- •Оглавление
- •Введение
- •Асинхронный трёхфазный электродвигатель. Расчет трехфазного асинхронного электродвигателя.
- •Назначение асинхронного двигателя
- •Состав трехфазного асинхронного электродвигателя разных типов. С короткозамкнутым ротором.
- •С фазным ротором.
- •Принцип работы асинхронных электродвигателей.
- •С массивным ротором.
- •Двигатель Шраге-Рихтера.
- •Конструктивные особенности асинхронных двигателей различных типов
- •Массивный ротор.
- •Фазный ротор.
- •Двигатель Шраге-Рихтера.
- •Области применения двигателей различных типов. Принцип действия.
- •Способы управления асинхронным двигателем.
С массивным ротором.
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.
Двигатель Шраге-Рихтера.
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.