Двухполюсный двигатель переменного тока: Электрические двигатели, классификация, принцип действия.

Содержание

Асинхронный электродвигатель. Устройство и принцип действия. – www.motors33.ru

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.

Электродвигатель переменного тока — это… Что такое Электродвигатель переменного тока?

Электродвигатель переменного тока

Электродвигатели разной мощности (750 Вт, 25 Вт, к CD-плееру, к игрушке, к дисководу)

Электрический двигатель — это, электрическая машина, в которой электрическая энергия преобразуется в механическую, побочным эффектом является выделение тепла.

Классификация электродвигателей

  • Двигатель переменного тока — электрический двигатель, питание которого осуществляется переменным током, имеет две разновидности:
  • Шаговые двигатели — Электродвигатели, которые имеют конечное число положений ротора. Заданное положение ротора фиксируется подачей питания на соответствующие обмотки. Переход в другое положение осуществляется путём снятия напряжения питания с одних обмоток и передачи его на другие.

Из-за связи с низкой частотой сети (50 Герц) асинхронные и синхронные двигатели имеют больший вес и размеры, чем коллекторный двигатель постоянного тока и универсальный коллекторный двигатель той же мощности. При применении выпрямителя и инвертора с частотой значительно большей 50 Гц вес и размеры асинхронных и синхронных двигателей приближаются к весу и размерам коллекторного двигателя постоянного тока и универсального коллекторного двигателя той же мощности.

Синхронный двигатель с датчиком положения ротора и инвертором является электронным аналогом коллекторного двигателя постоянного тока.

История.

Принцип преобразования электрической энергии в механическую энергию электромагнитным полем был продемонстрирован британским учёным Майклом Фарадеем в 1821 и состоял из свободно висящего провода, окунающегося в пул ртути. Постоянный магнит был установлен в середине пула ртути. Когда через провод пропускался ток, провод вращался вокруг магнита, показывая, что ток вызывал циклическое магнитное поле вокруг провода. Этот двигатель часто демонстрируется в школьных классах физики, вместо токсичной ртути используют рассол. Это — самый простой вид из класса электрических двигателей. Последующим усовершенствованием является Колесо Барлова. Оно было демонстрационным устройством, непригодным в практических применениях из-за ограниченной мощности.

Ссылки

Wikimedia Foundation. 2010.

  • Электродвигатель, завод
  • Электрогитарист

Смотреть что такое «Электродвигатель переменного тока» в других словарях:

  • электродвигатель переменного тока — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN ас motor …   Справочник технического переводчика

  • Электродвигатель постоянного тока — Рис. 1 Устройство простейшего коллекторного двигателя постоянного тока с двухполюсным статором и с двухполюсным ротором Двигатель постоянного тока  электрическая машина, ма …   Википедия

  • Переменного тока электродвигатель —         машина переменного тока, предназначенная для работы в режиме двигателя (см. Переменного тока машина). П. т. э. подразделяют на синхронные и асинхронные. Синхронные электродвигатели (См. Синхронный электродвигатель) применяют в… …   Большая советская энциклопедия

  • Переменного тока машина —         электрическая машина, применяемая для получения переменного тока (генератор) или для преобразования электрической энергии в механическую (двигатель) либо в электрическую энергию другого напряжения или частоты (преобразователь) П. т. м.… …   Большая советская энциклопедия

  • ПЕРЕМЕННОГО ТОКА ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ — машина перем. тока, предназнач. для работы в режиме двигателя. П. т. э. подразделяют на синхронные и асинхронные. Синхронные электродвигатели применяют в электроприводах в осн. тогда, когда требуется постоянство угловой скорости. Из асинхронных… …   Большой энциклопедический политехнический словарь

  • электропривод переменного тока — электропривод постоянного [переменного] тока Электропривод, содержащий электродвигатель постоянного [переменного] тока. [ГОСТ Р 50369 92] Тематики электропривод EN ac drivealternating current drive DE Wechselstromantrieb …   Справочник технического переводчика

  • электропривод постоянного (переменного) тока — 3.1.3 электропривод постоянного (переменного) тока: Привод, содержащий электродвигатель постоянного (переменного) тока и редуктор; Источник: СТ ЦКБА 087 2010: Арматура трубопроводная. Электроприводы. Общие технические условия …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ — (электрический двигатель) машина, преобразующая подводимую внешнюю электрическую энергию в механическую, обычно энергию вращения. Э. имеют в общих чертах то же устройство, что и генераторы (см. ), но основаны на обратном принципе действия.… …   Большая политехническая энциклопедия

  • ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ, ЭЛЕКТРОМОТОР — (Electric motor) электрическая машина, служащая для преобразования подводимой к ней извне электрической энергии в механическую. Различают Э. постоянного тока и переменного тока. Э. постоянного тока бывают с последовательным возбуждением,… …   Морской словарь

  • ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ — электромотор, машина, преобразующая получаемую ею электр. энергию в механическую. Большинство Э. не отличается по конструкции от электр. генераторов (см. Генератор электрический), к рые при использовании их в качестве Э. не приводятся во вращение …   Технический железнодорожный словарь


Электродвигатель Двухполюсный — Энциклопедия по машиностроению XXL

Электродвигатель двухполюсный, последовательного возбуждения, двухскоростной.  [c.281]

Электродвигатели с электромагнитным возбуждением малой мощности (до 60 Вт) имеют устройство, представленное на рис. 7.1. Все электродвигатели— двухполюсные. Пакеты статора и якоря набираются из стальных пластин толщиной 0,6—1 мм.  [c.125]

Новосибирский турбогенераторный завод создал серию двухполюсных электродвигателей мощностью от 500 до 5000 кет. Серия имеет 4 габарита 11 ступеней мощности. Заводы отечественной электропромышленности изготовляют весь диапазон крупных индивидуальных машин, требующихся для привода прокатных станов, эксгаустеров, насосов, вентиляторов, для движения судов и других целей.  [c.100]


Наиболее простыми являются электромагнитные соленоидные шаговые двигатели (рис. 122, а), сердечник (якорь) которых связан с ведомым валом привода обычно храповым устройством. Реверсирование обеспечивается постановкой спаренных соленоидов (рис. 122, б). Однофазный нереверсивный шаговый электродвигатель с вращающимся двухполюсным ротором (рис. 123, а) имеет на статоре одну пару полюсов из постоянных магнитов, другую — с обмотками управления. При отсутствии тока в обмотке ротор устанавливается в положение, показанное на рисунке. При подаче в обмотку электрического импульса ротор поворачивается на 90°, причем направление поворота совпадает с направлением клюва у полюсов ротора 2. Прекращение импульса вызывает поворот ротора еще на 90° и т. д. Общее число полюсов на статоре 1 может быть и больше четырех, но оно всегда кратно четырем, соответственно изменяется и шаг поворота. В двухфазных нереверсивных двигателях (рис. 123, б) каждая пара полюсов статора имеет свою обмотку управ-  [c.200]

Повышение частоты тока до 200 пер/сек позволяет при двухполюсном асинхронном двигателе получить синхронную скорость, равную 12 ООО об/мин. Благодаря Этому значительно снижается вес электродвигателя и инструмента.  [c.421]

А — агрегат Ц — центробежный М — моноблочный К — консольный первые две цифры — диаметр всасывающего патрубка, мм вторые две цифры — диаметр напорного патрубка, мм трехзначное число перед косой линейкой — номинальный диаметр рабочего колеса, мм трехзначное число после косой линейки — фактический диаметр рабочего колеса, мм последняя цифра за косой линейкой означает двухполюсный электродвигатель (2900 об/мин).  [c.441]

При этом режиме турбину отключают от паропроводов и котел гасят. Генератор от сети не отключается, он работает как двигатель, вращая турбину с частотой 50 1/с (при двухполюсном генераторе). При соответствующей системе возбуждения генератор может работать в режиме синхронного компенсатора — синхронного электродвигателя, улучшающего качество работы сети.  [c.425]

Рукояткой реверсивного барабана переключают двухполюсный контактор, установленный в цепи якоря электродвигателя, и тем самым изменяют направление его вращения, а значит, и направление движения погрузчика.  [c.101]

Для управления электродвигателем движения на погрузчике установлен контроллер кулачкового типа, состоящий из двух барабанов — главного и реверсивного. Главный барабан с кулачковыми шайбами предназначен для управления скоростью движения электродвигателя путем включения и переключения по ступеням скорости пяти контактов барабана. Реверсивный барабан имеет один двухполюсный контакт, переключением которого изменяют направление тока в якоре, вызывая тем самым изменение направления его вращения и движения погрузчика.  [c.121]


На фиг. 18 показана схема управления реверсивным электродвигателем с фазовым ротором с торможением противовключением. В главной цепи использованы двухполюсные контакторы, преимущество которых перед однополюсными заключается в том, что сгорание катушек приводит к отключению электродвигателя в двух фазах и аварийные режимы работы электродвигателя на двух фазах исключаются. В схеме предусмотрена максимально мгновенная токовая защита главной цепи во всех трех фазах. Защита цепи управления осуществляется плавкими предохранителями. Нулевая защита от самопроизвольного включения электродвигателя при исчезновении напряжения в цепи управления или при действии максимальной защиты выполнена с помощью реле напряжения PH.  [c.27]

Реверсор состоит из двух двухполюсных контакторов, установленных в общем кожухе на рейке или панели. Контакторы реверсора защищены от одновременного включения механической и электрической блокировками. Цепи катушек контакторов у реверсора замыкаются контактами управления кулачкового контроллера, а главные контакты контакторов включены в силовую цепь и с их помощью производится переключение фаз статорных цепей электродвигателей. Реверсоры обычно применяют совместно с кулачковыми контроллерами, когда последние управляют двумя одновременно работающими, механически связанными электродвигателями, например механизма передвижения крана.  [c.347]

Электродвигатель отопителя двухполюсный с последовательным включением обмотки возбуждения приводит в действие вентилятор, который нагнетает воздух в воздухоприемник радиатора отопителя. Переключатель электродвигателя ил еет три положения (выключен, включена малая или большая скорость).  [c.107]

Реверсивная рукоятка переключает двухполюсный контактор, изменяющий направление тока в якоре электродвигателя, и, тем самым, направление движения.  [c.36]

Электродвигатели с электромагнитным возбуждением. Электродвигатели с электромагнитным возбуждением малой мощности (до 60 Вт) являются двухполюсными (рис. 10.1). Пакеты статора и якоря набираются из стальных пластин (рис. 10.2) толщиной 0,6… 1 мм.  [c.281]

Магнитный пускатель общего типа представляет собой трехполюсный контактор переменного тока со встроенным двухполюсным тепловым реле или без реле, смонтированный в кожухе. Магнитные пускатели предназначены для управления силовыми цепями с силой тока до 150 А при напряжении до 500 В с частотой 50 Гц. Применяют их для управления электродвигателями мощностью до 75 кВт, а также для таких механизмов, как тали, конвейеры, монорельсовые тележки и т. д.  [c.105]

Электроверетено представляет собой трехфазный асинхронный двухполюсный электродвигатель с короткозамкнутым ротором, с вертикальным валом.  [c.201]

Защищенные и закрытые обдуваемые электродвигатели при одинаковых значениях мощности и скорости вращения имеют совпадающие установочные размеры. Исключением из этого общего правила являются двухполюсные электродвигатели в закрытом обдуваемом исполнении, у которых мощности на одну ступень ниже, чем у электродвигателей защищенного исполнения. При этом у двухполюсных электродвигателей А и АО 6, 7, 8 и 9-го габаритов на мощности 14, 28, 55 и 100 кет установочные размеры совпадают.  [c.294]

