Типы асинхронных двигателей

Типы и виды асинхронных электродвигателей

Асинхронные электродвигатели являются наиболее распространенными электрическими машинами переменного тока. Их работа основана на использовании вращающегося магнитного поля. Пакет статора, для уменьшения потерь на вихревые токи, набран из отдельных листов электротехнической стали. В пазах статора расположены обмотки. Переменный ток одной обмотки создает пульсирующее магнитное поле, изображаемое вектором электромагнитной индукции. Если расположить вторую обмотку перпендикулярно первой и осуществить сдвиг фазы тока в обмотках на четверть периода, то такое расположение обмоток и такой сдвиг фаз создадут круговое вращение суммарного магнитного поля в статоре двухфазного двигателя.

В статоре простейшего трехфазного асинхронного электродвигателя три обмотки расположены под углом 120 градусов. Сдвиг фаз переменных токов в этих обмотках на треть периода, также создает вращение суммарного вектора магнитной индукции.

Продемонстрировать это можно на лабораторном эксперименте. Переменное магнитное поле возбуждает в стальном шарике вихревые токи. Взаимодействие этих токов с магнитным полем статора приводит шарик в движение по окружности статора. В электрическом двигателе подвижная часть является ротором, пакет которого также набран из отдельных изолированных листов электротехнической стали. Двигатели, в которых скорость вращения ротора никогда не достигает скорости вращения магнитного поля статора, называются асинхронные.

В асинхронных электродвигателях малой и средней мощности применяются короткозамкнутые роторы, типа беличья клетка. В современных электродвигателях беличья клетка обычно изготовляется заливкой пазов ротора расплавленным алюминием. При этом одновременно отливаются и вентиляционные лопасти. Некоторые асинхронные электродвигатели средней и большой мощности имеют фазный ротор. Концы трехфазной обмотки расположенные в его пазах, соединены с контактными кольцами. Это используется при пуске или регулировании скорости вращения электродвигателя.

Очень часто электропривод различных механизмов содержат встроенные электродвигатели, статор и ротор которых одновременно являются деталями конструкции. Например, диск пилы насажен на вал ротора, фреза фрезерного станка является продолжением вала ротора. В электродвигателях обращенной конструкции ротор располагается снаружи и одновременно является барабаном, на котором, например, располагаются ножи рубанка.

В вычислительной технике, системах автоматизации и в быту широко применяются двухфазные и однофазные асинхронные электродвигатели. Известно, что две взаимно перпендикулярные обмотки статора, подключенные к сети параллельно, создают неподвижное в пространстве пульсирующее, а не вращающееся магнитное поле. Если в цепь одной из обмоток включить фазосмещающее устройство, например конденсатор, произойдет сдвиг фаз тока в обмотках. Образуется эллиптическое вращающееся магнитное поле. Такие электродвигатели называются конденсаторными.

Наиболее прост по конструкции электродвигатель с расщепленным полюсом. Ротор такого электродвигателя короткозамкнутый, а статор имеет явно выраженные полюсы. Каждый полюс расщеплен пазом на две части. На одной из частей каждого полюса надето медное короткозамкнутое кольцо. Электромагнитное поле кольца, взаимодействуя с полем основной обмотки, создает сдвиг фаз магнитного потока. Такая конструкция обеспечивает образование магнитного поля вращающегося в сторону короткозамкнутого кольца.

В автоматических устройствах применяются различного рода асинхронные исполнительные электродвигатели. Они, как правило, двухфазные с регулируемой скоростью вращения ротора. Весьма распространенным управляемым электродвигателем является асинхронный электродвигатель с полым немагнитным ротором. Ротор такого электродвигателя представляет собой тонкостенный медный или дюралевый стакан. А статор состоит из наружной и внутренней частей, которые набираются из листов пермаллоя. Обмотка статора располагается в пазах наружной или внутренней его частей.

Можно встретить самые разнообразные асинхронные электродвигатели мощностью от долей ватта до тысяч киловатт. Простота и надежность обеспечили асинхронным электродвигателям широкое распространение в различных отраслях промышленности и техники.

мтомд.инфо

Асинхронный электродвигатель. Конструкция асинхронного электродвигателя. Типы асинхронных электродвигателей.

