Сферы применения электродвигателей
Такое техническое устройство как электродвигатель сегодня используется в достаточно широком спектре человеческой деятельности. Самым популярным среди них стал, конечно же, асинхронный двигатель. Именно этот тип приобрёл роль не лишь тяговой силы для всяческих приборов и оборудования и машин, но и роль источника питания, например, в передвижных источниках электроэнергии. Имея множественные преимуществами перед другими, современные асинхронные электродвигатели получили достаточное количество модификаций, отличающихся такими параметрами как:
- Пусковой момент;
- Количество оборотов вала;
- Задаваемая мощность;
- Степень защиты;
- Исполнение корпуса.
А так же:
- Типом движения ротора: асинхронные и синхронные;
- Наличием коллектора: коллекторные и бес коллекторные;
- Количество используемых в работе фаз: одно, двух и так далее.
Меры предосторожности при использовании электродвигателей
Электродвигатели – это достаточно серьёзное электротехническое оборудование, которое требует к себе внимания и соблюдения мер безопасности при его использовании. Так, для того, чтобы обеспечить надлежащее с ним обращение следует придерживаться некоторых правил:
- проводить заземление с помощью расположенного внутри коробки винта и болтов на станине при его обслуживании;
- надёжно присоединять и закреплять кабель питания, контролировать степень требуемой изоляции токоведущих частей;
- перед включением двигателя следует убедиться в отсутствии различных не нужных предметов в зоне элементов вращения;
- убедиться в защищённости вращающихся частей от внешнего воздействия;
- отключить от сети при возникновении неисправностей, либо возгорания;
- использовать только в соответствующей сфере и соответствующем напряжении;
- использовать в соответствующих условиях: нужная температура, уровень влажности, высота над уровнем моря, продолжительность нагрузки.
Превышение температуры, а так же использование во влажных средах очень сильно влияет на стабильную работу электродвигателей, вызывая тем самым множество проблем, как эксплуатационного характера, так и в процессе обслуживания.
Наша ведущая электротехническая компания ЭНЕРГОПУСК предлагает своим клиентам множество различных электродвигателей, отличающихся не только ценой, но и показателями мощности, количеством оборотов, величиной номинального тока, типом исполнения, фирмой-производителем, уровнем климатической защищённости и прочими величинами. С помощью формы заказа любой двигатель может стать Вашим уже в ближайшее время. Для этого необходимо отправить товар в корзину и внести необходимые данные для связи с Вами менеджеров. Так, например, выбирая электродвигатели Siemens для своего предприятия, следует указать адрес предприятия, ответственное лицо, а так же обязательно вид оплаты и необходимость доставки, если Вы живетё не в пределах Московского района и Москвы соответственно, где возможно лично забрать приобретаемый товар.
Электродвигатели
Остались вопросы?
Специалисты ЭНЕРГОПУСК ответят на Ваши вопросы:
8-800-700-11-54 (8-18, Пн-Вт)
Типы и особенности применения асинхронных двигателей
На сегодняшний день электродвигателями, работающими по принципу переменного тока, оснащены многие машины. Для работы эти устройства используют магнитное поле, образуемое статором. Но есть особая разновидность таких механизмов. Устройства, у которых показатель частоты вращения поля отличается от аналогичного показателя ротора, называются асинхронными. Их используют в самых разных сферах хозяйской деятельности, в конструировании оборудования, производстве. Такие моторы довольно надёжные и простые в изготовлении. Эти параметры лучше всего объясняют их востребованность. Устройства доступны в свободной продаже, купить на http://tmmotor.
Типы и особенности строения
Первое различие заключается в особенностях ротора. Существуют двигатели с короткозамкнутым ротором и разным количеством фаз: 1, 2 и 3.