Следует остановиться лишь на реверсивных электродвигателях привода механизма подъема и опускания оконных стекол, антенны, складного тента и других устройств, которые имеют особую схему соединений, отличную от схем электродвигателей общего назначения. Для изменения направления вращения обычного электродвигателя нужно изменить направление тока в обмотке якоря или в обмотке возбуждения. Для этой цели используют довольно сложный двухполюсный переключатель, от которого к электродвигателю подводят по меньшей мере три провода.  [c.245]

Приемник МЭ-30 представляет собой трехфазный синхронный электродвигатель, ротором которого является двухполюсный постоянный магнит, вращающий валик спидометра. Число оборотов ротора пропорционально частоте трехфазного тока, поэтому число  [c.249]

Включение и выключение электродвигателя производится двухполюсным выключателем, вмонтированным в рукоятку ножниц. Электродвигатель включается в сеть с помощью гибкого провода. Одна из жил провода служит для заземления корпуса.  [c.217]


Устройство электродвигателя. Электродвигатели, применяемые для обдува ветрового стекла, — двухполюсные, двухскоростные, последовательного возбуждения, мощностью 15—50 вт.  [c.213]

Защитные панели переменного тока. На защитной панели переменного тока серии В для трех электродвигателей установлены главный трехполюсной рубильник, предохранители цепи управления и линейный (общий) трехполюсный контактор. Кроме трех двухполюсных максимальных реле, для каждого электродвигателя имеется общее реле для защиты третьей фазы всех электродвигателей крана. Все аппараты смонтированы на асбестоцементных досках, которые расположены в шкафу с двухстворчатыми дверцами. Ручка рубильника выведена наружу через боковую стенку шкафа.  [c.224]

Переключатель двухполюсный П2Т (рис. 121) предназначен для переключения режимов ( поездной , маневровый ), включения буферных фонарей, жалюзи воды, электродвигателя калорифера, освещения шкафа, пульта, подсветки приборов. На донышке пластмассового корпуса 16 переключателя закреплены неподвижные контакты 2. Внутри патрубка 9 на оси 7 установлена ручка 8. Конец ручки 8 вставлен в отверстие изоляционной колодки 14. Два колпачка 15 посредством пружин 4 отжимают контактодержатели 3, осуществляя нажатие контактов. Для получения необходимого контактного нажатия между опор-  [c.198]

Электродвигатель ДВ-75 (рис. 53), используемый для привода вентилятора кабины машиниста, представляет собой двухполюсную машину постоянного тока закрытого исполнения с последовательным возбуждением. Добавочных полюсов двигатель не имеет. Охлаждение его осуществляется путем наружного обдува тем же вентилятором, который он приводит во вращение на тепловозе (вентилятор кабины).  [c.121]

Статор 1 двигателя вмонтирован в корпус 2, отливаемый из алюминиевого сплава. Обмотка статора выполнена двухполюсной, в силу чего электродвигатель должен был бы делать 3000 (синхронных) об/мин. Фактически он делает 2800 об/мин.  [c.21]

Электросверлилка И-90 (рис. 53, а) относится к группе сверлилок легкого типа, она предназначена для сверления отверстий диаметром до 8 мм. У этой сверлилки так же, как у предыдущей, и меется универсальный коллекторный электродвигатель, работающий от сети однофазного переменного или постоянного тока нормальной частоты напряжением 220 в. Мощность двигателя 0,2 квг. Двигатель развивает 8300 об/мин, но при помощи редуктора, состоящего из двух пар зубчатых колес, число оборотов снижается до 680 в минуту. Для сверл малого диаметра такая скорость вращения шпинделя соответствует требуемому режиму резания. Вал ротора и другие валы сверлилки смонтированы на шарикоподшипниках. Двигатель включают курком, расположенным в верхней части рукоятки, который удобно отклоняется указательным пальцем руки. Выключатель двухполюсный, ползунковый размещен внутри рукоятки. К электросети сверлилка присоединяется кабелем с заключенными в нем проводами. Охлаждение двигателя сверлилки осуществляется воздухом, засасываемым внутрь вентилятором, напрессованным на вал ротора.  [c.78]

Вентилятор обдува ветрового стекла приводится во вращение электродвигателем типа МЭИ мощностью 4 вт. Электродвигатель двухполюсный, последовательного возбуладения. Устройство  [c.413]

В электродвигателях стеклоомыва-телей крышки и корпус — пластмассовые. Постоянные магниты в этом случае устанавливаются в магнитопровод, залитый в пластмассовый корпус. Как правило, конструкция электродвигателей — двухполюсная. Однако элек- тродвигатель МЭ272 имеет четырехполюсную конструкцию.  [c.130]

Преобразователь тока И-75, предназначенный для питания электроинструментов с двигателями повышенной частоты, представляет собой агрегат из двухполюсного асинхронного двигателя и шестиполюсного асинхронного генератора роторы двигателя и генератора сидят на сдном валу, а статоры размещены в одном корпусе. Внешне преобразователь И-75 напоминает обыкновенный электродвигатель.  [c.131]

Наибольшее распространение получили электростартеры серии СА (например, СА-189Б), представляющие собой двухполюсные электродвигатели постоянного тока, последовательного возбуждения, мощностью 1000—1500 вт.  [c.232]

Та же система, что и в п. 2, но роторы внбровозбуднтелей либо связаны упругим или электрическим валом, либо приводятся во вращение от одинаковых и одинаково установленных синхронных двухполюсных электродвигателей с жесткостью характеристики в рабочей точке dL /de= — с [9]  [c.470]

Состоит из электродвигателя, двухступенчатого редуктора, двухполюсного выключателя с курковым приводом и механизмом фиксации включенного положения, токоведущего кабеля и штепсельного соединения. Корпус машины выполнен из пластмас-Рие. 144, Электрическая сверлильная ма- между пакетом и ватина ИЭ-1032 лом якоря залита втулка.  [c.131]

На фиг. 17 дана схема управления электродвигателем, работающим в повторно-кратковременном режиме с динамическим торможением при остановке. В качестве линейных контакторов применены три однополюсных контактора, а для динамического торможения и ускорения — двухполюсные. Управление производится командоконтроллером. Пуск электродвигателя в три ступени и торможение в одну ступень при закороченном роторе осуществляется в функции времени.  [c.24]

Стартеры косвенного действия обеспечивают запуск турбостартера, который, в свою очередь, обеспечивает раскрутку ротора авиадвигателя. Наибольшее распространение получили электростартеры серии СА (например, СА-189Б), представляющие собой двухполюсные электродвигатели постоянного тока последовательного возбуждения мощностью 1000—1500 Вт.  [c.338]

Электродвигатель топливоподкачивающего и маслопрокачивающего насосов. Электродвигатель П-21 имеет смешанное возбуждание и является двухполюсной машиной. Легкие условия ком1мутации позволяют применять только один дополнительный полюс. Сердечники главных и дополнительных полюсов крепят к станине болтами. Якорь вращается в двух шарикоподшипниках, направление вращения его левое. Сердечник якоря набран из листов электротехнической стали. На вал якоря для охлаждения двигателя установлено вантиля-торное колесо.  [c.12]


Для пуска и защиты трехфазных асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором применяются автоматические выключатели типа АП50 (автоматы). Они различаются по числу полюсов (двухполюсные и трехполюсные) и по наличию расцепителей максимального тока (электромагнитные и тепловые). Автоматы могут выпускаться как в пластмассовом корпусе для работы в непыльных помещениях, так и в металлическом, являющемся пыленепроницаемым.  [c.163]

В производстве Применяют частоту вращения электроцентрифуг от 6000 до 10 ООО об/мин. Между тем частота вращения двухполюсного асинхронного электродвигателя при частоте сети 50 Гц составляет 3000 об/мйн  [c.201]

Электроножницы С-440 и С-424 для прямолинейного и криволинейного резания листовой стали. В качестве привода электроножниц служит универсальный коллекторный электродвигатель, работающий от сети однофазного тока напряжением 220 В. Электродвигатель встроен внутрь корпуса (рис. 20). Принцип действия электроножниц заключается в следующем. Крутящий момент передается от зубчатого венца 12, нарезанного на валу электродвигателя, через шестерни 9, 10 и И кривошипному валу 6. Эксцентриковый конец вала 6 заходит в подшипник 7 вкладыша 8, который находится в пазу ползуна 4. Вращаясь, вал 6 сообщает ползуну и подвижному ножу 3 возвратнопоступательное движение. Ползун движется внутри корпуса 5 редуктора, и происходит резание материала. К корпусу ползуна прикреплен улиткообразный держатель 1 с неподвижным ножом 2. Рукояткой у электроножниц С-440 служит корпус 75 ножниц. В задней части его находятся однополюсный кнопочный выключатель и фильтр для уменьшения радиопомех. В скобообразную рукоятку 13 электроножниц С-424 вмонтирован двухполюсный выключатель 15 с пусковым курком и фильтр 14 для уменьшения радиопомех. У электроножниц фильтр состоит из двух конденсаторов типа КБП-р емкостью по 0,25 мкФ, 220 В.  [c.24]

На рис. 13 показан преобразователь частоты И-75А Даугавпилского завода Электроинструмент . Преобразователь состоит из двухполюсного асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором и шестиполюсного асинхронного генератора с фазным ротором. Оба ротора имеют общий вал, а статоры соединены общим корпусом. Вал роторов вращается в двух шарикоподшипниках.  [c.25]


Двигатели переменного тока. Принцип работы, характеристики и управление

Продолжаем наш ликбез по движкам. На этот раз речь пойдет о переменном токе, трехфазных движках разной конструкции. Их характеристикам, устройству и принципу работы. Ну и заодно подготавливаем почву под BLDC, так как там получается зверский гибрид всего и вся.
 

▌Вращающееся поле
Вращающееся поле это краеугольный камень всех машин переменного тока. Без него ничего не было бы и все было бы уныло и пресно. Делается оно посредством хитрой обмотки и хитрого напряжения. Сейчас подробно покажу как.
 

Начнем с упрощенной одновитковой обмотки. Вот такой:

Подаем на него напряжение, получаем ток, создающий магнитный поток. Направление потока зависит от направления тока. Определяется по правилу буравчика. Вспоминаем курс физики из школы 🙂 Если сунуть туда синусоидальное напряжение, то поток через обмотку будет шнырять туда-сюда по синусоидальному же закону.
 

Берем три обмотки и ставим их так, чтобы магнитное поле, ими генерируемое, было направленно под 120 градусов относительно катушек.
 

Получаем упрощенный вариант статора. Соединяем обмотки треугольником:

Оставим от него только направления векторов, чтобы посмотреть на это в разрезе. И загоняем в эту обмотку трехфазное напряжение. Три синуса, сдвинутые под 120 градусов.
 

Если взять в какой-либо момент времени напряжения и разложить магнитные потоки по векторам, которые задают наши катушки, с учетом знака, а потом все суммировать, то получим результирующий вектор магнитной индукции трех катушек. Проделав ту же операцию на несколько углов вперед будет явно видно, что результирующий вектор вращается аки часовая стрелка.
 

Т.е. статор, с точки зрения магнитного поля, ведет себя как вращающийся магнит. Делающий один оборот за период. Вот вам каноничная картинка, что есть в каждом учебнике по электромашинам. Полный оборот поля. Я лишь сделал ее более няшный вариант, раскрасив витки в цвета обмоток, чтобы по феншую было все.
 

Скорость вращения поля зависит от частоты сети. n1 = 60*f (об/мин) эта скорость зовется синхронной скоростью. Но не все так просто. Количество полюсов машины может быть и иным. Выше был пример статора двухполюсной машины. Два полюса потому, что там у результирующего магнитного потока есть север и юг и все. Но полюсов может быть больше.
 