Понятие асинхронной машины связано с тем, что ротор ее имеет частоту вращения, отличающуюся от частоты вращения магнитного поля статора. Буква «а» здесь играет как бы роль отрицания или нестрогого следования ротора за синхронно вращающимся магнитным полем статора.

Создателем этой простой по конструкции, но удобной и надежной в работе машины является русский инженер М.О. Доливо-Добровольский. Асинхронный электродвигатель, впервые разработанный в 1889 году, практически не подвергся серьезным изменениям до наших дней. В основу конструкции асинхронного электродвигателя положено создание системы трехфазного переменного тока принадлежащее этому же автору.

Переменный ток, подаваемый в трехфазную обмотку статора двигателя, формирует в нем вращающееся магнитное поле.

Конструкция асинхронного электродвигателя

Неподвижная часть машины называется статор, подвижная – ротор. Сердечник статора набирается из листовой электротехнической стали и запрессовывается в станину. На рисунке 1 показан сердечник статора в сборе. Станина 1 выполняется литой, из немагнитного материала. Чаще всего станину выполняют из чугуна или алюминия. На внутренней поверхности листов 2, из которых выполняется сердечник статора, имеются пазы, в которые закладывается трёхфазная обмотка 3. Обмотка статора выполняется в основном из изолированного медного провода круглого или прямоугольного сечения, реже – из алюминия.

Обмотка статора состоит из трёх отдельных частей, называемых фазами. Начала фаз обозначаются буквами с₁, с₂, с₃, концы – с₄, с₅, с₆.

Конструкция асинхронного электродвигателя. Сердечник статора в сборе.

Рис. 1: 1 — станина; 2 — металлические листы; 3 — трехфазная обмотка

Начала и концы фаз выведены на клеммник (рис. 2, а), закреплённый на станине. Обмотка статора может быть соединена по схеме звезда (рис. 2, б) или треугольник (рис. 2, в). Выбор схемы соединения обмотки статора зависит от линейного напряжения сети и паспортных данных двигателя. В паспорте трёхфазного электродвигателя задаются линейные напряжения сети и схема соединения обмотки статора. Например, 660/380, Y/∆. Данный двигатель можно включать в сеть с Uл = 660В по схеме звезда или в сеть с Uл =380В – по схеме треугольник. Основное назначение обмотки статора – создание в машине вращающего магнитного поля.

Конструкция асинхронного электродвигателя. Клеммник.

Типы асинхронных электродвигателей

Сердечник ротора набирается из листов электротехнической стали, на внешней стороне которых имеются пазы, в которые закладывается обмотка ротора.

Условное обозначение асинхронного электродвигателя

Рис. 3: а — с короткозамкнутым ротором; б — с фазным ротором

Обмотка ротора бывает двух видов: короткозамкнутая и фазная. Соответственно этому асинхронные электродвигатели бывают:

Асинхронный электродвигатель: виды и принцип работы

В наши дни электрооборудование выглядит совсем иначе, чем изобретение российского электротехника, но по-прежнему используются для превращения электрической энергии в механическую. Надежность в работе, простая конструкция и невысокая себестоимость были по достоинству оценены покупателями. Сегодня асинхронные двигатели — наиболее распространенный во всем мире тип моторов. Их используют для комплектации промышленного оборудования, бытовой техники и электроинструментов в девяти случаев из десяти.

Какие бывают виды асинхронных механизмов

Асинхронный мотор имеет самую простую конструкцию. Классическое устройство электродвигателя состоит из статора, а также ротора.

Статор выполнен в форме классического цилиндра. Для изготовления статора производители используют тонкие стальные листы, обмотка в пазах сердечника сделана из специального провода. Оси обмоток расположены друг к другу под углом 120°. Их концы соединяются по-разному — все зависит от допустимой величины напряжения. В одних случаях соединение напоминаем звезду, в других — треугольник.

В отличие от статора, роторы бывают нескольких типов. Производители классифицируют выпущенные моторы именно по типу ротора — виды асинхронных двигателей: с короткозамкнутым и фазным ротором. Давайте рассмотрим каждый их подробнее.

