конструкция с короткозамкнутым ротором, работа трёхфазного варианта
Сегодня трудно встретить механическое электрооборудование без использования асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. Изобретение позапрошлого века до сих пор активно применяется и совершенствуется. В любой машине есть такое устройство. Благодаря ему жизнь людей вышла на новый уровень. Она стала немыслимой без электромоторов. Не удивительно, что многие желают узнать, как всё это работает.
- Немного истории
- Основное устройство
- Принцип работы
Немного истории
В конце позапрошлого века итальянский учёный Г. Феррарис написал статью с теоретическими выкладками асинхронного электродвигателя. В то же время в 1988 году американский учёный с австро-венгерскими корнями Н. Тесла запатентовал это устройство. А на следующий год российский изобретатель М. О. Доливо-Добравольский придумал и создал первый асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором.
Принцип действия этого устройства до наших дней является основополагающим в работе всех электродвигателей. Сам Михаил Осипович первым применил своё изобретение в деле. В Новороссийске была построена первая электросеть с использованием устройства на трёхфазном асинхронном двигателе. Местный элеватор был оборудован трансформаторами и машинами новой, по тем временам, технологии.
В наши дни трудно представить электромеханику без изобретения Доливо-Добровольского. На разработанных им принципах работают все современные электродвигатели. Вот основные ключи успеха данного изобретения:
- невероятная простота и лёгкость в изготовлении;
- коммерческая выгода. Малые затраты и большой спрос на такие изделия;
- большая эффективность и надёжность — всегда привлекают и обеспечивают постоянный спрос;
- лёгкость в эксплуатации и большой диапазон сфер применения.
Судя уже по этим ключам, спрос на подобные изделия будет большим ещё долгие годы.
К тому же прогресс не стоит на месте, многие изобретатели продолжают усовершенствовать конструкцию двигателя.
Основное устройство
Если внимательно рассмотреть схему асинхронного двигателя, то сразу станет заметным наличие в ней двух основных деталей.
Без статора и ротора этот агрегат просто немыслим. Благодаря им образуется электромагнитное поле и вырабатывается электроток.
Статор обычно имеет статическое положение. Он всегда цилиндрической формы. Делают его из стали. Внутри имеются пазы с уложенной в них обмоткой. Применяют угол в 120 градусов для смещения обмоток относительно друг друга. Соединяют концы обмоток звездой или треугольником — это зависит от подаваемого на прибор напряжения.
Ротор — вращающаяся часть. Он тоже имеет пазы и обмотку. Они бывают двух видов: фазные и короткозамкнутые. Фазные обмотаны как статоры и подсоединяются так же, а короткозамкнутые имеют алюминевый заливной сердечник.
Кроме основных деталей, имеются вспомогательные. Они могут различаться по строению и конструкции, но чаще всего присутствуют на всех двигателях подобного вида. Вот эти детали:
- основной вал, на который крепится ротор;
- подшипники. Без этих деталей просто невозможно сегодня представить подвижные механизмы с быстрым вращением;
- щиты для крепления подшипников;
- лапы для крепления двигателя на месте работы;
- основной кожух, срывающий внутренности двигателя;
- кожух вентилятора. Служит для укрытия лопастей;
- крыльчатка вентилятора. Её основное предназначение — не давать двигателю перегреваться;
- коробка для клемм вывода. Место подсоединения электродвигателя к электропроводке.
В зависимости от модели, устройство трёхфазного асинхронного двигателя может выглядеть по-разному, но, как правило, основные узлы в них присутствуют.
Более современные модели оснащают электронными датчиками и другими приборами, улучшающими удобство их эксплуатации.
Более современные модели оснащают электронными датчиками и другими приборами, улучшающими удобство их эксплуатации.Принцип работы
Простота присуща этому двигателю во всём. В том числе и в принципе действия. Трёхфазный асинхронный двигатель использует закон электромагнитной индукции. Как видно из устройства электродвигателя, он состоит из двух электромагнитов. По закону ЭМЭ при вращении возникает движущая сила, которая по закону Ампера будет поддерживать вращение ротора в статере и продолжать вырабатывать ток.
Частоту вращения магнитного поля в статоре вычисляют, поделив частоту переменного тока (умноженную на 60 минут) на число пар полюсов трёхфазной обмотки. Имея эту величину, вычисляют скольжение электродвигателя. Для этого вычитают из частоты вращения ЭМП частоту вращения ротора и делят разность на частоту вращения ЭМП.
На холостом ходу скольжение равно 0, а в фазе короткого замыкания и полной остановки равно 1 или 100%.