Для этого обмотку каждой фазы делают из двух соединенных катушек, как то так:

И размещают их со сдвигом в 60 градусов. Вот, примерно, следующим образом. Тут у меня по одному недавитку, но их может быть и сто. Соединение секций между собой выделено более тонким проводом и чуть другим цветом.
 

 

В результате получается вот такая вот магнитная схема:
 

Видно, что эти четыре гипножабы образуют четыре полюса, два северных, два южных. А дальше как в старом советском мультике… пока ты на коне на четырех ногах раааз, двааа, триии, четырее… он на своих двоих раз-два, раз-два, раз-два. В четырехполюсном движке поле вращается вдвое медленней, т.к. за один период оно пробежит только пол оборота. Чем больше полюсов, тем медленней вращается поле.
 

С учетом количества полюсов синхронная скорость вычисляется так: n1=60*f/p ,где p — число катушек в одной фазе. Правда тут стоит учитывать такой случай, что катушки можно намотать так, что две будут вести себя как одна. В этом случае, естественно, считаем ее за одну, хоть их физически и две.
 

На этом принципе, кстати, в некоторых случаях делают управление скоростью двигателя. Т.е. хитро переключая катушки делают, например, либо два полюса, либо четыре. Ступенчато переключая скорость.
 

▌Реверс поля
Тут даже и говорить нечего — меняем местами две фазы и поле поехало в другую сторону. Элементарно 🙂
 

▌Асинхронный двигатель
Вы наверняка все знаете его. Помнишь как в детстве, разбираешь движок, надеешься на нямку и ништяки, а оттуда выпадает тупая алюминиевая блямба и обламывает весь кайф. Вот такой вот, малята, АД. В смысле асинхронный двигатель.
 

Асинхронный двигатель это король электропривода. Он технологичен, а значит дешев. Надежен, там трутся только подшипники. Прост и легко запускается. Не требует никакого дорогостоящего барахла, вроде редкоземельных магнитов. Есть у него и недостатки — сложности регулирования скорости и своебразная механическая характеристика, но все это решается умной электроникой.
 

Как же он работает то? Сейчас разберем.
 

Итак, у нас есть статор и его вращающееся поле:

в него мы помещаем короткозамкнутую обмотку ака «беличье колесо»

Она состоит из штырей закороченных на лобовые кольца. А обычно еще проще делают. Набирают шихтованный ротор (т.е. из изолированных пластин, чтобы гасить вихервые токи) окаливают его, создавая тем самым изоляцию, а потом заливают в пазы цельнолитую алюминиевую обмотку. Дешево, просто, технологично.
 

Так вот, поле бежит мимо этих штырей наводя в них ЭДС. А так как обмотка замкнута, то эта ЭДС порождает ток. Но если у нас есть ток и есть магнитное поле статора, то должна неминуема появиться сила Ампера. И она появляется. Обмотка начинает увлекаться за полем. Но догнать его не может никогда, ведь если она его догонит, то движение поля относительно обмоток станет равным нулю и сила пропадет. Вот так и плетется она в конце на подсинхронной частоте. Потому и зовется двигатель асинхронным. А относительная разность скорости поля и ротора зовется скольжением.
 

s=(n1-n)/n1
 

Измеряется в единицах или процентах. Обычно, на номинальном моменте, скольжение составляет 2-7% С ростом нагрузки скольжение растет. А скорость вращения движка завязана на скорость поля. Что сильно обламывает любителей регулировать скорость. Потому то асинхронные двигатели до сих пор не вытеснили те же коллекторные отовсюду откуда можно. Мало того, что им нужна переменка, так еще и не погазуешь нифига.
 

▌Механическая характеристика АД. Пуск и регулирование скорости
Она весьма извилистая, с рядом приколов. Вот такая:

Обратите внимание на разницу между пусковым и максимальным моментом. Т.е. движок должен стартануть в относительно тепличных условиях и лишь потом можно его грузить. Да и то до некоторого предела, до точки Ж, где случается жопа. Машина теряет устойчивость, момент резко снижается, а обороты падают до нуля. Движок лишь беспомощно дергается и очень сильно греется. Ведь в этот момент он превращается в обычный трансформатор у которого ротор это вторичная обмотка и она закорочена наглухо.
 

Вариантов борьбы с этим явлением несколько. Обычно конструктивные, делают либо две беличьи клетки одна над другой, либо просто глубокие пазы, т.е. клетка получается не из прутьев, а из пластин. Это снижает разницу между моментом критическим и пусковым. Еще, в особо тяжелых случаях, вроде кранового привода, делают фазный ротор. Т.е. обмотка не беличья клетка, а нормальная обмотка трехфазная. Из провода, ее концы с одной стороны соединены звездой, а с другой вытащены наружу через контактные кольца. Вот как на этой картинке под четвертым номером:
 

 

С них заводят на пусковые сопротивления:

И при пуске вводят все сопротивления в ротор, при этом ток падает, механическая характеристика проседает, а пусковой момент увеличивается. Потом, по мере разгона, сопротивления выводят посекционно, а движок переходит с одной характеристики на другую, пока не выйдет на естественную. Делается это автоматом, по реле времени или через реле контроля скорости.
 

Впрочем, это вам так, для общего развития. Не думаю, что с таким пуском столкнетесь вживую. Разве что вы не работаете цеховым электриком и колупаете краны выпуска еще прошлого века. Сейчас все это активно отмирает и заменяется на частотное регулирование.
 

Снижение напряжения фазного дает лишь некоторое смягчение характеристики, с падением момента. Но обороты остаются в целом прежними.

 

Т.е. по простому скоростью не порулишь как хочется. Что делать? На помощь тут идет электроника и частотное регулирование. Т.е. мы сетевое напряжение сначала выпрямляем, а потом на инверторе вкручиваем любую частоту какая нам нужна. И профиты сплошные. выглядит это так:

 
Но тут мы наблюдаем другую проблему — разгоняя частоту мы теряем в критическом моменте и снижается пусковой момент. Почему? А дело все в том, что поток завязан на частоту.
 
Если пренебречь падением напряжения на обмотках статора, то ЭДС примерно будет равна напряжению на фазах движка.
 

Uф≈K Φ f1

 

К — конструктивный коэффициент.
 
Т.е. у нас поток Ф зависит от частоты. Повышаем частоту и чтобы уравнение выполнялось должен снизиться поток, со всеми последствиями в виде провала по моменту.
 

Но что если заложить номинальную частоту в максимум возможного для данного двигателя, а регулировать вниз? Тут тоже проблемы возникнут. Поток будет расти, но бесконечно расти он не сможет, железо магнитопровода перенасытится и упадет КПД. Это просто энергетически невыгодно, зачем нам грелка, когда нужна крутилка?
 
Так что при изменении частоты не помешает и подкорректировать напряжение так, чтобы держать поток в пределах номинального, так потерь меньше.
 

▌Синхронный двигатель
Еще одна забавная машинка, работающая на вращающемся поле. Вспомним картинку вращающегося поля и сунем в ее чрево постоянный магнит.

Опа, магнит вращается синхронно полю. Механическую характеристику этого безобразия я даже не буду рисовать. Она скучна как пульс у трупа. Скорость жестко завязана на скорость поля и не зависит от момента, совсем. Абсолютно жесткая механическая характеристика.
 

Разумеется это не навсегда, если момент будет сильней поля, то он может оторвать его от поля, движок выпадет из синхронизма и настанет жопа — сам он в синхронный режим уже не вернется. Тут ситуация еще хуже чем с асинхронным двигателем. Синхронный двигатель даже нормально запуститься не сможет. Т.е. если его воткнуть в сеть то фиг он куда поедет, будет стоять и беспомощно дрыгаться. Вот такая, херня, малята.
 

Дети, давайте поможем дедушке двигателю стартануть! Что надо сделать? Правильно, Петя, надо подружить его с асинхронным двигателем — сунуть ему в нутро до кучи еще и беличью клетку. Это будет пусковая обмотка. Она рванет движок со старта, доведет его до подсинхронной частоты, а там он втянется в синхронизм как удав в пылесос. Правда момент такого пуска слабоват, но хоть что то. Но такие проблемы это геморрой еще прошлого века.
 

Сейчас есть новые, усовершенствованные методы старта синхронного двигателя. Потому, что у нас прогресс, модернизация в стране и нанотехнологии. В первую очередь я имею ввиду частотный пуск. Т.е. когда при старте поле статора не рвет с нуля на номинальные обороты, а нежно хватает движок за торчащие из ротора яй… эээ силовые линии магнитного поля и начинает плавно разгонять пока не выведет в номинал. Еще в начале может быть ориентирующий рывок, когда напряжение подается статично, на одну из фаз, чтобы придать ротору какой-то определенный ориентир, а дальше уже разгон.
 

Наиболее наглядно это можно увидеть на приводе шпинделя жесткого диска. Если у вас есть убитый жесткач, то разберите его и подайте питание на плату. Увидите, как движок плавно стартанет, но если его затормозить, то он встанет и будет лишь вяло вяло крутиться — выпал из синхронизма. Если сможете разогнать его до 7200 оборотов, то он втянется, и будет дальше вращаться как ни в чем не бывало.
 

Устранение этого недостатка может быть только одно — контроль положения ротора, т.е. система управления зорко глядит на то куда повернут ротор и не дает полю его упустить. Если движок нагружается, поле притормаживает, следуя за ротором так, чтобы получить наибольший момент. Способов следить много. Это и сельсины и датчики холла и энкодеры и оптика всякая. Есть еще и извращенские способы по замеру индукции на обмотке, что часто практикуется в модельных инверторах. И со всей этой тряхомудией это уже получается самый настоящий BLDC о которых я тоже когда-нибудь расскажу. Через пару лет, ага. Бугагага!
 

Регулирование синхронного двигателя сходно с асинхронным. Те же приколы связи частоты, потока и напряжения. Т.к. статор там точно такой же. Разве что скольжения нет, но есть критический момент, а он завязан на поток.
 

Коллекторный двигатель: виды, принцип работы, схемы

В бытовом электрооборудовании, где используются электродвигатели, как правило, устанавливаются электромашины с механической коммутацией. Такой тип двигателей называют коллекторными (далее КД). Предлагаем рассмотреть различные виды таких устройств, их принцип действия и конструктивные особенности. Мы также расскажем о достоинствах и недостатках каждого из них, приведем примеры сферы применения.

Что такое коллекторный двигатель?

Под таким определением подразумевается электромашина, преобразовывающая электроэнергию в механическую, и наоборот. Конструкция устройства предполагает наличие хотя бы одной обмотки подсоединенной к коллектору (см. рис. 1).

Рисунок 1. Коллектор на роторе электродвигателя (отмечен красным)

В КД данный элемент конструкции используется для переключения обмоток и в качестве датчика, позволяющего определить положение якоря (ротора).

Виды КД

Классифицировать данные устройства принято по типу питания, в зависимости от этого различают две группы КД:

  1. Постоянного тока. Такие машины отличаются высоким пусковым моментом, плавным управлением частоты вращения и относительно простой конструкцией.
  2. Универсальные. Могут работать как от постоянного, так и переменного источника электроэнергии. Отличаются компактными размерами, невысокой стоимостью и простотой управления.

Первые, делятся на два подвида, в зависимости от организации индуктора он может быть на постоянных магнитах или специальных катушках возбуждения. Они служат для создания магнитного потока, необходимого для образования вращательного момента. КД, где используются катушки возбуждения, различают по типам обмоток, они могут быть:

  • независимыми;
  • параллельными;
  • последовательными;
  • смешанными.

Разобравшись с видами, рассмотрим каждый из них.

