуществляется регулирование.
Наибольшее развитие такие двигатели получили в 30-е годы XX века. В Советском Союзе коллекторные машины переменного тока (КМПТ) не получили сколько-нибудь заметного распространения и развития в силу повышенных требований к изготовлению коллекторно-щёточного узла и общей высокой стоимости. На территорию СССР они проникали в основном в составе приобретённого за границей оборудования и при первой возможности заменялись менее эффективными, но более дешевыми машинами постоянного тока или асинхронными двигателями с фазным ротором.
В настоящее время двигатель Шраге представляет интерес исключительно как великолепное наглядное пособие для студентов.
megaobuchalka.ru
электродвигатель м. Elektromotor m; Motor m; elektrischer Motor m
электродвигатель м., управляемый контакторами Schützenmotor m
электродвигатель м. без лап, с фланцем на станине Kragen-Flanschmotor m
электродвигатель м. в системе генератор-двигатель м. Leonard-Motor m
электродвигатель м. двухфазного тока Zweiphasenmotor m
электродвигатель м. для автоматического уравновешивания Nullmotor m
электродвигатель м. для обратного хода Rückzugmotor m
электродвигатель м. для прокатных станов Hüttenwerksmotor m
электродвигатель м. для часов Uhrenmotor m
электродвигатель м. для швейной машины Nähmotor m
электродвигатель м. (лентопротяжного механизма) магнитофона Tonmotor m
электродвигатель м. малой мощности Kleinelektromotor m
электродвигатель м. моста крана Kranfahrmotor m
электродвигатель м. моталки Wickelmotor m
электродвигатель м. на лапах Fußmotor m
электродвигатель м. на поворотной плите Pendelmotor m
электродвигатель м. на шарикоподшипниках Kugellagermotor m
электродвигатель м. обратной перемотки (магнитофона) Rücklaufmotor m
электродвигатель м. переменного тока Wechselstrommotor m
электродвигатель м. перемотки (магнитофона) Wickelmotor m
электродвигатель м. последовательного возбуждения Serienmotor m
электродвигатель м. постоянного тока Gleichstrommotor m
электродвигатель м. постоянного тока в многоякорном исполнении Mehrfachmotor m
электродвигатель м. постоянного тока с параллельным возбуждением Gleichstrom-Nebenschlußmotor m
электродвигатель м. постоянного тока с последовательным возбуждением Gleichstrom-Hauptschlußmotor m; Gleichstrom-Reihenschlußmotor m
электродвигатель м. постоянного тока со смешанным возбуждением Gleichstrom-Verbundmotor m
электродвигатель м. привода шарошки проходческого комбайна Schneidmotor m
электродвигатель м. с алюминиевыми обмотками Aluminium-Motor m
электродвигатель м. с быстрым реверсированием Schnellwendemotor m
электродвигатель м. с внешним обдувом außenbelüfteter Motor m
электродвигатель м. с вращающимся цилиндрическим корпусом Rollenmotor m
электродвигатель м. (асинхронный) с вытеснением тока (в роторе) Stromverdrängungsmotor m
электродвигатель м. (асинхронный) с глубокопазным ротором Stromverdrängungsmotor m
электродвигатель м. с двойной беличьей клеткой Doppelläufermotor m; Doppelnutmotor m
электродвигатель м. с жёсткой характеристикой Motor m mit Nebenschlußverhalten
электродвигатель м. с изменяющейся частотой вращения Motor m mit weicher Drehzahl
электродвигатель м. с компаундной характеристикой Motor m mit Doppelschlußverhalten
электродвигатель м. с контактными кольцами Schleifringankermotor m; Schleifringläufer m
электродвигатель м. с короткозамкнутым ротором Käfigankermotor m
электродвигатель м. с линейно движущимся ротором Linearmotor m
электродвигатель м. с мягкой характеристикой Motor m mit Reihenschlußverhalten
электродвигатель м. с независимой вентиляцией Motor m mit Fremdlüftung
электродвигатель м. с переменной скоростью вращения Motor m mit weicher Drehzahl
электродвигатель м. с переменной частотой вращения Motor m mit weicher Drehzahl
электродвигатель м. с плавно регулируемой скоростью Regelmotor m; Reguliermotor m
электродвигатель м. с принудительной вентиляцией fremdgekühlter Motor m
электродвигатель м. с прямолинейным (магнитным) полем Linearmotor m
электродвигатель м. с регулируемой частотой вращения drehzahlregelbarer Motor m
электродвигатель м. с самовентиляцией Motor m mit Selbstkühlung; selbstlüftender Motor m
электродвигатель м. с самоохлаждением Motor m mit Selbstkühlung; selbstlüftender Motor m
электродвигатель м. с сериесной характеристикой Motor m mit Reihenschlußverhalten
электродвигатель м. с фланцем на стороне привода A-Flansch m
электродвигатель м. с шунтовой характеристикой Motor m mit Nebenschlußverhalten
электродвигатель м. со встроенным редуктором Getriebemotor m
электродвигатель м. со смешанной характеристикой Motor m mit Doppelschlußverhalten
электродвигатель м. стрелочного привода ж.-д. Weichenmotor m
электродвигатель м. Шраге Schrage-Motor m
translate.academic.ru