• Фазный — это ротор с трехфазной обмоткой, которая напоминает обмотку статора. Ее концы соединяются в форме звезды, края крепятся к контактным кольцам. К этим же кольцам присоединяются добавочные резисторы, которые меняют активное сопротивление в цепи и уменьшают большие пусковые токи.
• Короткозамкнутый ротор — сердечник, изготовленный из стальных листов. Для серийного производства, как правило, используется расплавленный алюминий, который заливается и образовывает стержни между торцевых колец. Конструкция ротора получила в обиходе название «беличья клетка», так как внешне напоминает бочку для грызунов. Когда заходит речь об изготовлении мощных двигателей, производители используют не алюминий, а медь.

Асинхронный электродвигатель: принцип работы

Напряжение подается на обмотку статора. В этот момент возникает магнитный поток, величина которого меняется с изменением частоты напряжения. Потоки сдвинуты во времени и пространстве по отношению друг к другу на 120°. Вращающим оказывается результирующий магнитный поток, который движется, тем самым создавая в проводниках ротора ЭДС. Обмотка ротора исполняет роль замкнутой электрической цепи, в ней появляется ток, который, взаимодействуя с потоками статора, создает пусковой момент. Мотор стремится повернуть ротор в направлении движения магнитного поля статора. В тот момент, когда он достигает значения тормозного момента ротора и превышает его, ротор начинает вращаться, вызывая скольжение.

Что такое скольжение? Это величина, которая показывает нам, насколько синхронная частота магнитного поля статора больше, чем частота вращения ротора.

n₁ — синхронная частота магнитного поля статора, n₂ — ротора.

Почему так важно скольжение? Его используют для характеристики асинхронных электродвигателей, ведь изначально скольжение равно единице, но по мере роста n₁ относительная разность частот n₁-n₂ становится меньше. В результате этого, падает ЭДС и ток в проводниках ротора, что в свою очередь приводит к уменьшению вращающего момента. Если провести анализ, в состоянии холостого хода, в тот момент, когда мотор работает без нагрузки на валу, показатель скольжения минимален. Как только возрастает статический момент, скольжение растет до величины S_kp — критического скольжения. Этот показатель очень важен, ведь как только будет превышена точка критического скольжения, асинхронные двигатели перестают стабильно работать. Значение скольжения колеблется в пределах от нуля до единицы, асинхронных моторов универсального назначения в номинальном режиме до 8 %. Как только наступает равновесие между электромагнитным и тормозным моментом изменение величин прекратится.

Если говорить простыми словами, принцип работы мотора состоит во взаимодействии вращающегося магнитного поля статора и токов, которые наводятся этим магнитным полем в роторе. Вращающий момент возникает только тогда, когда появляется разность частот вращения магнитных полей.

Типы асинхронных двигателей

В основу работы любых электродвигателей положен принцип электромагнитной индукции. Электродвигатель состоит из неподвижной части — статора (для асинхронных и синхронных движков переменного тока) либо индуктора (для движков постоянного тока) и подвижной части — ротора (для асинхронных и синхронных движков переменного тока) либо якоря (для движков постоянного тока). В роли индуктора на маломощных двигателях постоянного тока нередко используются постоянные магниты.

Все двигатели, грубо говоря можно поделить на два вида:
двигатели постоянного тока
двигатели переменного тока (асинхронные и синхронные)

Двигатели постоянного тока

По неким мнениям данный двигатель возможно еще назвать синхронной машиной постоянного тока с самосинхронизацией. Простой движок, являющийся машиной постоянного тока, состоит из постоянного магнита на индукторе (статоре), 1-го электромагнита с очевидно выраженными полюсами на якоре (двухзубцового якоря с явно выраженными полюсами и с одной обмоткой), щёточноколлекторного узла с 2-мя пластинами (ламелями) и 2-мя щётками.
Простой двигатель имеет 2 положения ротора (2 «мёртвые точки»), из которых неосуществим самозапуск, и неравномерный крутящий момент. В первом приближении магнитное поле полюсов статора равномерное (однородное).

Данные двигатели с наличием щёточно-коллекторного узла бывают:

Колекторные — электрическое устройство, в котором датчиком положения ротора и переключателем тока в обмотках является одно и то же устройство — щёточно-коллекторный узел.

Бесколекторные — замкнутая электромеханическая система, состоящая из синхронного устройства с синусоидальным распределением магнитного поля в зазоре, датчика положения ротора, преобразователя координат и усилителя мощности. Более дорогой вариант в сравнение с колекторными двигателями.