Чем больше механическая нагрузка на вал вращения, тем выше показатель скольжения. Для электродвигателей определяется номинальное скольжение. Для малых и средних мощностей этот показатель варьируется в пределах от 8 до 2%.
Сфера применения электродвигателей настолько обширна, что трудно представить, что станет с жизнью человека, если исчезнут все такие устройства. Однако, они не только не исчезают, но и наоборот, их становиться всё больше. Это способствует дальнейшему научному прогрессу человечества.
Асинхронный электродвигатель — устройство, принцип работы, виды асинхронных двигателей
Содержание:
Данный двигатель зачастую используется в промышленности. Он простой в использовании, долговечный, недорогой.
Асинхронный двигательАсинхронный двигатель превращает электрическую энергию в механическую.
Его работа основана на принципе вращающегося магнитного поля. Сам принцип действия аппарата можно описать несколькими пунктами поэтапно:
- Во время запуска самого двигателя происходит пересечение магнитного поля с контуром ротора, после чего происходит индицирование электродвижущей силы.
- В замкнутом роторе происходит возникновение переменного тока.
- Магнитные поля: статора и ротора также воссоздают непосредственно так называемый крутящий момент.
- Ротор «догоняет» поле самого статора.
- Когда частоты вращения самого магнитного поля статора/ротора имеют совпадения, электромагнитные процессы, образованные в месте ротора затухают. После чего крутящий момент приравнивается к «0».
- Статор, а вернее его образованное магнитное поле возбуждает контур ротора, который в этот момент вновь позади.
Где применяются?
Как уже уточнялось выше в статье, применяется данный двигатель промышленности (лебедки общепромышленного назначения, краны) и бытовой технике (асинхронные двигатели с небольшой мощностью).
Теперь остановим ваше внимание на электродвигателе непосредственно с короткозамкнутым ротором. Они применяются в самих электроприводах различных типов станков, а если говорить точнее: металлообрабатывающих, а также часто встречающихся на сегодня грузоподъемных и ткацких, в том числе деревообрабатывающих), а также в вентиляторах, лифтах, различных насосах, бытовых приборах.
Если говорить об асинхронном электродвигателе с короткозамкнутым ротором, то благодаря его применению можно добиться существенного снижения энергопотребления оборудования, которое в свою очередь, обеспечивает высокий уровень надежности аппарата. Данные характеристики оказывают положительный эффект на модернизацию производства в целом.
Что такое «скольжение»?
Пришло время поговорить о таком понятии как «скольжение» асинхронного двигателя.
Это, по сути, относительная разность скоростей самого вращения «ротора», это ни что иное, как изменение, так называемого переменного магнитного тока.
«Скольжение» измеряется в относительных единицах, а также можно измерять в процентном соотношении.
Устройство асинхронного двигателя
Основные части двигателя: статор и ротор. Три обмотки находятся на полюсах железного сердечника кольцевой формы, сети так называемого трехфазного тока 0 располагаются одна относительно другой строго под углом 120 градусов.
Также отметим, что внутри самого сердечника закреплен на той же оси цилиндр из высококачественного металла. Он называется – ротор.
Статор
Статор это неподвижная часть, которая формирует вращающееся магнитное поле. Именно это поле непосредственно соприкасается с электромагнитным полем самой подвижной части, именуемой ротором, тем самым происходит полноценное вращение ротора.
Двигатели статора имеют фазные и короткозамкнутые роторы.
Устройство статора
- Первое это корпус, изготовленный из чугуна, но часто встречаются корпуса из алюминия.
- Далее идет сердечник из пластин, которые изготовлены из электротехнической стали в толщину 0,5 миллиметров. Пластины сердечника скреплены скобками или же швами, покрыты изоляционным лаком, закреплены в станине при помощи стопорных болтов.
- Ну и последнее в устройстве статора– обмотки, сдвинутые друг к другу на 120 градусов, как правило, в устройстве их не более трех, они вложены в пазы на внутренней стороне самого сердечника, изготовлены из изолированного медного, алюминиевого провода круглого/квадратного сечения.
Сердечник статора
Выполняется с посадкой на вал, без наличия промежуточной втулки. Посадка сердечников используется в двигателях с высотой непосредственно оси в 250 миллиметров без шпонки.
В больших двигателях сердечники закреплены на вал с применением шпонки. В случае, если ротор в диаметре 990 миллиметров, сердечник шихтуют из разных сегментов.
Обмотка статора и количество оборотов электродвигателя
Определить количество оборотов электродвигателя можно лишь при помощи обмотки.
В этом нет ничего сложного и достаточно просто следовать инструкции и все получится. Для этого нужно:
- Снять крышку с двигателя.