Также есть трёхфазные устройства. В них установлен фазный ротор. Различие между первыми тремя типами заключается в количестве обмоток. Так, однофазные двигатели имеют только одну. При функционировании асинхронного двигателя на эту обмотку и подаётся переменный ток. Но также в конструкции этих устройств имеется обмотка (вспомогательная) на статоре. Она подключается на короткий период при пуске. В этот момент дополнительная обмотка питается от электросети при помощи конденсатора или по принципу индуктивности, может также кратко замыкаться. Это позволяет создать начало сдвига фаз, из-за чего начинает вращаться ротор. Если этого не произойдёт, то пульсация магнитного поля не позволила бы ему двигаться.
Двухфазные, соответственно, в своей конструкции содержат 2 обмотки. Они характеризуются большей эффективностью при работе от электросети с подачей переменного тока (1 фаза). В таких устройствах обмотки на статоре располагаются перпендикулярно друг другу. Одна из них напрямую подключена к источнику с переменным током, а вторая — посредством фазосдвигающего конденсатора. В процессе работы образуется вращающееся электромагнитное поле. Без применения конденсаторов ротор оставался бы неподвижным.
Трёхфазные устройства содержат на своём статоре уже 3 обмотки. Они немного сдвинуты по отношению друг к другу. В процессе включения эти рабочие обмотки образуют 3-фазную сеть. Каждое магнитное поле, что образуется, смещено на 120° по отношению друг к другу. Когда двигатель подключается к источнику питания (3 фазы), то тоже образуется поле, вращающееся. Именно под воздействием магнитных волн приводится в действие ротор. Эти устройства короткозамкнутые. Внешне роторы — не что иное, как сердечники в форме цилиндра с пазами, которые залиты алюминием и вентиляционными лопастями.
Что касается асинхронного двигателя 3-фазного с фазным ротором, то такие механизмы имеют такой же статор, как и у вышеописанных типов. Он представлен в виде шихтованного магнитопровода с рабочими обмотками (3 шт.), которые уложены в специальные пазы. Но в них не залиты алюминиевые стержни. В него укладывается обмотка (3 фазы), соединённая «звездой». Острые края этой фигуры выводятся в контактные кольца, что насажены на вал, но имеют слой изоляции.
Сферы применения
Области промышленности, где используют асинхронные механизмы, очень многообразны. Основная сфера применения напрямую зависит от мощности устройства. У однофазных она имеет наименьшее значение, у трёхфазных — самое большее.
Основным назначением асинхронных моторов являются различные электроприборы и оборудование. Так, однофазные устанавливают на технику малой мощности: вентиляторы, компактные насосы.
Двухфазные модели более продуктивные. Сферы их использования шире. Устанавливают такие модели на стиральные бытовые машинки, разные станки.
Трёхфазные — самые мощные из вышеперечисленных. Они способны обеспечить работу установок и промышленных приборов. Их используют для оснащения оборудования, циркулярных установок, и даже лебёдок подъёмных кранов.
Трёхфазные асинхронные моторы с фазным ротором — самые производительные. Цена на них тоже выше, однако больше и показатель пускового момента под определённой нагрузкой. Ввиду этого параметра и высокой мощности их используют на разном серьёзном и тяжёлом оборудовании: в приводах лифтовых механизмов, подъёмных кранах. Другими словами, их применяют там, где приборы запускаются под существенной нагрузкой, но не на холостом ходу.
Асинхронные электродвигатели (Реферат) — TopRef.ru
Асинхронные двигатели — наиболее распространенный вид электрических машин, потребляющих в настоящее время около 40% всей вырабатываемой электроэнергии. Их установленная мощность постоянно возрастает.
Асинхронный двигатели широко применяются в приводах металлообрабатывающих, деревообрабатывающих и других видов станков, кузнечно-прессовых, ткацких, швейных, грузоподъемных, землеройных машин, вентиляторов, насосов, компрессоров, центрифуг, в лифтах, в ручном электроинструменте, в бытовых приборах и т. д. Практически нет отрасли техники и быта, где не использовались бы асинхронные двигатели.
Потребности народного хозяйства удовлетворяются главным образом двигателями основного исполнения единых серий общего назначения, т.е. применяемых для привода механизмов, не предъявляющих особых требований к пусковым характеристикам, скольжению, энергетическим показателям, шуму и т.п. Вместе с тем в единых сериях предусматривают также электрические и конструктивные модификации двигателей, модификации для разных условий окружающей среды, предназначенные для удовлетворения дополнительных специфических требований отдельных видов приводов и условий их эксплуатации. Модификации создаются на базе основного исполнения серий с максимально возможным использованием узлов и деталей этого исполнения.