Двигатели переменного тока

По типу работы данные двигатели делятся на синхронные и асинхронные двигатели. Принципное отличие заключается в том, что в синхронных машинах 1-ая гармоника магнитодвижущей силы статора перемещается со скоростью вращения ротора (по этому сам ротор крутится со скоростью вращения магнитного поля в статоре), а у асинхронных — есть и остается разница меж скоростью вращения ротора и скоростью вращения магнитного поля в статоре (поле крутится быстрее ротора).

Синхронный — двигатель переменного тока, ротор которого крутится синхронно с магнитным полем питающего напряжения. Эти движки традиционно применяются при огромных мощностях (от сотен киловатт и выше).
Есть синхронные двигатели с дискретным угловым движением ротора — шаговые двигатели. У них данное положение ротора фиксируется подачей питания на соответствующие обмотки. Переход в другое положение исполняется путём снятия напряжения питания с одних обмоток и передачи его на другие обмотки двигателя.
Ещё один вид синхронных движков — вентильный реактивный эл-двигатель, питание обмоток которого складывается с помощью полупроводниковых элементов.

Асинхронный — двигатель переменного тока, в котором частота вращения ротора различается от частоты крутящего магнитного поля, творимого питающим напряжением, второе название асинхронных машин — индукционные обосновано тем, что ток в обмотке ротора индуцируется вертящимся полем статора. Асинхронные машины сейчас оформляют огромную часть электрических машин. В главном они используются в виде электродвигателей и считаются ключевыми преобразователями электрической энергии в механическую, причём в основном используются асинхронные движки с короткозамкнутым ротором

По количеству фаз двигатели бывают:

• однофазные
• двухфазные
• трехфазные

Самые популярные и шыроковостребованые двигатели которые применяются в производстве и бытовом хозяйстве:

Однофазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором

Однофазовый асинхронный движок имеет на статоре только 1 рабочую обмотку, на которую в ходе работы мотора подается переменный ток. Хотя для запуска мотора на его статоре есть и вспомогательная обмотка, которая краткосрочно подключается к сети через конденсатор либо индуктивность, или замыкается накоротко пусковыми контактами рубильника. Это нужно для создания исходного сдвига фаз, чтоб ротор начал крутиться, по другому пульсирующее магнитное поле статора не здвинуло б ротор с места.

Ротор такового мотора, как и любого иного асинхронного мотора с короткозамкнутым ротором, являет из себя цилиндрический сердечник с залитыми алюминием пазами, с сразу отлитыми вентиляционными лопастями.
Таковой ротор именуется короткозамкнутым ротором. Однофазовые движки используются в маломощных устройствах, в том числе комнатные вентиляторы либо маленькие насосы.

Двухфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором

Двухфазные асинхронные движки более эффективны при работе от однофазовой сети переменного тока. Они содержат на статоре две рабочие обмотки, находящиеся перпендикулярно, при этом одна из обмоток подключается к сети переменного тока напрямую, а вторая – через фазосдвигающий конденсатор, так выходит крутящееся магнитное поле, а вот без конденсатора ротор бы не двинулся с места.

Данные двигатели помимо прочего имеют короткозамкнутый ротор, а их использование еще обширнее, нежели у однофазовых. Тут уже и стиральные машинки, и разные станки. Двухфазные движки для питания от однофазовых сетей называют конденсаторными двигателями, потому что фазосдвигающий конденсатор считается часто обязательной их частью.

Трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором

Трехфазный асинхронный двигатель имеет на статоре три рабочие обмотки, сдвинутые сравнительно друг друга так, что при подключении в трехфазную сеть, их магнитные поля получаются смещенными в пространстве сравнительно друг дружку на 120 градусов. При включении трехфазного мотора к трехфазной сети переменного тока, появляется крутящееся магнитное поле, приводящее в перемещение короткозамкнутый ротор.

Обмотки статора трехфазного мотора возможно соединить по схеме «звезда» либо «треугольник», при этом для питания мотора по схеме «звезда» потребуется напряжение выше, чем для схемы «треугольник», и на движке, потому, указываются 2 напряжения, к примеру: 127/220 либо 220/380. Трехфазные движки незаменимы для приведения в действие разных станков, лебедок, циркулярных пил, подъемных кранов, и т.п.