- Найти одну из секций и посмотреть, сколько места она занимает по окружности самого круга. Например, если катушка заняла половину круга – это 180 градусов, то двигатель идет на 3000 оборотов в минуту.
- Если в окружности вмещается три секции на 120 градусов, то это двигатель на 1500 оборотов в минуту.
- Если в катушке вмещается 4 секции на 90 градусов, то двигатель на 3000 оборотов в минуту.
Ротор
Вращается внутри самого статора (выше описывали, что он представляет собой). Ротор – элемент электрического двигателя. Его вал соединен с деталями агрегаторов. Если говорить о массивном роторе – это цельный стальной цилиндр, который помещается во внутрь статора с не присоединенным к его поверхности сердечником (также выше описывали что такое сердечник).
Также бывают еще разновидности ротора:
- фазный (уложен в пазы сердечника обмоткой и соединен по схеме «звезда»),
- короткозамкнутый (залитый в поверхность сердечника, замкнут с торцов при помощи двух высокопроводящих медных колец).
Устройство короткозамкнутого ротора
Такая обмотка зачастую называется у профессионалов «беличьим колесом» по причине того, что его внешняя конструкция достаточно схожа с ним. Состоит из аллюминевых стержней, торцов с двумя кольцами замкнутых накоротко. Такие стержни вставлены, как правило, в пазы сердечника самого ротора.
Как сделан фазный ротор
Фазный ротор представляет собой двигатель, который поддается регулировке при помощи добавления в цепь ротора так называемых добавочных сопротивлений. Используются такого плана двигатели во время пуска с нагрузкой на валу. В свою очередь, увеличение сопротивления в цепи ротора предоставляет возможность увеличить пусковой момент.
Что лучше короткозамкнутый или фазный: совместная работа ротора и статора
Здесь стоит отметить, что особенных преимуществ нет ни у одного ротора, каждый хорош по-своему. Более подробно на них останавливаться не будем, так как вся необходимая информация по этим двум разновидностям ротора уже была дана выше в статье.
остановим внимание на том, как регулируется частота вращения ротора. Это можно сделать при помощи изменения так называемого дополнительного сопротивления самой цепи ротора.
Также можно регулировать частоту вращения ротора, изменив напряжение статора, который подведен к обмотке.
Можно также изменить частоту питающего напряжения или же переключить число пар полюсов, ввести резисторы в цепь ротора.
Классификация по типу ротора
Классификация по типу ротора следующая: однофазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором, а также есть такая разновидность ротора, как двухфазный асинхронный двигатель короткозамкнутый.
Плюс ко всему сегодня часто пользуется спросом и асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором с тремя фазами, а также асинхронный двигатель с фазным ротором, также с тремя фазами. Именно так и делится классификация ротора по числу фаз.
Линейные моторы
В линейных двигателях перемещение рабочего органа РО (коротких подач) происходит от самого двигателя через ременную передачу строго на винт (ходовой).
Шариковая гайка скреплена с короткой передачей пружинных механизмов защиты от соударений, именно через нее происходит вращение винта и происходит трансформация в продольное перемещение РО.
Подключение двигателя к питанию
Кнопки “Стоп” должны быть подключены в последовательности друг с другом, а в свою очередь кнопки “Пуск” должны строго настрого быть подключены в параллели между собой в цепи управления.
Во время нажатия на “Пуск” цепь катушки будет замкнута, а сама катушка начинает втягиваться, а во время размыкания кнопки, напряжение питающее катушку, пойдет через блок-контакт КМ. Прервать цепь управления можно при помощи нажатия на одну из кнопок “Стоп”.
Достоинства и недостатки асинхронных двигателей
Какие недостатки и достоинства у асинхронных электродвигателейДостоинства:
- прежде всего, их легко использовать и никаких сложностей при эксплуатации не возникает
- конструкция двигателей очень простая и это еще одно их преимущество, а также нельзя не отметить их низкую себестоимость (порой это имеет большое значение для покупателей, так что это еще один плюс таких двигателей)
- надежность
Недостатки:
- модели оснащены маленьким пусковым механизмом
- выдают высокой спусковой ток
- очень сильно чувствительны к возможной смене параметров в сети
- для плавного регулирования скорости нужен преобразователь вероятных частот
Несмотря на то, что есть свои недостатки эти асинхронные двигатели, пользуются огромной популярностью.
Так что все-таки они заслуживают должного уважения и не зря их часто используют в промышленности.