В некоторых приводах возникают требования, которые не могут быть удовлетворены двигателями единых серий. Для таких приводов созданы специализированные двигатели, например электробуровые, краново-металлургические и др.
Основные
направления совершенствования асинхронных
электродвигателей общего назначения.
Низковольтные асинхронные
электродвигатели общего назначения
мощностью 0,25…400 кВт, именуемые во всем
мире стандартные асинхронные двигатели,
составляют основу силового электропривода,
применяемого во всех областях человеческой
деятельности. Их совершенствованию в
промышленно развитых странах придают
большое значение. В настоящее время
рынок, призванный отражать интересы
потребителей, не формулирует сколько-нибудь
определенных требований к стандартным
асинхронным двигателям, кроме ценовых.
В связи с этим для выявления тенденций
их совершенствования необходимо исходить
из требований внешнего рынка и из
достижений основных производителей
стандартных асинхронных
двигателей.
ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ
Ведущие
фирмы-производители выпускают
энергосберегающие стандартные асинхронные
двигатели мощностью 15-30 кВт и более. В
этих двигателях потери электроэнергии
снижены не менее чем на 10 % по сравнению
с ранее производимыми двигателями с
«нормальным» КПД (h). При этом КПД
энергосберегающего двигателя можно
определить как hэ = h / [1 — е (1 — h)],
(1)
где е — относительное снижение
суммарных потерь в двигателе.
Очевидно,
производство энергосберегающих
электродвигателей связано с дополнительными
затратами, которые можно оценить с
помощью коэффициента удорожания
Ку
= 1 + (1 — h) е2.100. (2)
Результаты расчетов
показывают, что дополнительные затраты,
связанные с приобретением энергосберегающих
электродвигателей, окупаются за счет
экономии электроэнергии за 2-3 года в
зависимости от мощности двигателя. При
этом срок окупаемости более мощных
двигателей меньше, так как эти двигатели
имеют большую годовую наработку и более
высокий коэффициент загрузки.
В ряде
стран вопросы энергосбережения в
стандартных асинхронных двигателях
связывают не столько со снижением
эксплуатационных затрат, сколько с
экологическими проблемами, обусловленными
производством электроэнергии. В
Российской Федерации Владимирский
электромоторный завод начиная с 1998 г. выпускает энергосберегающие двигатели
5А280 и с 1999 г. 5А315 мощностью от 110 до 200
кВт, с 200 г.энергосберегающие двигатели
5А355 мощностью 315 кВт, а с 2003 готовиться
к выпуску асинхронных двигателей серии
6А.
ПОВЫШЕНИЕ РЕСУРСА.
СНИЖЕНИЕ УРОВНЯ ШУМА.
С энергосбережением
— уменьшением потерь в асинхронном
двигателе — неразрывно связано повышение
его ресурса вследствие снижения
температуры его обмоток. При применении
системы изоляции класса нагревостойкости
F (qб = 100°С и qб — q = 20°С, где qб и q — превышение
температуры обмоток над температурой
окружающей среды, соответствующее
базовому ресурсу и фактическое)
теоретический ресурс системы изоляции
обмотки увеличивается в 4 раза согласно
известному соотношению
Тсл = Тсл.б
ехр [-0,1 ln2 (qб — q)] (3)
где Тсл и Тсл.б —
средний и базовый ресурсы системы
изоляции обмоток, причем Тсл.б = 20.103 ч.