КД универсального типа

На рисунке ниже представлен внешний вид электромашины данного типа и ее основные элементы конструкции. Данное исполнение характерно практически для всех КД.

Конструкция универсального коллекторного двигателя

Обозначения:

  • А – механический коммутатор, его также называют коллектором, его функции были описаны выше.
  • В – щеткодержатели, служат для крепления щеток (как правило, из графита), через которые напряжение поступает на обмотки якоря.
  • С – Сердечник статора (набирается из пластин, материалом для которых служит электротехническая сталь).
  • D – Обмотки статора, данный узел относится к системе возбуждения (индуктору).
  • Е – Вал якоря.

У устройств данного типа, возбуждение может быть последовательным и параллельным, но поскольку последний вариант сейчас не производят, мы его не будем рассматривать. Что касается универсальных КД последовательного возбуждения, то типовая схема таких электромашин представлена ниже.

Схема универсального коллекторного двигателя

Универсальный КД может работать от переменного напряжения благодаря тому, что когда происходит смена полярности, ток в обмотках возбуждения и якоря также меняет направление. В результате этого вращательный момент не изменяет своего направления.

Особенности и область применения универсальных КД

Основные недостатки данного устройства проявляются при его подключении к источникам переменного напряжения, что отражается в следующем:

  • снижение КПД;
  • повышенное искрообразование в щеточно-коллекторном узле, и как следствие, его быстрый износ.

Ранее КД широко применялись, во многих бытовых электроприборах (инструмент, стиральные машины, пылесосы и т.д.). На текущий момент производители практически престали использовать данный тип двигателей отдав предпочтение безколлекторным электромашинам.

Теперь рассмотрим коллекторные электромашины, работающие от источников постоянного напряжения.

КД с индуктором на постоянных магнитах

Конструктивно такие электромашины отличаются от универсальных тем, что вместо катушек возбуждения используются постоянные магниты.

Конструкция коллекторного двигателя на постоянных магнитах и его схема

Этот вид КД получил наибольшее распространение по сравнению с другими электромашинами данного типа. Это объясняется невысокой стоимостью вследствие простоты конструкции, простым управлением скорости вращения (зависит от напряжения) и изменением его направления (достаточно изменить полярность). Мощность двигателя напрямую зависит от напряженности поля, создаваемого постоянными магнитами, что вносит определенные ограничения.

Основная сфера применения – маломощные приводы для различного оборудования, часто используется в детских игрушках.

КД на постоянных магнитах с игрушки времен СССР

К числу преимуществ можно отнести следующие качества:

  • высокий момент силы даже на низкой частоте оборотов;
  • динамичность управления;
  • низкая стоимость.

Основные недостатки:

  • малая мощность;
  • потеря магнитами своих свойств от перегрева или с течением времени.

Для устранения одного из основных недостатков данных устройств (старения магнитов) в системе возбуждения используются специальные обмотки, перейдем к рассмотрению таких КД.

Независимые и параллельные катушки возбуждения

Первые получили такое название вследствие того, что обмотки индуктора и якоря не подключаются друг к другу и запитываются отдельно (см. А на рис. 6).

Рисунок 6. Схемы КД с независимой (А) и параллельной (В) обмоткой возбуждения

Особенность такого подключения заключается в том, что питание U и UK должны отличаться, в противном случае н возникнет момент силы. Если невозможно организовать такие условия, то катушки якоря и индуктора подключается параллельно (см. В на рис. 6). Оба вида КД обладают одинаковыми характеристиками, мы сочли возможным объединить их в одном разделе.

Момент силы у таких электромашин высокий при низкой частоте вращения и уменьшается при ее увеличении. Характерно, что токи якоря и катушки независимы, а общий ток является суммой токов, проходящих через эти обмотки. В результат этого, при падении тока катушки возбуждения до 0, КД с большой вероятностью выйдет из строя.

Сфера применения таких устройств – силовые установки с мощностью от 3 кВт.

Положительные черты:

  • отсутствие постоянных магнитов снимает проблему их выхода из строя с течением времени;
  • высокий момент силы на низкой частоте вращения;
  • простое и динамичное управление.

Минусы:

  • стоимость выше, чем у устройств на постоянных магнитах;
  • недопустимость падения тока ниже порогового значения на катушке возбуждения, поскольку это приведет к поломке.

Последовательная катушка возбуждения

Схема такого КД представлена на рисунке ниже.

Схема КД с последовательным возбуждением

Поскольку обмотки включены последовательно, то ток в них будет равным. В результате этого, когда ток в обмотке статора становится меньше, чем номинальный (это происходит при небольшой нагрузке), уменьшается мощность магнитного потока. Соответственно, когда нагрузка увеличивается, пропорционально увеличивается мощность потока, вплоть до полного насыщения магнитной системы, после чего эта зависимость нарушается. То есть, в дальнейшем рост тока в обмотке катушки якоря не приводит к увеличению магнитного потока.

Указанная выше особенность проявляется в том, что КД данного типа непозволительно запускать при нагрузке на четверть меньше номинальной. Это может привести к тому, что ротор электромашины резко увеличит частоту вращения, то есть, двигатель пойдет «в разнос». Соответственно, такая особенность вносит ограничения на сферу применения, например, в механизмах с ременной передачей. Это связано с тем, что при ее обрыве электромашина начинает работать в холостом режиме.

Указанная особенность не распространяется на устройства, чья мощность менее 200 Вт, для них допустимы падения нагрузки вплоть до холостого режима работы.

Преимущества КД с последовательной катушкой, такие же, как у предыдущей модели, за исключением простоты и динамичности управления. Что касается минусов, то к ним следует отнести:

  • высокую стоимость в сравнении с аналогами на постоянных магнитах;
  • низкий уровень момента силы при высокой частоте оборотов;
  • поскольку обмотки статора и возбуждения подключены последовательно, возникают проблемы с управлением скоростью вращения;
  • работа без нагрузки приводит к поломке КД.

Смешанные катушки возбуждения

Как видно из схемы, представленной на рисунке ниже, индуктор на КД данного типа обладает двумя катушками, подключенных последовательно и параллельно обмотке ротора.

Схема КД со смешанными катушками возбуждения

Как правило, одна из катушек обладает большей намагничивающей силой, поэтому она считается, как основная, соответственно, вторая – дополнительная (вспомогательная). Допускается встречное и согласованное включение катушек, в зависимости от этого интенсивность магнитного потока соответствует разности или сумме магнитных сил каждой обмотки.

При встречном включении характеристики КД становятся близкими к соответствующим показателям электромашин с последовательным или параллельным возбуждением (в зависимости от того, какая из катушек является основной). То есть, такое включение актуально, если необходимо получить результат в виде неизменной частоты оборотов или их увеличению при возрастании нагрузки.

Согласованное включение приводит к тому, что характеристики КД будут соответствовать среднему значению показателями электромашин с параллельными и последовательными катушками возбуждения.

Единственный недостаток такой конструкции – самая высокая стоимость в сравнении с другими типами КД. Цена оправдывается благодаря следующими положительными качествами:

  • не устаревают магниты, за отсутствием таковых;
  • малая вероятность выхода из строя при нештатных режимах работы;
  • высокий момент силы на низкой частоте вращения;
  • простое и динамичное управление.

§76. Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором

Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором (рис. 249 и 250) состоит из следующих основных частей: статор с трехфазной обмоткой, ротор с короткозамкнутой обмоткой и остов. Обмотка ротора выполнена бесконтактной (она не соединена ни с какой внешней цепью), что определяет высокую надежность такого двигателя.

Магнитная система. Асинхронная машина в отличие от машины постоянного тока не имеет явно выраженных полюсов. Такую магнитную систему называют неявнополюсной. Число полюсов в машине определяется числом катушек в обмотке статора и схемой их соединения. В четырехполюсной машине (рис. 251) магнитная система состоит из четырех одинаковых ветвей, по каждой из которых проходит половина магнитного потока Фп одного полюса, в двухполюсной машине таких ветвей две, в шестиполюсной — шесть и т. д. Так как через все элементы магнитной системы проходит переменный магнитный поток, то не только ротор 1, но

Рис. 249. Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором: 1 — остов; 2 — статор; 3 — ротор; 4 — стержни обмотки ротора; 5 — подшипниковый щит; 6 — вентиляционные лопатки ротора; 7 — вентилятор; 8 — коробка выводов

Рис. 250. Электрическая схема асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором (а) и его условное графическое изображение (б): 1 — статор; 2 — ротор

Рис.251. Магнитное поле четырехполюсной асинхронной машины

Рис. 252. Листы ротора (а) и статора (б)

Рис. 253. Пакет собранного статора (а) и статор с обмоткой (б)

и статор 2 выполняют из листов электротехнической стали (рис. 252), изолированных один от другого изоляционной лаковой пленкой, окалиной и пр. В результате этого уменьшается вредное действие вихревых токов, возникающих в стали статора и ротора при вращении магнитного поля. Листы статора и ротора имеют пазы открытой, полузакрытой или закрытой формы, в которых располагаются проводники соответствующих обмоток. В статоре чаще всего применяют полузакрытые пазы прямоугольной или овальной формы, в машинах большой мощности — открытые пазы прямоугольной формы.

Сердечник статора 1 (рис. 253, а) запрессовывают в литой остов 3 и укрепляют стопорными винтами. Сердечник ротора напрессовывают на вал ротора, который вращается в шариковых подшипниках, установленных в двух подшипниковых щитах. Воздушный зазор между статором и ротором имеет минимальный размер, допускаемый с точки зрения точности сборки и механической жесткости конструкции. В двигателях малой и средней мощности воздушный зазор обычно составляет несколько десятых миллиметра. Такой зазор обеспечивает уменьшение магнитного сопротивления магнитной цепи машины, а следовательно, и уменьшение намагничивающего тока, требуемого для создания в двигателе магнитного потока. Снижение намагничивающего тока позволяет повысить коэффициент мощности двигателя.

Обмотка статора. Она выполнена в виде ряда катушек из проволоки круглого или прямоугольного сечения. Проводники, находящиеся в пазах, соединяются, образуя ряд катушек 2 (рис. 253,б). Катушки разбивают на одинаковые группы по числу фаз, которые располагают симметрично вдоль окружности статора (рис. 254, а) или ротора. В каждой такой группе все катушки электрически соединяются, образуя одну фазу обмотки, т. е. отдельную электрическую цепь. При больших значениях фазного тока или при необходимости переключения отдельных катушек фазы могут иметь несколько параллельных ветвей. Простейшим элементом обмотки является виток (рис. 254,б), состоящий из двух проводников 1 и 2, размещенных в пазах, находящихся друг от друга на неко-

Рис. 254. Расположение катушек трехфазной обмотки на статоре асинхронного двигателя (а) и виток из двух проводников (б)

тором расстоянии у. Это расстояние приблизительно равно одному полюсному делению т, под которым понимают длину дуги, соответствующую одному полюсу.

Обычно витки, образованные проводниками, лежащими в одних и тех же пазах, объединяют в одну или две катушки. Иногда их называют секциями. Их укладывают таким образом, что в каждом пазу размещается одна сторона катушки или две стороны — одна над другой. В соответствии с этим различают одно- и двухслойные обмотки. Основным параметром, определяющим распределение обмотки по пазам, является число пазов q на полюс и фазу.

В обмотке статора двухполюсного двигателя (см. рис. 254, а) каждая фаза (А-Х; B-Y; C-Z) состоит из трех катушек, стороны которых расположены в трех смежных пазах, т. е. q = 3. Обычно q > 1, такая обмотка называется распределенной.

Наибольшее распространение получили двухслойные распределенные обмотки. Их секции 1 (рис. 255, а) укладывают в пазы 2 статора в два слоя. Проводники обмотки статора укрепляют в пазах текстолитовыми клиньями 5 (рис. 255,б), которые закладывают у головок зубцов.

