Электродвигатель асинхронный трехфазный — устройство и принцип работы

Асинхронный двигатель состоит из двух основных частей, разделенных воздушным зазором: неподвижной части статора и вращающейся части ротора. Эти части имеют сердечник и обмотку.

Ввиду того, что обмотка статора включается в сеть, она является первичной, обмотка ротора — вторичной. Энергия в обмотку ротора поступает из обмотки статора за счет магнитной связи.

Конструктивно асинхронные двигатели делятся на два вида:
— двигатели с короткозамкнутым ротором;
— двигатели с фазным ротором.

Устройство трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором.

Рисунок 1. Устройство трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором: 1 — вал; 2, 6 — подшипники; 3, 7 — подшипниковые щиты; 4 — коробка выводов; 5 — вентилятор; 8 — кожух вентилятора; 9 — сердечник ротора с короткозамкнутой обмоткой; 10 — сердечник статора с обмоткой; 11 — корпус; 12 — лапы

Статор состоит из корпуса 11 и сердечника 10 с трехфазной обмоткой.
Корпус двигателя изготавливается методом отлива из алюминиевого сплава или из чугуна. Двигатель изображенный на рисунке 1 имеет закрытое обдуваемое исполнение. Это можно определить по наличию на корпусе ряда продольных ребер, основным назначением которых является увеличение поверхности охлаждения двигателя.

В корпусе двигателя располагается сердечник статора 10. Он выполнен отштампованными листами из тонколистовой электротехнической стали толщиной обычно 0,5 мм покрытых слоем изоляционного лака. Листы собраны в пакет и скреплены специальными скобами или продольными сварными швами по наружной поверхности пакета.

Данная конструкция сердечника способствует значительному уменьшению вихревых токов, возникающих в процессе перемагничивания сердечника вращающимся магнитным полем. На внутренней поверхности сердечника статора в продольных пазах расположены пазовые части обмотки статора соединенные в определенном порядке лобовыми частями, находящимися за пределами сердечника по его торцовым сторонам.
Ротор состоит из вала 1 и сердечника 9 с короткозамкнутой обмоткой.
Короткозамкнутая обмотка называется «беличье колесо». Беличья клетка представляет собой ряд металлических стержней (выполненных из алюминия или меди). Она располагаются в пазах сердечника ротора и замкнуты с двух сторон короткозамыкающими кольцами.

Рисунок 2. Короткозамкнутый ротор: а — обмотка «беличья клетка», б — ротор с обмоткой, выполненной методом литья под давлением; 1 — вал; 2 — короткозамыкающие кольца; 3 — вентиляционные лопатки.

Сердечник ротора имеет шихтованную конструкцию.

Короткозамкнутая обмотка ротора выполняется заливкой собранного сердечника ротора алюминиевым сплавом. Совместно со стержнями обмотки отливаются короткозамыкающие кольца и вентиляционные лопатки (рисунок 2).

Вращение вала ротора осуществляется в подшипниках качения 2 и 6. Подшипники качения располагаются в подшипниковых щитах 3 и 7.
Охлаждение двигателя выполняется методом обдува поверхности корпуса. Поток воздуха нагнетается центробежным вентилятором 5, закрытого кожухом 8.
На обратной стороне кожуха располагаются отверстия для забора воздуха.

Концы обмоток фаз выводят на зажимы коробки выводов 4.

Рисунок 3. Расположение выводов об¬мотки статора (а) и положение перемычек при соединении обмотки статора звездой и треугольником (б)

Асинхронные двигатели предназначены для работы в трехфазной сети и могут работать на двух разных напряжениях, отличающиеся в √3 раз.
Выводы обмоток фаз в коробке выводов располагают таким образом, чтобы соединения обмоток фаз было удобно выполнять посредством перемычек, без перекрещивания. Крепление двигателя к поверхности осуществляется посредством лап 12
В качестве защиты персонала от поражения электрическим током на двигателях предусмотрены болты заземления (как правило, менее двух).
Принципиальная схема включения в трехфазную сеть асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором показана на рисунке 4.

Рисунок 4. Принципиальные схемы включения трехфазных асинхронных двигателей с
короткозамкнутым (а) и фазным (б) ротором

Трехфазный асинхронный двигатель с фазным ротором.

Рисунок 5. Устройство трехфазного асинхронного двигателя с фазным ротором: 1, 7 — подшипники, 2,6 — подшипниковые щиты, 3 — корпус, 4 — сердечник статора с обмоткой, 5 — сердечник ротора, 8 — вал, 9 — коробка выводов, 10 — лапы, 11 — контактные кольца.