В
действительности ресурс обмотки
определяется не только термодеструкцией,
но и другими факторами (коммутационным
перенапряжением, механическими усилиями,
влажностью и др. ), поэтому он увеличивается
не так значительно, но при этом не менее,
чем в 2 раза. Руководствуясь этими
соображениями, европейские
фирмы-производители стандартных
асинхронных двигателей придерживаются
правила применения систем изоляции
класса нагревостойкости F (qб = 100°С) при
превышении температуры обмоток,
соответствующем базовому для систем
изоляции класса нагревостойкости В (qб
= 80°С). Снижение температуры обмоток
стандартных асинхронных двигателей
способом охлаждения ICO141 МЭК 60034-6 позволяет
в уменьшить диаметр вентилятора наружного
обдува и существенно (до 5 дБ(А)) снизить
уровень вентиляционного шума, который
в двигателях с частотой вращения 3000 и
1500 мин-1 является
определяющим.
СЕРВИС-ФАКТОР
Декларирование
сервис-фактора означает, что двигатель,
работающий при номинальных напряжении
и частоте может быть перегружен до
мощности, получаемой путем умножения
номинального значения на сервис-фактор.
Обычно сервис-фактор принимают равным 1,15, реже — 1,1. При этом превышение
температуры обмоток должно быть не
более 90 и 115°С для систем изоляции класса
нагревостойкости В и F соответственно.
Применение
двигателей с сервис-фактором позволяет:
—
избежать переустановленной мощности
для двигателей, работающих с систематическими
перегрузками до 15 %;
— эксплуатировать
двигатели в сетях с существенными
колебаниями напряжения без снижения
нагрузки;
— эксплуатировать двигатели
при повышенной температуре окружающей
среды без снижения нагрузки.
Результаты
расчетов показывают, что при равномерном
распределении перегрузок во всем
временном интервале допустимая суммарная
длительность работы двигателя, имеющего
сервис-фактор 1,15, с 15 %-ной перегрузкой
составляет треть ресурса. И в этом случае
энергосберегающие двигатели с изоляцией
класса нагревостойкости F и превышением
температуры обмоток, соответствующем
классу В, автоматически имеют сервис-фактор
1,15.
УНИВЕРСАЛЬНОСТЬ ПИТАНИЯ
В
настоящее время большинство стандартных
асинхронных двигателей в России выпускают
на напряжение сети 380 В при частоте 50
Гц.
Вместе с тем МЭК предусматривает
к 2003 г. переход на напряжение 400 В
(публикация МЭК 60038). При этом необходимо
будет обеспечивать длительную работу
двигателя при отклонениях напряжения
от номинального ±10 % (сейчас это ограничение
установлено на уровне ±5 % — публикация
МЭК 60031-1). Для обеспечения работы двигателя
при пониженном на 10 % напряжении питания
потребуются новые подходы при
проектировании с целью создания
соответствующих температурных запасов.
Следует отметить, что и в этом случае
для энергосберегающих двигателей с
сервис-фактором 1,15 проблем не будет.
Все
европейские фирмы уже производят
стандартные асинхронные двигатели на
напряжение 400 В, российские заводы — пока
только для поставок на экспорт. Одним
из насущных требований европейского
рынка является обеспечение возможности
работы двигателя при напряжении 400 В и
частоте 50 Гц от сети 480 В и 60 Гц при
повышенной на 20 % номинальной мощности.
Такую возможность также следует
предусматривать при проектировании
новых машин.
ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ
СОВМЕСТИМОСТЬ
Вопросы электромагнитной
совместимости (ЭМС) в настоящее время
приобретают все большее значение при
освоении и сертификации новых серий
электродвигателей. ЭМС электродвигателя
определяется его способностью в реальных
условиях эксплуатации функционировать
при воздействии случайных электрических
помех и при этом не создавать недопустимых
радиопомех другим средствам. Помехи от
электродвигателя могут возникать в
присоединенных к нему цепях питания,
заземления, управления, в окружающем
пространстве.
ГОСТ Р 50034-92 устанавливает
нормы на уровни устойчивости двигателей
к отклонениям напряжения и частоты,
несимметрии и несинусоидальности
питающего трехфазного напряжения, а
также методы испытания двигателей на
устойчивость к помехам. Вместе с тем
при проектировании и производстве
асинхронных двигателей для внешнего
рынка необходимо руководствоваться
публикацией МЭК 1000-2-2, в которой установлены
уровни совместимости для низкочастотных
распространяющихся по проводам помех
и передаче сигналов в низковольтных
системах электропитания. При этом
измерительное оборудование должно
обеспечивать и спектральный анализ на
базе компьютерных информационно-измерительных
систем.