Трехфазный асинхронный двигатель с фазным ротором

Трехфазный асинхронный движок с фазным ротором имеет статор подобный описанным выше типам движков, шихтованный магнитопровод с 3-мя уложенными в его пазы обмотками, но в фазный ротор не залиты дюралевые стержни, а уложена уже настоящая трехфазная обмотка, в соединении «звезда». Концы звезды обмотки фазного ротора выведены на три контактных кольца, насаженных на вал ротора, и электрически отделенных от него.

Посредством щеток, на кольца помимо прочего подается трехфазное переменное напряжение, и включение может быть осуществлено как впрямую, так и через реостаты. Непременно, движки с фазным ротором стоят подороже, хотя их пусковой момент под нагрузкой значительно повыше, нежели у типов движков с короткозамкнутым ротором. Именно в следствие завышенной силы и огромного пускового момента, данный вид движков отыскал использование в приводах лифтов и подъемных кранов, другими словами там, где прибор запускается под нагрузкой а не в холостую, как у двигателей с короткозамкнутым ротором.

Типы и виды современных асинхронных электродвигателей

Чтобы уменьшить потери на вихревые токи, пакет статора сконструирован из листов, материалом для производства которых стала электротехническая разновидность стали. Обмотки в данном оборудовании располагаются в статорных пазах.

В зависимости от того, сколько имеется обмоток и как они расположены, различают такие виды асинхронного двигателя:

• Однофазный двигатель. Состоит из обмотки, которая создает поле пульсирующего характера.
• Двухфазный двигатель. В его составе вторая обмотка расположена перпендикулярно первой, при этом сдвиг токовой фазы составляет четверть периода, что приводит к образованию кругового вращения поля.
• Трехфазный двигатель. Состоит из трех обмоток, которые располагаются под углом 120º относительно друг друга со сдвигом фаз на третью часть периода.

Различия по мощности

Также асинхронные двигатели различаются по уровню мощности. В зависимости от этого используют роторы различной конфигурации. Так, в электрических двигателях, мощность которых малая или средняя, используется ротор по типу беличьей клетки. Сегодня в асинхронных двигателях она, как правило, изготавливается с помощью заливки пазов ротора алюминием в расплавленном состоянии. Одновременно с этим процессом отливаются также вентиляционные лопасти.

В некоторых случаях асинхронные двигатели, отличающиеся мощностью выше среднего, оборудованы фазным ротором. Обмотка при этом трехфазная и ее концы «уходят» в пазы ротора, где соединяются с контактными кольцами. Этот тип устройства используется для пуска и регулировки скорости, с которой электродвигатель будет вращаться.

Очень часто при изготовлении оборудования используется такой метод, при котором электродвигатель встраивается, а его статор и ротор являются неотъемлемой частью конструкции.

Сферы применения

Сфера применения асинхронного двигателя в первую очередь влияет на принцип его построения. Так, в системах автоматизации, для работы вычислительной техники, а также в быту широко используются двигатели одно- и двухфазные. Связано это с тем, что перпендикулярно расположенные обмотки параллельно подключаются к сети, что приводит к созданию магнитного поля, которое пульсирует, а не вращается. Однако если в цепи будет устройство, способное сместить фазу, то в обмотках, естественно, будет происходить это явление. Таким образом, магнитное поле превращается во вращающееся поле эллиптической формы, а двигатель уже называется конденсаторным.

В случае с разноплановыми автоматическими устройствами чаще всего используются асинхронные двигатели исполнительного типа. Для удобства применяется в основном двухфазная разновидность электродвигателя, так как скорость вращения поддается регулировке. В этой категории наибольшую популярность заслужил электродвигатель с полным ротором немагнитным. Подобный ротор выполнен в виде тонкостенного стакана из меди или дюраля. Статор в этой конструкции состоит из двух частей (внутренняя, наружная), которые в свою очередь состоят из листов пермаллоя. Обмотка может находиться в пазах обоих частей.

Сегодня производятся асинхронные электродвигатели всевозможных мощностей. Не составит труда найти двигатель как в доли ватт, так и в тысячи киловатт. Популярность данного вида двигателей обеспечена простотой, которая обуславливает надежность конструкции.