Статор этого двигателя также состоит из корпуса 3 и сердечника 4 с трехфазной обмоткой. Подшипниковые щиты 2 и 6 с подшипниками качения 1 и 7. Лапы для крепления 10. Коробка выводов 9.

Ротор асинхронного двигателя с фазным ротором имеет более сложную конструкцию. На валу 8 закреплен шихтованный сердечник 5 с трехфазной обмоткой, выполненной аналогично об¬мотке статора. Обмотку ротора соединяют звездой и ее выводы при¬соединяются к контактным кольцам 11, расположенным на валу. Контактные кольца изолированным друг от друга и от вала. Для осуществления электрического контакта с обмоткой вращающегося ротора на каждое контактное кольцо 1 накладывают щетки 2, располагаемых в щеткодержателях 3. Каждый щеткодержатель снабжен пружинами, обеспечивающими прижатие щеток к контактному кольцу с определенным усилием.
Асинхронные двигатели с фазным ротором имеют более сложную конструкцию и менее надежны, но они обладают лучшими регулировочными и пусковыми свойствами, чем двигатели с короткозамкнутым ротором. Принципиальная схема включения в трехфазную сеть асинхронного двигателя с фазным ротором показана на рисунке 4 б. Обмотка ротора асинхронного двигателя с фазным ротором соединена с пусковым реостатом ПР, который создает в цепи ротора добавочное сопротивление Rдоб.

Новости: трехфазные асинхронные двигатели

Устройство трехфазных асинхронных двигателей (статор и ротор асинхронных двигателей)

Трехфазный асинхронный двигатель состоит из неподвижного статора и ротора. Три обмотки размещены в пазах на внутренней стороне сердечника статора асинхронного двигателя. Обмотка же ротора асинхронного двигателя не имеет электрического соединения с сетью и с обмоткой статора. Начало и концы фаз обмоток статора присоединяют к зажимам в коробке выводов по схеме звезда или треугольник.

Асинхронные двигатели в основном различаются устройством ротора, который бывает двух типов: фазный или короткозамкнутый. Обмотка короткозамкнутого ротора асинхронного двигателя выполняется на цилиндре из медных стержней и называется «беличьей клеткой». Торцевые концы стержней замыкают металлическими кольцами. Пакет ротора набирают из электротехнической стали. В двигателях меньшей мощности стержни заливают алюминием. Фазный ротор и статор имеют трехфазную обмотку. Фазы обмотки соединяют звездой или треугольником и ее свободные концы выводят на изолированные контактные кольца.

Получение вращающегося магнитного поля

Обмотка статора асинхронного двигателя в виде трех катушек уложена в пазы расположенные под углом в 120 градусов. Начало и конца катушек обозначаются соответственно буквами A, B, C и X,Y,Z. При подаче на катушки трехфазного напряжения в них установятся токи Ia, Ib, Ic и катушки создадут собственное переменное магнитное поле. Ток в любой катушке положительный, когда он направлен от начала к ее концу и отрицательный при обратном направлении. Векторы намагничивающей силы совпадают с осями катушек, а их величина определяется значениями токов, направление результирующего вектора совпадает с осью катушки. Вектор результирующей намагничивающей силы поворачивается на 120 градусов сохраняя величину совпадает с осью соответствующей катушки. Таким образом за период, результирующее магнитное поле статора совершает оборот с неизменной скоростью. Работа трехфазного асинхронного двигателя основана на взаимодействии вращающегося магнитного поля с токами наводимыми в проводниках ротора.

Принцип работы трехфазного асинхронного двигателя

Совокупность моментов созданных отдельными проводниками образует результирующий вращающий момент двигателя, возникает электромагнитная пара сил, которая стремится повернуть ротор в направлении движения электромагнитного поля статора. Ротор приходит во вращение приобретает определенную скорость, магнитное поле и ротор вращаются с разными скоростями или асинхронно. Применительно к асинхронным двигателям, скорость вращения ротора всегда меньше скорости вращения магнитного поля статора.

Пуск асинхронных двигателей

В асинхронных двигателях с большим моментом инерции необходимо увеличение вращающего момента с одновременным ограничением пусковых токов — для этих целей применяют двигатели с фазным ротором. Для увеличения начального пускового момента в схему ротора включают трехфазный реостат. В начале пуска он введен полностью, пусковой ток при этом уменьшается. При работе реостат полностью выведен. Для пуска асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором применяют три схемы: с реактивной катушкой, с автотрансформатором и с переключением со звезды на треугольник. Рубильник последовательно соединяет реактивную катушку и статор двигателя. Когда скорость ротора приблизится к номинальной, замыкается рубильник, он закорачивает катушка и статор переключаются на полное напряжение сети. При автотрансформаторном пуске по мере разгона двигателя, автотрансформатор переводится в рабочее положение, в котором на статор подается полное напряжение сети. Пуск асинхронного двигателя с предварительным включением обмотки статора звездой и последующим переключением ее на треугольник дает трехкратное уменьшение тока.