Заключение
Надеемся, теперь вам полностью понятен принцип работы асинхронного двигателя. Если хотите регулярно узнавать новую информацию по этой теме, а также по теме металлоискателей, подписывайтесь на нашу группу в социальной сети «Вконтакте». Для этого вам необходимо будет перейти по следующей ссылке https://vk.com/electroinfonet. Там можно не только узнавать различного рода полезную информацию, но еще и задавать вопросы и получать на них подробные ответы.
Следующая
Электрические машиныМалоизвестные факты о двигателях постоянного тока
Асинхронные двигатели | Стандартные двигатели | Двигатели с переключаемыми полюсами | Корпорация Норд Гир
Приводные системы NORD
-
Продукты
- задняя часть
- Товары
-
- Панель управления myNORD
- Поиск продукта
- Идентификация устройства
- Конфигуратор продукта
- Мотор-редукторы НОВЫЙ
- Промышленные редукторы MAXXDRIVE® НОВЫЙ
- Моторы НОВЫЙ
- Приводная электроника НОВЫЙ
- Энергоэффективные приводы
- Решения
-
Документация
- задняя часть
- Документация
-
- Панель управления myNORD
- Поиск продукта
- Идентификация устройства
- Конфигуратор продукта
- Руководства
- Каталоги
- Листовки/брошюры
- Запчасти
- Програмное обеспечение
- Чертежи
- Сертификаты
- Формы
-
Карьера
- задняя часть
- Карьера
-
- Панель управления myNORD
- Поиск продукта
- Идентификация устройства
- Конфигуратор продукта
- Комбинированные исследования
- Ученичество
- Опыт работы / Стажировка
- Бакалаврская и магистерская диссертация
- Стажеры
- Доступные позиции
- Наши преимущества
- Ярмарка вакансий
- Контакт
-
Группа НОРД
- задняя часть
- НОРД Группа
-
- Панель управления myNORD
- Поиск продукта
- Идентификация устройства
- Конфигуратор продукта
- Архив новостей
- Блог
- Ярмарки
- О нас
- Продажи
- Покупка
- Нажимать
- Услуга
- Новостная рассылка
- мойНОРД
-
Поиск
Наши трехфазные асинхронные двигатели имеют диапазон мощностей от 0,12 до 55 кВт и чрезвычайно устойчивы к электрическим и механическим перегрузкам.
Двигатели с переключаемыми полюсами
Асинхронные двигатели
- Производительность:
0,12 кВт — 17 кВт
- Класс эффективности IE1
- Глобальные одобрения и приемки
НОРД УНИВЕРСАЛ мотор
УНИВЕРСАЛЬНЫЕ двигатели
- Производительность:
0,12 кВт — 45 кВт
- Класс защиты: IP66
- Глобальные одобрения и приемки
- Класс эффективности IE3
- Всемирные сертификаты
Стандартные двигатели
Асинхронные двигатели
- Производительность:
0,12 кВт — 55 кВт
- Глобальные одобрения и приемки
- Классы эффективности: IE1, IE2, IE3
Однофазные двигатели
Асинхронные двигатели
- Производительность:
0,12 кВт — 1,5 кВт
- Класс эффективности IE1
- Глобальные одобрения и приемки
Гладкие двигатели
Асинхронные двигатели
- Производительность:
0,12 кВт — 2,2 кВт
- Глобальные одобрения и приемки
Трехфазные асинхронные двигатели NORD – надежные и универсальные
NORD производит четыре различных серии трехфазных асинхронных двигателей для использования в самых разных областях применения.
Наши трехфазные асинхронные двигатели мощностью от 0,12 до 55 кВт отличаются высокой производительностью, надежностью изготовления и длительным сроком службы. Их можно комбинировать со всеми типами редукторов NORD.
Преимущества наших трехфазных асинхронных двигателей:
- Долговечность
Наши стандартные двигатели очень устойчивы к электрическим и механическим перегрузкам. - Удобен в обслуживании
Благодаря высокому качеству изготовления и простоте конструкции затраты на обслуживание сведены к минимуму. -
Трехфазные асинхронные двигатели NORD подходят для бесчисленного множества применений в различных отраслях промышленности.
Наши однофазные двигатели: Просто хорошо
Наши однофазные двигатели доступны в трех версиях: Для простых применений мы рекомендуем экономичный однофазный двигатель со схемой Штейнмеца; для более требовательных приложений наилучшим выбором являются варианты с рабочим конденсатором или рабочим и пусковым конденсатором.
Доступны однофазные двигатели мощностью от 0,12 до 1,5 кВт. Они могут работать от сети 50 Гц или 60 Гц при напряжении 115 В или 230 В и поддерживают широкий диапазон напряжений (от 220 В до 240 В).