Классификация асинхронных электродвигателей

технические характеристики

В основу работы любой электрической машины положен принцип электромагнитной индукции. Электродвигатель состоит из статора (неподвижной части) и ротора (якоря в случае машины постоянного тока) (подвижной части). В статоре уложена обмотка (можно сказать электрическая цепь), по которой, создав напряжение, идёт электрический ток (ток возбуждения). Этот ток возбуждает магнитное поле машины, которое, в свою очередь, приводит в движение подвижную часть (ротор/якорь). Сказав точнее, магнитное поле статора индуцирует ток в обмотке ротора. Взаимодействие магнитного поля статора и электрического поля ротора является причиной движения ротора, точнее создается вращающий момент, именно он и является причиной вращения ротора двигателя. Таким способом и происходит преобразование электрической энергии, подаваемое на обмотку возбуждения, в механическую (кинетическую) энергию вращения. Полученную механическую энергию можно использовать приводя в движение механизмы. ОБОЗНАЧЕНИЕ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ 1. серия (тип) электродвигателя 2. электрические модификации 3. габарит электродвигателя 4. длина сердечника и/или длина станины 5. количество полюсов 6. конструктивные модификации 7. климатическое исполнение 8. категория размещения 9. степень защиты 10. мощность 11. число оборотов 12. монтажное исполнение Cерия (тип) электродвигателя: Общепромышленные электродвигатели: АИ — обозначение серии общепромышленных электродвигателей, Р, С (АИР и АИС) — вариант привязки мощности к установочным размерам, т.е. АИР (А, 5А, 4А, АД) — электродвигатели, изготавливаемые по ГОСТ, АИС (6А, IMM, RA) — электродвигатели, изготавливаемые по евростандарту DIN (CENELEC). Взрывозащищенные электродвигатели: ВА, АВ, АИМ, АИМР, 2В, 3В и др. Электрические модификации: М — модернизированный электродвигатель: АИРМ, 5АМ Н — электродвигатель защищенного исполнения с самовентиляцией: 5АН Ф — электродвигатель защищенного исполнения с принудительным охлаждением: 5АФ К — электродвигатель с фазным ротором: 5АНК С — электродвигатель с повышенным скольжением: АИРС, АС, 4АС, 5АС и др. Е — однофазный электродвигатель 220V: АИРЕ, 5АЕУ В — встраиваемый электродвигатель. Габарит электродвигателя (высота оси вращения, равен расстоянию от низа лап до центра вала в миллиметрах): 50, 56, 63, 71, 80, 90, 100, 112, 132, 160, 180, 200, 225, 250, 280, 315, 355, 400, 450 и выше. Длина сердечника и/или длина станины: А, В, С — длина сердечника (первая длина, вторая длина, третья длина) XK, X, YK, Y — длина сердечника статора высоковольтных двигателей S, L, М — установочные размеры по длине станины. Количество полюсов электродвигателя: 2, 4, 6, 8, 10, 12, 4/2, 6/4, 8/4, 8/6, 12/4, 12/6, 6/4/2, 8/4/2, 8/6/4, 12/8/6/4 и др. Конструктивные модификации электродвигателя: Е — электродвигатель с встроенным электромагнитным тормозом: АИР 100L6 Е У3 Е2 — электродвигатель с встроенным электромагнитным тормозом и ручкой расторможения: АИР 100L6 Е2 У3 Б — со встроенным датчиком температурной защиты: АИР 180М4 БУ3 Ж — электродвигатель со специальным выходным концом вала для моноблочных насосов: АИР 80В2 ЖУ2 П — электродвигатель повышенной точности по установочным размерам: АИР 180М4 ПУ3 Р3 — электродвигатель для мотор-редукторов: АИР 100L6 Р3 С — электродвигатель для станков-качалок: АИР 180М8 СНБУ1 Н — электродвигатель малошумного исполнения: 5АФ 200 МА4/24 УХЛ4 Л — электродвигатель для привода лифтов: 5АФ 200 МА4/24 УХЛ4. Климатическое исполнение электродвигателя (ГОСТ 15150-69): У — умеренный климат Т — тропический климат ХЛ — холодный климат ОМ — на судах морского и речного флота. Категория размещения: 5 — в помещении с повышенной влажностью 4 — в помещении с регулируемыми климатическими условиями 3 — в помещении 2 — на улице под навесом 1 — на открытом воздухе. Степень защиты электродвигателя (IP, ГОСТ 17494-87): Первая цифра: защита от твердых объектов: 0 — без защиты 1 — защита от твердых объектов размерами свыше 50 мм (например, от случайного касания руками) 2 — защита от твердых объектов размерами свыше 12 мм (например, от случайного касания пальцами) 3 — защита от твердых объектов размерами свыше 2,5 мм (например, инструментов, проводов) 4 — защита от твердых объектов размерами свыше 1 мм (например, тонкой проволоки) 5 — защита от пыли (без осаждения опасных материалов). Вторая цифра: защита от жидкостей: 0 — без защиты 1 — защита от вертикально падающей воды (конденсация) 2 — защита от воды, падающей под углом 15° к вертикали 3 — защита от воды, падающей под углом 60° к вертикали 4 — защита от водяных брызг со всех сторон 5 — защита от водяных струй со всех сторон. Монтажное исполнение электродвигателей (ГОСТ 2479-79): Устанавливаются следующие условные обозначения конструктивных исполнений электрических машин (1-я цифра): 1 — машины на лапах с подшипниковыми щитами: с пристроенным редуктором; 2 — машины на лапах с подшипниковыми щитами, с фланцем на подшипниковом щите (или щитах); 3 — машины без лап с подшипниковыми щитами, с фланцем на одном подшипниковом щите (или щитах); с цокольным фланцем; 4 — машины без лап с подшипниковыми щитами, с фланцем на станине; 5 — машины без подшипниковых щитов; 6 — машины на лапах с подшипниковыми щитами и со стояковыми подшипниками; 7 — машины на лапах со стояковыми подшипниками (без подшипниковых щитов); 8 — машины с вертикальным валом, кроме машин групп от IМ 1 до IM 4; 9 — машины специального исполнения по способу монтажа. Условное обозначение способа монтажа электрических машин групп от IM 1 до IM 9 (2 и 3-я цифры): Примечание: полные таблицы есть в ГОСТе. Устанавливаются следующие условные обозначения исполнений концов вала электрических машин (4-я цифра): 0 — без конца вала; 1 — с одним цилиндрическим концом вала; 2 — с двумя цилиндрическими концами вала; 3 — с одним коническим концом вала; 4 — с двумя коническими концами вала; 5 — с одним фланцевым концом вала; 6 — с двумя фланцевыми концами вала; 7 — с фланцевым концом вала на стороне D (лев.) и цилиндрическим концом вала на стороне N (прав.); 9 — прочие исполнения концов вала. Условные обозначения электрических машин малой мощности установлены ГОСТ 23264-78. Установочные размеры проектируемых и модернизируемых — по ГОСТ 18709-73. Поскольку обозначение типов двигателей в большинстве случаев не определены стандартами, приведенные обозначения дают только общую структуру. Асинхронный электродвигатель. Устройство и принцип действия. Асинхронный электродвигатель имеет две основные части – статор и ротор. Неподвижная часть двигателя называется статор. С внутренней стороны статора сделаны пазы, куда укладывается трехфазная обмотка, питаемая трехфазным током. Вращающаяся часть машины называется ротор, в пазах его тоже уложена обмотка. Статор и ротор собираются из отдельных штампованных листов электротехнической стали толщиной 0,35-0,5 мм. Отдельные листы стали изолируются один от другого слоем лака. Воздушный зазор между статором и ротором делается как можно меньше (0,3-0,35 мм в машинах малой мощности и 1-1,5 мм в машинах большой мощности). В зависимости от конструкции ротора асинхронные двигатели бывают с короткозамкнутым и с фазным роторами. Наибольшее распространение получили двигатели с короткозамкнутым ротором, они просты по устройству и удобны в эксплуатации. Трехфазная обмотка статора помещается в пазы и состоит из ряда катушек, соединенных между собой. Каждая катушка сделана из одного или нескольких витков, изолированных между собой и от стенок паза. Рис. 1. Различные виды обмотки статора асинхронных электродвигателей На рис. 1, а) показана обмотка статора асинхронного электродвигателя. У этой обмотки каждая катушка состоит из двух проводников. Обмотка, состоящая из трех катушек, создает