Стенки паза покрывают листовым изоляционным материалом 4 (электрокартоном, лакотканью и пр.). Проводники, лежащие в пазах, соединяют друг с другом соответствующим образом с торцовых сторон машины. Соединяющие их провода называют лобовыми частями. Так как лобовые части не принимают участия в индуцировании э. д. с, их выполняют как можно короче.

Отдельные катушки обмотки статора могут соединяться «звездой» или «треугольником». Начала и концы обмоток каждой фазы выводят к шести зажимам двигателя.

Обмотка ротора. Обмотка ротора выполнена в виде беличьей клетки (рис. 256,а). Она сделана из медных или алюминиевых стержней, замкнутых накоротко с торцов двумя кольцами (рис. 256,б). Стержни этой обмотки вставляют в пазы ротора без какой-либо изоляции, так как напряжение в короткозамкну-

Рис. 255. Двухслойная обмотка статора асинхронного двигателя: 1 — секция; 2 — паз; 3 — проводник; 4 — изоляционный материал; 5 — клин; 6 — зубец

Рис. 256. Короткозамкнутый ротор: а — беличья клетка; б — ротор с беличьей клеткой из стержней; в — ротор с литой беличьей клеткой; 1 — короткозамыкающие кольца; 2— стержни; 3— вал; 4 — сердечник ротора; 5 — вентиляционные лопасти; 6 — стержни литой клетки

той обмотке ротора равно нулю. Пазы короткозамкнутого ротора обычно выполняют полузакрытыми, а в машинах малой мощности — закрытыми (паз имеет стальной ободок, отделяющий его от воздушного зазора). Такая форма паза позволяет хорошо укрепить проводники обмотки ротора, хотя и несколько увеличивает ее индуктивное сопротивление.

В двигателях мощностью до 100 кВт стержни беличьей клетки обычно получают путем заливки расплавленного алюминия в пазы сердечника ротора (рис. 256, в). Вместе со стержнями беличьей клетки отливают и соединяющие их торцовые короткозамыкающие кольца.

Для этой цели пригоден алюминий, так как он обладает малой плотностью, достаточно высокой электропроводностью и легко плавится.

Обычно двигатели имеют вентиляторы, насаженные на вал ротора. Они осуществляют принудительную вентиляцию нагретых частей машины (обмоток и стали статора и ротора), позволяя получить от двигателя большую мощность. В двигателях с короткозамкнутым ротором лопасти вентилятора часто отливают совместно с боковыми кольцами беличьей клетки (см. рис. 256, в).

Асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором просты по конструкции, надежны в эксплуатации. Их широко применяют для привода металлообрабатывающих станков и других устройств, которые начинают работать без нагрузки. Однако сравнительно малый пусковой момент у этих двигателей и большой пусковой ток не позволяют использовать их для привода таких машин и механизмов, которые должны пускаться в ход сразу под большой нагрузкой (с большим пусковым моментом). К таким машинам относятся грузоподъемные устройства, компрессоры и др.

Увеличить пусковой момент и уменьшить пусковой ток можно при выполнении беличьей клетки с повышенным активным сопротивлением. При этом двигатель будет иметь увеличенное скольжение и большие потери мощности в обмотке ротора. Такие двигатели называют двигателями с повышенным скольжением (обозначаются АС). Их можно использовать для привода машин, работающих сравнительно небольшое время. На э. п. с. переменного тока эти двигатели (со скольжением до 10%) применяют для привода компрессоров, которые работают периодически в течение коротких промежутков времени при уменьшении давления в воздушных резервуарах ниже определенного предела.

Двигатели с повышенным пусковым моментом. Короткозамкнутые асинхронные двигатели с повышенным пусковым моментом имеют специальную конструкцию ротора (обозначаются АП). К ним относятся двигатели с двойной беличьей клеткой и двигатели с глубокими пазами.

Ротор 3 (рис. 257,а) двигателя с двойной беличьей клеткой имеет две короткозамкнутые обмотки. Наружная клетка 1 является пусковой. Она обладает большим активным и малым реактивным сопротивлениями. Внутренняя клетка 2 является основной обмоткой ротора; она, наоборот, обладает незначительным активным и большим реактивным сопротивлениями. В начальный момент пуска ток проходит, главным образом, по наружной клетке, которая создает значительный вращающий момент. По мере увеличения частоты вращения ток переходит во внутреннюю клетку, и по окончании процесса пуска машина работает как обычный короткозамкнутый двигатель с одной (внутренней) клеткой. Вытеснение тока в наружную клетку в начальный момент пуска объясняется действием, э. д. с. самоиндукции, индуцируемой в проводниках ротора. Чем ниже расположен в пазу проводник, тем большим магнитным потоком рассеяния 6 он охватывается и тем большая э. д. с. самоиндукции в нем индуцируется (рис. 257, в), следовательно, тем большее он будет иметь индуктивное сопротивление.

Вытеснение тока в верхние проводники ротора сильно сказывается при неподвижном роторе, когда частота тока, индуцируемого в обеих клетках ротора, велика. При этом индуктивные

Рис. 257. Конструкция роторов асинхронных двигателей с повышенным пусковым моментом: с двойной беличьей клеткой (а), с глубокими пазами (б) и разрезы их пазов (в и г)

сопротивления обеих клеток значительно больше активных и ток распределяется между ними обратно пропорционально их индуктивным сопротивлениям, т. е. проходит в основном по наружной клетке с большим активным сопротивлением. По мере возрастания частоты вращения ротора частота тока в нем будет уменьшаться (вращающееся магнитное поле будут пересекать проводники ротора с меньшей частотой), и ток начнет проходить по обеим клеткам в соответствии с их активными сопротивлениями, т. е., главным образом, через внутреннюю клетку.

Таким образом, процесс пуска двигателя с двойной беличьей клеткой имеет сходство с процессом пуска асинхронного двигателя с фазным ротором, когда в начале пуска в цепь обмотки ротора вводится добавочное активное сопротивление (пусковой реостат), а по мере разгона это сопротивление выводится. Точно так же и в рассматриваемом двигателе ток в начале пуска проходит по наружной клетке с большим активным сопротивлением, а затем по мере разгона постепенно переходит во внутреннюю клетку с малым активным сопротивлением.

Для повышения активного сопротивления пусковой клетки стержни ее изготовляют из маргацовистой латуни или бронзы. Стержни рабочей клетки выполняют из меди, обладающей малым удельным сопротивлением, причем площадь поперечного сечения их больше, чем у пусковой клетки. В результате этого активное сопротивление пусковой клетки увеличивается в 4—5 раз по сравнению с рабочей. Между стержнями обеих клеток имеется узкая щель 5, размеры которой определяют индуктивность рабочей клетки. Двухклеточный двигатель на 20—30% дороже коротко-замкнутого двигателя обычной конструкции. Для упрощения технологии изготовления ротора двухклеточные двигатели небольшой и средней мощности выполняют с литой алюминиевой клеткой.

Действие двигателей с глубокими пазами (рис. 257, б) также основано на использовании явления вытеснения тока. В этих двигателях стержни 4 беличьей клетки выполнены в виде узких медных шин, заложенных в глубокие пазы ротора 3 (высота паза в 10— 12 раз больше его ширины). Нижние слои стержней, расположенные дальше от поверхности ротора, охватываются значительно большим числом магнитных линий потока рассеяния 6, чем верхние (рис. 257,г), поэтому они имеют во много раз большую индуктивность. В начале пуска в результате увеличенного индуктивного сопротивления нижних частей стержней ток проходит, главным образом, по их верхним частям. При этом используется только небольшая часть поперечного сечения каждого стержня, что приводит к увеличению его активного сопротивления, а следовательно, и к возрастанию активного сопротивления всей обмотки ротора.

При увеличении частоты вращения ротора вытеснение тока в верхние части стержней уменьшается (по той же причине, что и в двигателе с двойной беличьей клеткой), и после окончания пуска ток равномерно распределяется по площади их поперечного сечения.

Электрические машины — это машины, совершающие преобразование электрической энергии в механическую или механической в электрическую. В первом случае электрические машины называются двигателями, во втором — генераторами.

Асинхронный электродвигатель относятся к классу индуктивных электрических машин, действие которых основано на явлении электромагнитной индукции, открытом Фарадеем в 1831 г.

Чтобы лучше понять принцип действия асинхронного двигателя, на котором основана его работа , рассмотрим известный опыт Араго (рис. 1), объясненный впоследствии Фарадеем. В этом опыте некоторый постоянный магнит М люсами N—5 приводится во вращение механически мощью рукоятки Р. На небольшом расстоянии от полюсов магнита устанавливается легкий медный диск Д на оси, которая может вращаться в подшипниках. При вращении рукоятки и соответственно закрепленного с нею магнита в медном диске наводятся токи, которые, взаимодействуя с магнитным полем N — S, обеспечивают появление вращающего момента. Под влиянием этого момента диск также увлекается в сторону вращения магнита. Таким образом, диск Араго является прототипом современного асинхронного двигателя.

Рис. 1. Опыт Ф. Д. Араго

Если в магнитном поле поместить прямолинейный проводник длиной l перпендикулярно направлению поля и пропустить через него постоянный электрический ток I, то на проводник в соответствии с законом Ампера будет действовать механическая сила F. Эта сила равна (в ньютонах) :

F = BlI,    (1)

где В — индукция магнитного поля, Тл; l — длина той части проводника, которая находится в магнитном поле, м; I — сила тока, проходящего по проводнику, А.

Таким образом, электрическая машина должна содержать две основные части: часть, создающую магнитное поле, и часть, содержащую совокупность проводников, расположенных в этом поле. В электрических машинах магнитное поле обычно создается с помощью системы обмоток (катушек) с током, расположенных на стальных (ферромагнитных) сердечниках.

Рассмотрим теперь простейший случай образование магнитного поля с помощью переменного тока, проходящего по витку катушки, имеющему форму, показанную на рис. 2,а. Промышленная сеть переменного тока обеспечивает синусоидальную форму тока. На рис. 2,е изображена характеристика изменения тока в рассматриваемом контуре в зависимости от времени протекания процесса. Как видно из графика, ток имеет один знак, условно принятый положительным, на участке от 0 до момента времени t1, а затем противоположный, отрицательный знак на участке от t1 до t2 по оси времени.

Максимальные значения тока Imax достигаются в моменты времени t’ и t»‘. При прохождении тока по рассматриваемому проводнику образуется магнитное поле, направление силовых линий которого показано на рис. 2,б в плоскости, перпендикулярной контуру с током. Условно направление тока от плоскости чертежа к читателю обозначено точкой, а противоположное направление — крестиком. Пунктиром показан постоянный магнит, обеспечивающий аналогичное магнитное поле, как и контур с током в момент времени t’. Для любого другого момента времени на участке 0—t1 магнитное поле будет иметь то же направление, но по значению оно будет слабее (например, в момент времени t»). Далее на участке характеристики t1 — t2(рис. 2,в) направление магнитных силовых линий поля (рис. 2, б) меняется на противоположное в соответствии  с изменением знака, т. е. направление тока в контуре (противоположное по сравнению с изображенным на рис. 2,б) также изменится на противоположное.

Рис. 2. Образование пульсирующего магнитного поля контуром с током: а — контур с током; б — магнитное поле контура; в — изменение тока в контуре во времени

Таким образом, при питании контура переменным током направление и величина магнитного поля, образованного этим витком, периодически изменяются. Такое магнитное  поле получило название пульсирующего.