Изменение частоты вращения ротора трехфазного асинхронного двигателя

Параллельные обмотки двух фаз образуют одну пару полюсов сдвинутые в пространстве на 120 градусов. Последовательное соединение обмоток образует две пары полюсов, что дает возможность уменьшить скорость вращения в два раза. Для регулирования скорости вращения ротора изменением частоты тока используют отдельный источник тока или преобразователь энергии с регулируемой частотой выполненный на тиристорах.

Способы торможения двигателей 

При торможении противовключением меняются два провода соединяющих трехфазную сеть с обмотками статора, изменяя при этом направление движения магнитного поля машины. При этом наступает режим электромагнитного тормоза. Для динамического торможения обмотка статора отключается от трехфазной сети и включается в сеть постоянного тока. Неподвижное поле статора заставляет ротор быстро останавливаться. Асинхронные двигатели нашли широкое применение в промышленности. В строительных механизмах, на металлообрабатывающих станках, в кузнечно-прессовом оборудовании, в силовых приводах прокатных станов, в радиолокационных станциях и многих других отраслях.

Источник: http://ruaut.ru/

Возврат к списку

Асинхронные и асинхронные двигатели

Асинхронный двигатель или асинхронный двигатель представляет собой двигатель переменного тока, который работает на основе принципа электромагнитной индукции, то есть ротор получает крутящий момент под действием вращающегося магнитного поля, создаваемого в статоре, и тогда ротор может вращаться. Обычно скорость вращения ротора асинхронного двигателя не равна скорости вращающегося магнитного поля (синхронная скорость), поэтому асинхронный двигатель также известен как асинхронный двигатель. По типу переменного тока различают однофазные и трехфазные асинхронные двигатели.

Какие типы асинхронных двигателей продаются на ATO.com?

При покупке асинхронного двигателя в первую очередь обращают внимание на скорость, напряжение, крутящий момент и мощность. Другие вещи, которые вы должны принять во внимание, это рабочая система, требования к перегрузке, класс изоляции, класс защиты, момент инерции, нагрузка, метод установки, техническое обслуживание, температура окружающей среды, высота над уровнем моря, рейтинг корпуса, внешняя среда, энергоэффективность и т. д. Теперь ATO предлагает вам надежные и экономичные асинхронные двигатели и помогает вам сделать лучший выбор при покупке.

Однофазные асинхронные двигатели

Асинхронный двигатель, работающий от однофазного источника переменного тока, называется однофазным асинхронным двигателем. Поскольку однофазным асинхронным двигателям требуется только однофазный переменный ток, они просты в использовании и широко используются, а также имеют преимущества простой конструкции, низкой стоимости, низкого уровня шума и небольших помех для радиосистем, поэтому они часто используются в бытовая техника и маломощная техника малой мощности. Среди них, такие как электровентиляторы, стиральные машины, холодильники, кондиционеры, вытяжки, электродрели и медицинское оборудование.

Трехфазные асинхронные двигатели

Трехфазный асинхронный двигатель — это разновидность асинхронного двигателя, который питается от трехфазного переменного тока. По сравнению с однофазными асинхронными двигателями трехфазные асинхронные двигатели имеют лучшие рабочие характеристики и позволяют экономить различные материалы. Трехфазный асинхронный двигатель в основном используется при земляных работах, транспортировке жидкостей и других областях, которые должны обеспечивать питание, таких как станки, малое и среднее оборудование для прокатки стали, вентиляторы, насосы, оборудование легкой промышленности, металлургическое и горнодобывающее оборудование и т. д.

Взрывозащищенный двигатель

Взрывозащищенный двигатель — это тип двигателя, который можно использовать в легковоспламеняющихся и взрывоопасных местах и ​​который не производит электрических искр при работе. Взрывозащищенные двигатели в основном используются в угольных шахтах, нефтегазовой, нефтехимической и химической промышленности. Кроме того, в текстильной, металлургической, городской газовой, транспортной, зерновой и нефтеперерабатывающей, бумажной, медицинской и других отраслях также широко используются. В качестве основного энергетического оборудования взрывозащищенные двигатели обычно используются для привода насосов, вентиляторов, компрессоров и других передаточных механизмов и т. д.