Двигатели с переключением полюсов: один привод – много скоростей
Ассортимент NORD включает двигатели с переключением полюсов для всех областей применения, требующих гибкости. Эти приводы позволяют работать с двумя или более фиксированными скоростями. Мы поставляем этот тип двигателя в 4/2-полюсном, 8/4-полюсном, 8/2-полюсном и 6/4-полюсном исполнении и, при необходимости, с обмоткой Даландера.
Двигатели с плавным ходом для гигиенически критичных применений
Трехфазные асинхронные двигатели NORD также доступны в моющем исполнении.
Наши Smooth Motors очень легко чистить, поэтому их предпочитают использовать в пищевой и фармацевтической промышленности. Они идеально подходят для комбинации с нашими цилиндрическими и коническими редукторами серии NORDBLOC.1, но также могут быть объединены с червячными редукторами SMI для создания приводного узла.
Благодаря алюминиевому корпусу двигатели Smooth Motor защищены от коррозии, однако по запросу они могут быть дополнительно защищены с помощью обработки поверхности nsd tupH.
Узнайте, как компания NORD Smooth Motors оптимизирует процессы солодовни в Чешской Республике.
К заявке
Асинхронные двигатели — CEDS DURADRIVE GmbH Salzbergen
прочный и надежный
Наиболее часто используемый трехфазный двигатель — это асинхронный двигатель. Основными причинами этого являются его простая и надежная конструкция, а также высокая эксплуатационная надежность и чрезвычайно низкие затраты на техническое обслуживание и ремонт.
Благодаря своей простой конструкции асинхронный двигатель также может быть изготовлен с низкой стоимостью и поэтому особенно подходит для больших объемов.
Асинхронный двигатель в основном состоит из статора и вращающейся части, ротора, разделенных воздушным зазором. Статор обычно имеет симметрично распределенную трехфазную обмотку, встроенную в магнитомягкий, ламинированный в осевом направлении пакет статора. По обмотке асинхронного двигателя пропускают переменные токи, сдвинутые друг относительно друга на 120° градусов. Это приводит к образованию вращающегося кругового поля, оказывающего индуктивное воздействие на ротор.
Из-за широко распространенной и дешевой технологии преобразователя частоты, используемой сегодня, ротор почти всегда представляет собой короткозамкнутый ротор с короткозамкнутым ротором, также известный как ротор с короткозамкнутым ротором. Версии роторов с контактными кольцами для управления крутящим моментом встречаются на рынке очень редко. Они значительно дороже, а также подвержены износу и требуют большего обслуживания. Материал сепаратора из алюминиевого сплава впрессован в аксиально-ламинированный корпус ротора, который также является магнитно-мягким и имеет канавки.
Использование меди в качестве материала сепаратора дает возможность из-за ее прибл. В 1,7 раза более высокая проводимость, чтобы значительно снизить текущие тепловые потери в роторе и, таким образом, построить более эффективные, возможно, асинхронные двигатели меньшего размера с меньшим потреблением тока. Сегодня медные роторы могут быть изготовлены только машинным способом до ограниченного размера, и они дороже, чем литые под давлением алюминиевые роторы.
Другим важным аспектом, который следует учитывать при выборе асинхронного двигателя в качестве концепции привода, является его тепловыделение. С помощью асинхронных двигателей с жидкостным охлаждением от CEDS DURADRIVE можно реализовать приводы с повышенной удельной мощностью по сравнению с двигателями с обычным охлаждением. Требуемый объем установки и, возможно, общий вес двигателя с жидкостным охлаждением значительно ниже, чем у машины с поверхностным охлаждением с идентичным крутящим моментом при той же скорости. Вариант вентиляции с открытым контуром представляет собой дополнительное увеличение для создания более высоких продолжительных крутящих моментов.
Благодаря индивидуальной геометрии листового металла, разработанной и адаптированной к применению, можно спроектировать асинхронные двигатели, которые могут быть сильно перегружены в течение коротких периодов времени. Они генерируют пиковый крутящий момент, значение которого до четырех раз превышает номинальный крутящий момент.
Асинхронные двигатели CEDS DURADRIVE могут быть настроены механически и электрически в соответствии с конкретными требованиями. Они также могут быть адаптированы к спецификациям наших клиентов в отношении влияния окружающей среды и требований законодательства.
Поэтому высокие требования к классу защиты до IP 6K8K, чрезвычайно высокие требования к защите поверхности или сертификаты ATEX, DNV GL или Bureau Veritas для нас не редкость.
Асинхронные двигатели CEDS имеют следующие особенности:
Области применения
Технические параметры