Мы рассмотрели случай образования магнитного поля при питании контура однофазным переменным током. На практике асинхронные двигатели, как правило, питаются трехфазным переменным током. Трехфазная цепь переменного тока состоит из трех однофазных цепей. В этих цепях токи или напряжения изменяются по тому же периодическому синусоидальному закону с той же частотой, но с некоторым сдвигом (отставанием) во времени. Величина отставания тока во второй фазе по сравнению с током в первой фазе составляет 1/3 периода времени Т, или 120°. Ток в третьей фазе также отстает от тока во второй фазе на 1/3 периода.

На рис. 3,б показано образование магнитного поля с помощью трех контуров, сдвинутых относительно друг друга на 120° и питающихся от трехфазной сети синусоидального переменного тока. На рис. 3,а показан характер прохождения токов в каждой фазе, т. е. в каждом из контуров. Обозначение направлений токов на рис. 3,б (точки или крестики) соответствует принятому нами на рис. 2. Токи считаются положительными, если они имеют направления из плоскости чертежа (обозначено точкой) в началах контуров с током в фазах Ан, Вн, Сн и одновременно направление в плоскость чертежа (обозначено крестиком) в концах контуров фаз Ак, Вк, Ск. Такой случай, рассматриваемый для момента времени t1, показан на примере рис. 3,б. Пользуясь известным из физики правилом буравчика, можно построить силовые линии создаваемого магнитного поля токов. Направление этих силовых линий будет аналогично направлению силовых линий поля, создаваемого с помощью постоянного магнита, условно обозначенного на этом рисунке пунктиром.

Рис. 3. Образование вращающегося магнитного поля трехфазным током: а — изменение фазных токов во времени; б — магнитное поле в разные моменты времени

В некоторый момент времени t1 ток tВ достигнет своего наибольшего положительного значения, при этом токи iА, iС отрицательны. Такой пример рассмотрен на втором сверху рисунке (рис. 3,б). Как видно, в рассматриваемом случае две образовавшиеся зоны токов противоположного направления создают аналогичное поле, как и в момент времени t1. Однако оно повернуто на 1/3 окружности, т. е. на 120° по часовой стрелке.

Далее сравним распределение магнитного поля на двух других примерах рис. 3,б, соответствующих моментам времени t3 и t4, с рассмотренными ранее случаями для моментов времени t1 и t2. При сравнении видно, что за период изменения времени Т создаваемое трехфазным током магнитное поле поворачивается в пространстве на целый оборот, т. е. на 360°. Такое магнитное поле называется вращающимся.

Если изменить чередование каких-либо двух фаз (рис.4), например подключить обмотку b к фазе С и наоборот, т. е. вместо соединения по схеме на рис. 4,а выполнить его по схеме на рис. 4,б, то произойдет изменение направления вращения магнитного поля на противоположное. Это свойство обычно используетсяпри необходимости изменения направления вращения асинхронного электродвигателя, т. е. при осуществлении так называемого реверса двигателя.

Рис. 4. Изменение чередования фаз питающего напряжения для изменения направления вращения асинхронного двигателя

Как видно из простейшего примера (см. рис. 1), аналогичное магнитное поле может быть получено с помощью-электромагнита, имеющего одну пару полюсов (северный N и южный S). В дальнейшем понятием число пар полюсов мы будем часто пользоваться.

Асинхронный электродвигатель имеются две основные части — вращающийся ротор и неподвижный статор. В широко распространенных трехфазных асинхронных электродвигателях статор подключается к трехфазной сети переменного тока. Трехфазный ток обмоток статора создает вращающееся магнитное поле с магнитным потоком Ф. Поле вращается относительно ротора, пересекает его обмотки и наводит в них электродвижущие силы (ЭДС). Под действием ЭДС в обмотках ротора, замкнутых накоротко, проходит ток I2 (в дальнейшем индекс 1 будет соответствовать статору и индекс 2 — ротору).

При взаимодействии тока ротора с вращающимся магнитным полем статора возникает сила, которая заставляет ротор двигаться в сторону вращения магнитного поля. Этой силе соответствует вращающий электромагнитный момент М, который пропорционален магнитному потоку Ф поля статора и току ротора I2, т. е.

М=kмФI2,      (2)

где kм — коэффициент, учитывающий конструктивные размеры активных частей машины.

Необходимо отметить, что вращающееся поле может быть  двухполюсным,  четырехполюсным, шестиполюсным и т. д. Число пар полюсов вращающегося поля определяется устройством обмотки статора. При одной и той же частоте f1 питающего тока (промышленная частота 50 периодов в секунду, или 50 Гц) многополюсное магнитное поле будет вращаться медленнее двухполюсного в число раз, равное числу пар полюсов р обмотки машины. Частота вращения поля n1 может быть найдена по формуле, об/мин,

n1=60f1/p.      (3)

В асинхронном двигателе частота вращения ротора n, увлекаемого магнитным полем статора, меньше частоты вращения n1 самого поля. В самом деле, в случае равенства этих частот вращения прекратилось бы движение поля по отношению к ротору, в роторе перестала бы наводиться ЭДС, создающая токи в его обмотках. При этом прекратилось бы создание электромагнитного момента, под действием которого ротор приходил во вращения. В таком случае ротор стал бы неминуемо проскальзывать, тормозиться, т. е. частота его вращения стала бы меньше частоты вращения магнитного поля, что и соответствует действительному положению в асинхронном двигателе. Ввиду различия частот вращения поля и ротора рассматриваемые машины получили названия асинхронных или несинхронных.

Относительная разность частот вращения ротора и магнитного поля получила название скольжения. Скольжение обозначается буквой s и определяется по формуле

         (4)

Если затормозить ротор асинхронного двигателя (n=0), то частоты токов статора и ротора будут одинаковыми, а сам двигатель превратится в трансформатор с вращающимся магнитным полем. В этом режиме преобразования электрической энергии в механическую не происходит.

В зависимости от соотношения частот вращения поля n1 и ротора n можно выделить три режима работы асинхронной машины: двигательный, генераторный и тормозной. Рассмотрим их подробней.

Когда асинхронный двигатель работает в двигательном режиме частота вращения ротора изменяется в пределах 0<n<n1. Вращение ротора происходит под действием электромагнитного вращающего момента, а его направление совпадает с направлением вращения поля статора. Этот режим является основным при работе машины. Подводимая к статору электрическая энергия преобразуется в данном режиме в механическую.

Если с помощью какого-либо другого первичного двигателя, установленного на валу асинхронной машины, обеспечить вращение ротора с частотой выше частоты вращения магнитного поля статора (n>n1), то асинхронная машина перейдет в генераторный режим, при этом направление вращения поля статора относительно ротора изменится на обратное по сравнению с работой машины в двигательном режиме. Вследствие этого изменят свой знак ЭДС, наводимая в обмотке ротора, и ток I2. Изменение направления тока приведет к изменению направления электромагнитного момента, который теперь будет направлен против направления вращения ротора. Таким образом, электромагнитный момент становится тормозным по отношению к двигателю, который приводит во вращение ротор асинхронной машины. Механическая энергия, передаваемая этим- двигателем асинхронной машине, преобразуется в электрическую и отдается в сеть, к которой подключена асинхронная машина. Примером такого режима может служить работа электровоза при спуске железнодорожного состава под уклон.

Режим работы асинхронной машины, когда ротор приводится во вращение против направления вращения электромагнитного поля статора, получил название режима электромагнитного тормоза (или тормозного). Этот режим нашел применение в ряде подъемно-транспортных устройств. В этом режиме, как и в генераторном, электромагнитный момент направлен против направления вращения ротора. Однако в отличие от генераторного режима в режиме электромагнитного тормоза не происходит электромеханического преобразования энергии. Вся подводимая к асинхронной машине механическая и электрическая энергия преобразуется в потери (нагрев обмоток, потери на трение и др.). Генераторный режим и режим электромагнитного тормоза относятся к специальным режимам работы асинхронных машин.

3-х фазный 2-полюсный асинхронный двигатель переменного тока мощностью 3 л.с. (2,2 кВт)

Это полностью закрытый трехфазный 4-полюсный асинхронный двигатель с вентиляторным охлаждением, номинальной мощностью 3 л.с. и номинальной скоростью 28740 об / мин при установке на лапах. Он может широко использоваться в различном оборудовании общего назначения, таком как вентиляторы, насосы, компрессоры, станки, транспорт и т. Д.

Асинхронный двигатель мощностью 3 л. С.

Основы Модель АТО-Y2-90L-2
Проектный стандарт IEC
Масса 24 кг
Тип рамы 90L
Крепление Горизонтальное крепление на лапах (B3)
Метод подключения Мощность ≤ 4 л.с. (3 кВт), Y-соединение
Мощность ≥ 5.5 л.с. (4 кВт), соединение треугольником
Степень защиты IP54 / IP55
Класс изоляции класс F
Охлаждение TEFC (соответствие коду IC 411 стандарта IEC 60034-6)
Технические параметры Номинальная мощность 3,0 л.с. или 2,2 кВт
Номер полюса 2-полюсный
Номинальная скорость 2840 об / мин
Частота 50 Гц
Номинальное напряжение 380 В (соединение Y по умолчанию) / 220 В (самостоятельно измените соединение Y на Δ)
Номинальный ток (полная нагрузка) 4.85A / 8.4A
КПД 81,0%
Коэффициент мощности (cosφ) 0,85
Номинальный крутящий момент (Tn) 7,4 Нм
Момент заторможенного ротора / номинальный крутящий момент (TST / Tn) 2,2
Максимальный крутящий момент / номинальный крутящий момент (Tmax / Tn) 2,3
Ток заторможенного ротора / номинальный ток (IST / In) 7.0
Уровень шума 72 дБ / (А)
Окружающая среда Температура окружающей среды -15 ℃ + 40 ℃
Высота Менее 1000 м над уровнем моря

Трехфазный асинхронный двигатель Размеры

Тип рамы Установочные размеры (мм) Габаритные размеры
А A / 2 B С D E F G H К AB AC н.э. HD л
90 л 140 70 125 56 24 50 8 20 90 10 180 195 155 250 345

Схемы подключения (трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором)

Советы: Метод управления скоростью трехфазного асинхронного двигателя
Расчет скорости трехфазного асинхронного двигателя: n = 60f (1-с) / p
Из приведенной выше формулы видно, что изменение частоты источника питания f, пар полюсов двигателя p и скольжения может достигать цели изменения скорости вращения.С точки зрения природы управления скоростью, различные методы управления скоростью — это не что иное, как изменение синхронной скорости двигателя переменного тока или не изменение синхронной скорости. Метод управления скоростью без изменения синхронной скорости широко используется в производственном оборудовании, включая последовательное сопротивление в роторе электродвигателя с обмоткой, прерыватель, каскадную и электромагнитную скользящую муфту, гидравлическую муфту, муфту с масляной пленкой и т. Д. Изменение синхронной скорости состоит из многоскоростной двигатель пар полюсов статора, преобразование напряжения и частоты статора и т. д.
Что касается энергии, потребляемой при регулировании скорости, существует два типа, включая высокоэффективное регулирование скорости и низкоэффективное регулирование скорости. Высокоэффективное управление скоростью относится к постоянным потерям скольжения или нескользящим потерям, таким как многоскоростной двигатель, регулирование частоты и метод управления для восстановления потерь на скольжение (например, каскадное управление скоростью и т. Д.). Способ управления скоростью потери скольжения неэффективен, например, потеря энергии происходит в цепи ротора из-за метода управления скоростью последовательного сопротивления в ротаторе; Потеря энергии происходит в катушке сцепления методом регулирования скорости электромагнитной муфты; В масле гидравлической муфты происходит потеря энергии методом регулирования скорости гидродинамической муфты.Вообще говоря, потеря скольжения увеличивается с расширением диапазона скоростей. Если диапазон скоростей невелик, потери энергии будут очень небольшими.