Тормозной двигатель

Тормозной двигатель представляет собой полностью закрытый трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором и самовентилятором с дополнительным дисковым тормозом постоянного тока. Он состоит из двигателя постоянного тока с дисковым электромагнитным тормозом, прикрепленного между задней торцевой крышкой двигателя серии Y и вентилятором. Это производная серия серии Y. Он имеет преимущества быстрого торможения, простой конструкции, высокой надежности и высокой универсальности. Двигатели с тормозом широко используются в различном механическом оборудовании и передаточных устройствах, требующих быстрой остановки и точного позиционирования.

Двигатель с регулируемой скоростью

Двигатель с регулируемой скоростью — это двигатель, который изменяет скорость двигателя путем изменения количества ступеней, напряжения, тока, частоты и т. д., чтобы двигатель мог достичь более высокой производительности. . Благодаря своим превосходным характеристикам двигатели с регулируемой скоростью широко используются в сталелитейной, электростанции, кабельной, химической, нефтяной, цементной, текстильной, полиграфической и красильной, бумагоделательной, машиностроительной и других отраслях промышленности для бесступенчатого регулирования скорости нагрузочного оборудования с постоянным крутящим моментом. или уменьшение крутящего момента.

Двигатель из нержавеющей стали

Конструкция двигателя из нержавеющей стали позволяет избежать плоских поверхностей, трещин и щелей, предотвращая скопление посторонних предметов и бактерий. Его корпус и кабели могут ежедневно выдерживать высокое давление, высокую температуру и агрессивные химические промывки. Надежная конструкция означает, что двигатель можно чистить без использования ограждений и крышек для его защиты. Эти функции обеспечивают более быструю очистку, более длительное время безотказной работы и более высокую общую эффективность оборудования линии.

Каковы преимущества асинхронных двигателей ATO?

• Различные методы управления : Поскольку асинхронный двигатель не имеет постоянного магнита, проще достичь различных скоростей и крутящих моментов за счет ослабления магнитного поля или преобразования частоты и т. д. Его можно использовать в промышленных или бытовых приложениях, не требующих высоких плотность крутящего момента и имеет преимущества самозапуска, экономичности и надежности.
• Низкая стоимость : Асинхронные двигатели дешевле по сравнению с синхронными двигателями и двигателями постоянного тока. Это определяется конструкцией асинхронного двигателя. Таким образом, асинхронные двигатели являются лучшим выбором для приложений с фиксированной скоростью в промышленности, а также для коммерческих и бытовых приложений, где можно легко подключить питание переменного тока.
• Низкие затраты на техническое обслуживание : Конструкция асинхронного двигателя проста, поэтому техническое обслуживание также легко, что снижает затраты на техническое обслуживание.
• Простота в эксплуатации : Асинхронные двигатели являются самозапускающимися двигателями (работают самостоятельно с переменным током). Он работает легко, так как на роторе нет электрического разъема.
• Изменение скорости : Изменение скорости асинхронного двигателя является постоянным. Скорость изменяется всего на несколько процентов от холостого хода до номинальной нагрузки.
• Высокий пусковой крутящий момент : Асинхронные двигатели имеют высокий пусковой крутящий момент, что позволяет прикладывать нагрузку до запуска двигателя. Трехфазные асинхронные двигатели имеют другой пусковой момент, чем синхронные двигатели. Однако однофазный асинхронный двигатель не имеет момента самозапуска и может вращаться только с помощью некоторых вспомогательных средств.
• Долговечность : Еще одним преимуществом асинхронных двигателей является долговечность, которая позволяет двигателю работать в течение многих лет без каких-либо затрат и обслуживания.

SPS

%PDF-1.3
%
324 0 объект
>
эндообъект
325 0 объект
>/Шрифт>>>/Поля[]>>
эндообъект
321 0 объект
>поток
2015-04-23T09:58:41+01:00QuarkXPress(R) 8.52015-04-23T10:08:31+02:002015-04-23T10:08:31+02:00PDF/X-3:2002PDF/X- 3:2002%%DocumentProcessColors: Голубой Пурпурный Желтый Черный
%%EndCommentsQuarkXPress(R) 8.5Falseapplication/pdf

UUID: c742f53a-cb17-654d-ab7f-00e7175cb14auuid: 402a3d5e-abc2-164c-a1f2-1613f4e90аее

конечный поток
эндообъект
310 0 объект
>
эндообъект
311 0 объект
>
эндообъект
318 0 объект
>
эндообъект
3190 объект
>
эндообъект
320 0 объект
>
эндообъект
260 0 объект
>/Шрифт>/ProcSet[/PDF/Text/ImageC]/XObject>>>/Поворот 0/TrimBox[0.