магнитное поле с двумя полюсами. За один период трехфазного тока магнитное поле сделает один оборот. При частоте 50 Гц это будет соответствовать 50 об/сек, или 3000 об/мин. На рис. 1, б) показана обмотка, у которой каждая сторона катушки состоит из двух проводников. Скорость вращения магнитного поля четырехполюсного статора вдвое меньше скорости вращения поля двухполюсного статора, т. е. 1500 об/мин (при 50 Гц). Обмотка четырехполюсного статора с одним проводником на полюс и фазу показана на рис. 1, в), а с двумя проводниками на полюс и фазу – на рис. 1, г). Магнитное поле шестиполюсного статора имеет втрое меньшую скорость, чем двухполюсного, т. е. 1000 об/мин (при 50 Гц). Обмотка шестиполюсного статора с одним проводником на полюс и фазу представлена на рис. 1, д). Число всех пазов на статоре равно утроенному произведению числа полюсов статора на число пазов, приходящееся на полюс и фазу. Асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором является самым распространенным из электрических двигателей, применяемых в промышленности. Рассмотрим его устройство. На неподвижной части двигателя – статоре 1 – размещается трехфазная обмотка 2 (рис. 2), питаемая трехфазным током. Начала трех фаз этой обмотки выводятся на общий щиток, укрепленный снаружи на корпусе электродвигателя. Рис. 2. Асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором Собранный сердечник статора укрепляют в чугунном корпусе 3 двигателя. Вращающуюся часть двигателя – ротор 4 – собирают также из отдельных листов стали. В пазы ротора закладывают медные стержни, которые с двух сторон припаивают к медным кольцам Рис. 3. Короткозамкнутый ротор а — ротор с короткозамкнутой обмоткой, б — «беличье колесо», в — короткозамкнутый ротор, залитый алюминием; 1 — сердечник ротора, 2 — замыкающие кольца, 3 — медные стержни, 4 — вентиляционные лопатки Таким образом, все стержни оказываются замкнутыми с двух сторон накоротко. Если представить себе отдельно обмотку такого ротора, то она по внешнему виду будет напоминать «беличье колесо». В настоящее время у всех двигателей мощностью до 100 кВт «беличье колесо» делается из алюминия путем заливки его под давлением в пазы ротора. Вал 6 вращается в подшипниках, закрепленных в подшипниковых щитах 7 и 8. Щиты при помощи болтов крепятся к корпусу двигателя. На один конец вала ротора насаживается шкив для передачи вращения рабочим машинам или станкам. Устройство статора асинхронного двигателя с фазным ротором и его обмотка не отличаются от устройства статора двигателя с короткозамкнутым ротором. Различие между этими электродвигателями заключается в устройстве ротора. Рис. 4. Разрез асинхронного двигателя с фазным ротором 1 — вал двигателя, 2 — ротор, 3 — обмотка ротора, 4 — статор, 5 — обмотка статора, 6 — корпус, 7 — подшипниковые крышки, 8 — вентилятор, 9 — контактные кольца Фазный ротор имеет три фазные обмотки, соединенные между собой звездой (реже треугольником). Концы фазных обмоток ротора присоединяют к трем медным кольцам, укрепленным на валу ротора и изолированным как между собой, так и от стального сердечника ротора, вследствие чего этот двигатель получил также название двигателя с контактными кольцами. Три кольца жестко насажены на вал ротора (через изоляционные прокладки). На кольца накладываются щетки, которые размещены в щеткодержателях, укрепленных на одной из подшипниковых крышек. Щетки, скользящие по поверхности колец ротора, все время имеют с ними хороший электрический контакт и соединены, таким образом, с обмотками ротора. Щетки соединены с трехфазным реостатом. Источник: Кузнецов М. И. Основы электротехники. Учебное пособие. Изд. 10-е, перераб. «Высшая школа», 1970. голоса Рейтинг статьи Оценка статьи: Загрузка... Типы и виды асинхронных электродвигателейСсылка на основную публикацию Похожие публикации Плакаты и; знаки по; электробезопасности wpDiscuz Insert Adblock detector