12 Разница между двухполюсными двигателями и четырехполюсными двигателями

Электродвигатель — это электрическая машина, преобразующая электрическая энергия в механическую энергию. Большинство электродвигателей работают через взаимодействие между магнитным полем двигателя и электрическим током в обмотка проволоки для создания силы в виде вращения вала.Электродвигатели можно классифицировать по такие соображения, как тип источника питания, внутренняя конструкция, применение и тип вывода движения.

Число полюсов — это фактор, определяющий синхронная скорость асинхронного двигателя. 4-полюсный двигатель в 4 магнитных полюсов на роторе и количество связанных электромагнитных обмоток (схемы).

4-полюсный двигатель имеет крутящий момент примерно 3,0 фунт-сила-футов на 1 л.с. тогда как двухполюсный двигатель имеет крутящий момент 1,5 фунт-сила-футов.При 60 Гц 4-полюсный двигатель около 1800 об / мин, где 2-полюсный двигатель — 3600 об / мин. Таким образом, 4-полюсный двигатель обеспечивает более высокий КПД и более высокий крутящий момент на единицу объема и веса.

Двухполюсные двигатели

Двухполюсный двигатель — это двигатель с двумя магнитными полюсами. или пара магнитных полюсов с конфигурацией север-юг. 2-х полюсный двигатель потребляет меньше энергии, имеет больше оборотов в минуту, хорошие шумовые характеристики и меньшая производительность труда. Этот тип двигателя неэффективен для большой мощности. Приложения.

Что вам нужно Знайте о 2-полюсном двигателе

  1. 2-полюсный двигатель — это двигатель, имеющий два магнитные полюса или пара магнитных полюсов.
  2. Ротор двухполюсного двигателя совершает один цикл для каждого цикла источника.
  3. Двухполюсный двигатель показывает направление север-юг. конфигурация.
  4. 2-полюсный двигатель имеет высокую скорость из-за меньшего количества полюсов.
  5. 2-полюсный двигатель требует меньше времени для тренировки по сравнению с двухполюсным двигателем. 4-х полюсный двигатель.
  6. 2-полюсный двигатель имеет хорошие шумовые характеристики.
  7. 2-полюсный двигатель цилиндрической формы.
  8. Двухполюсный двигатель имеет большее количество оборотов в минуту.
  9. Коробка передач ниже 3000 об / мин всегда требуется для 2 полюсный двигатель.
  10. Двухполюсный двигатель имеет более высокое значение NPSHR.
  11. Двухполюсный двигатель не подходит для большой мощности.
  12. 2-полюсный двигатель более эффективен.

4-полюсные двигатели

4-полюсный двигатель — это двигатель с 4 или двумя магнитными полюсами. пары магнитных полюсов с конфигурацией север-юг-север-юг.4 полюса двигатель потребляет больше энергии, имеет меньше оборотов в минуту и ​​выдает больше крутящий момент на мощность и мощность работы. Этот тип двигателя подходит для приложений большой мощности.

Что нужно знать о 4-полюсном двигателе

  1. 4-полюсный двигатель — это двигатель с 4-мя магнитными полюса или две пары магнитных полюсов.
  2. 4-полюсный двигатель выполняет только половину цикла для каждый цикл источника.
  3. 4-х полюсный мотор показывает север-юг-север-юг конфигурация.
  4. 4-полюсный двигатель имеет низкую скорость из-за большего числа полюсов.
  5. 4-полюсный двигатель имеет двойную рабочую мощность, чем 2-х полюсный двигатель.
  6. 4-полюсный двигатель не обладает хорошими шумовыми характеристиками.
  7. 4-полюсный двигатель не цилиндрический.
  8. 4-полюсный двигатель имеет меньшее количество оборотов в минуту.
  9. Обычно нет необходимости в коробке передач в 4 полюсный двигатель.
  10. 4-полюсный двигатель имеет низкое значение NPSHR.
  11. 4-х полюсный двигатель подходит для большой мощности.
  12. 4-полюсный двигатель менее эффективен.

Также читайте: Разница между шаговым двигателем и серводвигателем

Разница Между двухполюсными двигателями и четырехполюсными двигателями в табличной форме

ОСНОВА СРАВНЕНИЯ ДВИГАТЕЛЬ 2 ПОЛЮСА 4-ПОЛЮСНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ
Описание Двухполюсный двигатель — это тип двигателя, который имеет два магнитных полюса или пару магнитного полюса. 4-полюсный двигатель — это двигатель с 4 магнитными полюсами или двумя парами магнитных полюсов. магнитные полюса.
Количество циклов для каждого Цикл ресурса Ротор двухполюсного двигателя совершает один цикл за каждый цикл источник. 4-полюсный двигатель выполняет только половину цикла за каждый цикл источник.
Конфигурация Двухполюсный двигатель показывает конфигурацию север-юг. 4-полюсный двигатель имеет конфигурацию север-юг-север-юг.
Скорость Двухполюсный двигатель имеет высокую скорость из-за меньшего количества полюсов. 4-полюсный двигатель имеет низкую скорость из-за большего количества полюсов.
Результат работы 2-полюсный электродвигатель требует меньше усилий по сравнению с 4-полюсным электродвигателем. 4-полюсный двигатель имеет двойную рабочую мощность, чем 2-полюсный двигатель.
Уровень шума 2-полюсный двигатель имеет хорошие шумовые характеристики. 4-полюсный двигатель не обладает хорошими шумовыми характеристиками.
Форма Двухполюсный двигатель имеет цилиндрическую форму. 4-полюсный двигатель не цилиндрический.
об / мин У 2-полюсного двигателя больше оборотов в минуту. У 4-полюсного двигателя меньше оборотов в минуту.
Коробка передач Для 2-полюсного двигателя всегда требуется редуктор со скоростью ниже 3000 об / мин. Как правило, в 4-полюсном двигателе нет необходимости в редукторе.
НПШР Двухполюсный двигатель имеет более высокое значение NPSHR. 4-полюсный двигатель имеет низкое значение NPSHR.
Пригодность Двухполюсный двигатель не подходит для большой мощности. 4-полюсный двигатель подходит для большой мощности.
КПД 2-полюсный двигатель более эффективен. 4-полюсный двигатель менее эффективен.
Предыдущая статья15 Разница между Google и Google ChromeСледующая статья10 Разница между испарением и испарением (со сравнительной таблицей)

TEC IE2 Трехфазный двигатель мощностью 3 кВт 230 В / 400 В, 2 полюса, 100 л, корпус B3

TEC Electric 3.0 кВт, 3 фазы, 2 полюса, высокоэффективный монтаж на лапах (B3) Алюминиевый двигатель переменного тока в раме 100 л для трехфазного питания 230 или 400 В. Инвертор, рассчитанный на использование с преобразователем частоты с преобразователем частоты, имеющим 1-фазный или 3-фазный вход и 3-фазный выход, или источник питания с фиксированной частотой при 50 или 60 Гц.

Фиксированная мощность источника питания: 3 кВт (4 л.с.) x 2880 об / мин при 230 В или 400 В x 50 Гц, 3 фазы. 3456 об / мин при 60 Гц
Выходная мощность инвертора: 14: 1 Диапазон регулирования скорости от 288 об / мин до 4032 об / мин для управления от 5 до 70 Гц, с подходящим снижением номинальных значений на более низких скоростях.

Ток полной нагрузки: 10,2 А при 230 В или 5,88 А при 400 В.
Коэффициент мощности: 0,87 при подключении к сети с частотой 50 Гц.
КПД: 84,6%.
Установите перемычки клеммной коробки «три груди» для подключения 230 В треугольником.
Установить перемычки клеммной коробки «два на одной стороне» для подключения «звезда» на 400 В.

Размеры: 198 мм в ширину, 369 мм в длину и 252 мм в высоту в корпусе IP55.
Крепление на лапке: на 12-миллиметровые отверстия при ширине 160 x 140 мм по центру 63 мм назад от плеча вала.
Вал: диаметр 28 мм x 60 мм с шпонкой шириной 8 мм.
Вес: 22,7 кг.

Температура окружающей среды: номинальная 40 ° C.
Необходимое вентиляционное пространство у заднего забора охлаждающего воздуха.
Термисторы для защиты от перегрева включены в комплект для использования с внешним устройством контроля (см. Продукты, указанные ниже).

Номер детали производителя: 3.023TECAB3-IE2. Предыдущая часть номер: TECA2-100L1-2-B3

Для использования с регулируемой скоростью: —
Выходной сигнал с частичной задержкой , когда инвертор запитан …
7,1 Нм — 3.00 кВт (4,0 л.с.) x 4032 об / мин при 70 Гц
9,9 Нм — 3,00 кВт (4,0 л.с.) x 2880 об / мин при 50 Гц
9,9 Нм — 1,50 кВт (2,0 л.с.) x 1440 об / мин при 25 Гц
9,9 Нм — 0,30 кВт (0,4 л.с.) x 288 об / мин при 5 Гц
Длительная мощность при питании от инвертора …
7,1 Нм — 3,00 кВт (4,0 л.с.) x 4032 об / мин при 70 Гц
9,9 Нм — 3,00 кВт (4,0 л.с.) x 2880 Обороты при 50 Гц
8,5 Нм — 1,28 кВт (1,7 л.с.) x 1440 об / мин при 25 Гц
5,0 Нм — 0,15 кВт (0,2 л.с.) x 288 об / мин при 5 Гц

Доступна расширенная гарантия: Если двигатель переменного тока TEC используется с инвертором переменного тока TECDrive (см. Связанные продукты ниже), гарантийный срок составляет 2 года (с момента отправки).Стандартная гарантия — 1 год.
Для действия расширенной гарантии инвертор переменного тока TEC и двигатель TEC должны быть в одном заказе и использоваться вместе на объекте.

С 1 января 2017 года трехфазные асинхронные электродвигатели с номинальной мощностью от 0,75 кВт до 375 кВт и КПД менее IE3 должны быть оснащены приводом с регулируемой скоростью (инверторный привод). Исключения см. В Постановлении Комиссии ЕС 640/2009.

Объяснение скорости двигателя: погружение в двигатели переменного и постоянного тока

Скорость, крутящий момент, мощность и напряжение являются важными факторами при выборе двигателя.В этом блоге, состоящем из двух частей, мы углубимся в особенности скорости двигателя. В части 1 мы обсудим, как скорость различается между типами двигателей, а в части 2 мы рассмотрим, когда следует рассмотреть возможность добавления коробки передач в приложение.

Скорость асинхронного двигателя переменного тока

Электродвигатели переменного тока

уникальны тем, что созданы для работы на определенных скоростях независимо от их конструкции или производителя. Скорость двигателя переменного тока зависит от количества полюсов и частоты сети источника питания, а не от его напряжения.Обычные двигатели переменного тока состоят из двух или четырех полюсов. В полюсах статора создается магнитное поле, которое индуцирует результирующие магнитные поля в роторе, которые соответствуют частоте изменяющегося магнитного поля в статоре. Двухполюсные двигатели переменного тока, работающие с частотой 60 Гц, всегда будут работать со скоростью примерно 3600 об / мин, а четырехполюсные двигатели переменного тока будут иметь скорость около 1800 об / мин.

Скорость = 120 x частота (Гц) / число полюсов двигателя

Пример 120 x 60 Гц / 4 полюса = 1800 об / мин.

Имейте в виду, что скорость двигателя переменного тока не будет достигать этих точных значений — и будет немного ниже — потому что существует определенная величина скольжения, которая должна присутствовать для двигателя для создания крутящего момента. Ротор всегда будет вращаться медленнее, чем магнитное поле статора, и постоянно играет в догонялки. Это создает крутящий момент для запуска двигателя переменного тока. Разница между синхронными скоростями статора (3600 и 1800 об / мин) и фактической рабочей скоростью называется скольжением.(Дополнительную информацию о скольжении можно найти в нашем блоге «Синхронные и асинхронные двигатели: обнаруживая разницу».)

Элемент управления может использоваться для изменения скорости трехфазного двигателя переменного тока путем увеличения или уменьшения частоты, передаваемой на двигатель, в результате чего он ускоряется или замедляется. Кроме того, многие элементы управления переменного тока имеют однофазный вход, поэтому это позволяет запускать трехфазные двигатели на объектах, где отсутствует трехфазное питание.

Однако эта возможность изменять скорость не характерна для однофазных двигателей переменного тока.Эти двигатели подключаются непосредственно к стандартной розетке и работают с установленной доступной частотой. Исключением из этого практического правила может быть потолочный вентилятор, который работает от однофазного двигателя переменного тока, но имеет три различных настройки скорости.

Скорость двигателя постоянного тока

Хотя двигатели постоянного тока с постоянными магнитами также имеют полюса, эти полюса не влияют на скорость, как двигатели переменного тока, потому что есть несколько других факторов, влияющих на двигатели постоянного тока. Количество витков провода в якоре, рабочее напряжение двигателя и сила магнитов — все это влияет на скорость двигателя.Если двигатель постоянного тока работает от батареи 12 В, это максимальное напряжение, доступное для устройства, и двигатель сможет работать только на скорости, рассчитанной на 12 В. Если батарея разряжена и подает меньшее напряжение, скорость соответственно уменьшится.

Теперь, если вы подключите тот же самый двигатель 12 В постоянного тока к источнику питания 24 В постоянного тока, ваша скорость обычно удваивается. Имейте в виду, что работа двигателя с удвоенной скоростью при одной и той же точке нагрузки / крутящего момента приведет к тому, что двигатель будет работать более интенсивно, создавая дополнительный нагрев, который со временем может вызвать преждевременный отказ двигателя.

Как и в случае трехфазных двигателей переменного тока и бесщеточных двигателей постоянного тока, средства управления могут использоваться с двигателями постоянного тока. Регуляторы постоянного тока регулируют скорость, изменяя напряжение, подаваемое на двигатель (это отличается от средств управления двигателем переменного тока, которые регулируют сетевую частоту двигателя).

Типичные скорости холостого хода или синхронные скорости для двигателя переменного тока с дробной мощностью 1800 или 3600 об / мин и от 1000 до 5000 об / мин для двигателей постоянного тока с дробной мощностью. Если приложение требует более низкой скорости и / или более высокого крутящего момента, следует рассмотреть вариант редукторного двигателя.Чтобы узнать больше о добавлении редуктора, ознакомьтесь с частью 2, «Объяснение скорости двигателя: когда использовать редуктор».

Электродвигатели переменного тока от NORD DRIVESYSTEMS

Трехфазные асинхронные двигатели NORD — надежность и универсальность

NORD производит четыре различных линейки электродвигателей переменного тока для различных областей применения. В то время как двигатели с гладким корпусом идеально подходят для пищевой промышленности, двухскоростные двигатели и однофазные двигатели обеспечивают необходимую мощность для станков, насосов, конвейерных лент или вентиляторов.

Наши трехфазные асинхронные двигатели обеспечивают стандартные ступени мощности от 0,16 до 75 л.с. и отличаются непревзойденной производительностью, высоким качеством изготовления и длительным сроком службы. Двигатели переменного тока могут быть объединены с полным портфелем редукторов и приводной техники NORD для получения комплексного решения.

Преимущества наших трехфазных асинхронных двигателей:

  • Долговечность
    Наши стандартные двигатели обеспечивают непревзойденную защиту от электрических и механических перегрузок.
  • Низкие эксплуатационные расходы
    Благодаря высокому качеству изготовления и простой конструкции затраты на техническое обслуживание сведены к минимуму.
  • Универсальность
    Трехфазные асинхронные двигатели NORD подходят для множества применений в самых разных отраслях промышленности.

Наши однофазные двигатели: простая конструкция, надежная работа

Наши однофазные двигатели доступны в трех версиях: для простых применений мы рекомендуем экономичный однофазный двигатель со схемой Штейнмеца; для более требовательных приложений лучшим решением являются конструкции с рабочим конденсатором или рабочим и пусковым конденсаторами.

Доступны однофазные двигатели мощностью от 0,16 до 2 л.с. Они могут работать на частотах 50 или 60 Гц при 115 или 230 В и поддерживать широкий диапазон напряжения (от 220 до 240 В).

Двухскоростные двигатели: один привод, гибкая скорость

Ассортимент двигателей NORD включает двухскоростные двигатели для различных применений, требующих гибкости. Эти приводы позволяют работать с двумя или более фиксированными скоростями. Мы поставляем этот тип двигателя в 4/2 полюсных, 8/4 полюсных, 8/2 полюсных и 6/4 полюсных версиях и, при необходимости, с обмоткой Даландера.

Двигатели с гладким корпусом для применений, где необходимы санитария и чистота

Трехфазные асинхронные двигатели

NORD также доступны в версии с промывкой и гладкой поверхностью. Наши двигатели с гладким корпусом очень легко чистятся и идеально подходят для использования в пищевой и фармацевтической промышленности. Они идеально подходят для комбинации с алюминиевыми линейными, угловыми коническими редукторами NORD и червячными редукторами SMI для комплексного решения по промывке.

Благодаря алюминиевому корпусу двигатели с гладким корпусом очень устойчивы к коррозии.Для более суровых условий они могут быть дополнительно оснащены NORD NSD tupH Sealed Surface Conversion. Посмотрите, как двигатели с гладким корпусом NORD оптимизируют процессы на солодовенном заводе в Чешской Республике.

К приложению

Однофазный двухполюсный асинхронный двигатель

, Rico Electrics

Однофазный двухполюсный асинхронный двигатель переменного тока, Rico Electricals | ID: 16407336691

Спецификация продукта

Скорость 500-1000 об / мин
Фаза Однофазный
Тип монтажа Фланцевое крепление

Описание продукта

Обладая обширным рыночным опытом, мы смогли предложить широкий спектр двухполюсных асинхронных двигателей переменного тока .

Наличие:

15664 10000
Мощность Цены (1400) Цены (2800)
1HP 3000 3000
2HP 4500 45000
5500 5500
5HP 6500 6500
7.5HP 8500 8500
10HP 10000
15500
25HP 27000 27000
20HP 18500 16000
30 л.с. 45000 32000
60 л.с. 5 5000 40000
75HP 60000 55000
100HP 75000 55000
125HP 80000 60000 9014

Заинтересовал этот товар? Получите последнюю цену у продавца

Связаться с продавцом

Изображение продукта


О компании

Год основания 1977

Юридический статус Фирмы Физическое лицо — Собственник

Характер бизнеса Оптовый торговец

Количество сотрудников До 10 человек

Годовой оборот до рупий50 лакх

Участник IndiaMART с августа 2017 г.

GST07AGFPS5963h2ZY

Мы известны своими определенными стандартами качества, мы занимаемся оптовой торговлей высококачественным ассортиментом электродвигателей , электродвигателей постоянного тока и индукционных электродвигателей . Мы также поставщик услуг из Motor Binding Service. Вернуться к началу 1

Есть потребность?
Получите лучшую цену

1

Есть потребность?
Получите лучшую цену

От чего зависит скорость вращения двигателя?

Электродвигатели отличаются разнообразием и широким диапазоном типоразмеров.Существуют двигатели с дробной мощностью (л.с.) для небольших бытовых приборов и двигатели мощностью в тысячи л.с. для тяжелого промышленного использования. Другие характеристики, указанные на паспортных табличках двигателей, включают их входное напряжение, номинальный ток, энергоэффективность и скорость в об / мин.

Скорость вращения электродвигателя зависит от двух факторов: его физической конструкции и частоты (Гц) источника питания. Инженеры-электрики выбирают скорость двигателя в зависимости от потребностей каждого приложения, подобно тому, как механическая нагрузка определяет требуемую мощность.


Убедитесь, что в вашем здании есть подходящий электродвигатель для каждого применения.


Как частота напряжения соотносится со скоростью двигателя

В зависимости от страны источник питания будет иметь частоту 60 Гц или 50 Гц. Хотя трехфазный двигатель будет вращаться с обоими входами мощности, возникнут проблемы с производительностью, если двигатель указан для одной частоты и будет использоваться с другой.

Поскольку источник напряжения 60 Гц переключает полярность на 20% быстрее, чем источник питания 50 Гц, двигатель, рассчитанный на 50 Гц, будет вращаться на 20% выше об / мин.Крутящий момент двигателя остается относительно постоянным, а более высокая скорость приводит к большей мощности на валу. Двигатель также выделяет больше тепла, но охлаждающий вентилятор также ускоряется вместе с валом, помогая отводить лишнее тепло. Двигатель также имеет тенденцию потреблять больше реактивного тока, что снижает его коэффициент мощности.

Подключение двигателя 60 Гц к источнику питания 50 Гц — более тонкий вопрос. Снижение скорости при том же напряжении может привести к насыщению магнитопровода двигателя, увеличению тока и перегреву агрегата.Самый простой способ предотвратить насыщение — снизить входное напряжение, и в идеале соотношение В / Гц должно оставаться постоянным:

  • Двигатель 60 Гц, работающий при 50 Гц, имеет 83,3% номинальной частоты.
  • Чтобы поддерживать постоянное соотношение В / Гц, входное напряжение также следует снизить до 83,3%.
  • Если электродвигатель обычно работает при 240 В и 60 Гц, входное напряжение при 50 Гц должно быть 200 В, чтобы соотношение составляло 4 В / Гц.

Электропроводка двигателя и количество полюсов

Постоянный магнит имеет два полюса, но двигатели могут быть подключены так, чтобы их магнитное поле имело большее количество полюсов.Двухполюсный двигатель совершает полный оборот с одним изменением полярности, в то время как четырехполюсный двигатель вращается только на 180 ° с одним переключателем полярности. Чем больше полюсов, тем ниже скорость двигателя: если все остальные факторы равны, 4-полюсный электродвигатель будет вращаться со скоростью, вдвое меньшей, чем 2-полюсный электродвигатель.

  • Источник питания 60 Гц меняет полярность 60 раз в секунду, а двухполюсный двигатель будет вращаться со скоростью 3600 об / мин при подключении к этому источнику. Четырехполюсный двигатель будет вращаться только со скоростью 1800 об / мин.
  • Для двигателей с частотой 50 Гц скорость составляет 3000 об / мин при 2 полюсах и 1500 об / мин при 4 полюсах.

Эту концепцию можно резюмировать следующим уравнением:

Используя это уравнение, 4-полюсный двигатель с частотой 60 Гц имеет скорость 1800 об / мин, а 6-полюсный двигатель с частотой 50 Гц имеет скорость 1000 об / мин. Однако на самом деле это скорость магнитного поля, называемая синхронной скоростью, которая не всегда равна скорости вала.

  • В синхронном двигателе , ротор использует постоянный магнит или электромагнит для вращения с расчетной скоростью.
  • С другой стороны, асинхронный двигатель будет работать немного ниже расчетной скорости вращения. Так работает электромагнитная индукция, и ее не следует рассматривать как неисправность.

Если электродвигатель имеет паспортную скорость 1800 об / мин, можно сделать вывод, что это 4-полюсный синхронный двигатель, рассчитанный на 60 Гц. С другой стороны, если скорость на паспортной табличке имеет меньшее значение, например 1760 об / мин, это асинхронный двигатель.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.