ВОЗМОЖНОСТЬ РАБОТЫ В СИСТЕМАХ РЕГУЛИРУЕМОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА.
При работе от
преобразователя частоты (ПЧ) в ряде
случаев необходимо предусматривать
защиту двигателя от перенапряжения
(если это не предусмотрено в системе)
путем усиления витковой и корпусной
изоляции.
Большинство выпускаемых и
применяемых в настоящее время ПЧ,
рассчитанных на среднюю мощность до
3000 кВт, по своей структуре являются
инверторами. Выходное трехфазное
напряжение в этих ПЧ формируется методом
широтно-импульсной модуляции, что
приводит к воздействию на изоляцию
(витковую, межфазовую) электродвигателя
напряжения импульсной формы, амплитуда
которого значительно превышает амплитуду
первой гармоники выходного напряжения.
Это приводит к преждевременному старению
изоляции и снижению срока службы обмотки
и двигателя в целом.
Увеличение срока
службы асинхронного двигателя
общепромышленного применения в составе
регулируемого привода может и должно
быть обеспечено схемотехническими
решениями ПЧ или введением специальных
фильтрующих устройств в цепь питания
электродвигателя.
Разработка ПЧ и
регулируемого электродвигателя в едином
конструктивном исполнении позволяет
оптимизировать систему электропривода
не только по массогабаритным показателям
и удобству обслуживания, но и с позиций
единой системы независимого теплоотвода
решить вопрос охлаждения машины на
малых частотах вращения.
При регулировании
частоты вращения, превышающей синхронную,
следует применять подшипники
соответствующей быстроходности. В связи
с этим в публикации МЭК 60034-1 предусмотрено
значительное увеличение предельных
скоростей, допускаемых для стандартных
асинхронных двигателей.
Электродвигатели асинхронные с короткозамкнутым ротором
Асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором сохраняют почти постоянную скорость вращения вала при разных нагрузках и переносят большие перегрузки. Их устройство и пуск просты, а к.п.д. достаточно высок. [c.75]
Асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором состоит из двух основных узлов неподвижного статора и подвижного ротора. В пазы собранного сердечника уложена трехфазовая обмотка. Сердечник статора укреплен в чугунном корпусе двигателя. На общий клеммник, укрепленный снаружи на корпусе, выведены три фазы обмотки статора. В пазы ротора заложены медные стержни или они залиты под давлением алюминием. Стержни с двух сторон припаяны к медным коль- [c.31]
На рис. 33 показан асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором в разобранном виде. Дви- [c.74]
Наибольшее распространение получили асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором, наиболее простые и надежные в эксплуатации. Но они не допускают экономичного изменения числа оборотов уменьшение числа оборотов реостатом в цепи статора столь же неэкономично, как и регулирование дросселированием. [c.171]
Магнитный пускатель представляет собой аппарат, состоящий из одного или двух контакторов, иногда содержащий реле и предназначенный для запуска и останова асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором, В схемах оборудования электровакуумного производства весьма часто используется как пусковой и коммутационный прибор дистанционного действия при ручном и автоматическом управлении энергоемкими процессами. Промышленностью выпускаются нереверсивные и реверсивные магнитные пускатели. [c.46]
Аппараты, не требующие регулирования частоты вращения внутренних устройств, должны комплектоваться синхронными и асинхронными электродвигателями с короткозамкнутым ротором. Электродвигатели постоянного тока могут применяться только в тех случаях, когда электродвигатели переменного тока не обеспечивают требуемых характеристик или неэкономичны. [c.265]
Экранированный электропривод (рис. 6.4) представляет собой взрывозащищенный асинхронный трехфазный электродвигатель с короткозамкнутым ротором, с защитными гильзами, предохраняющими активные части ротора и статора от воздействия среды, заполняющей полость ротора электродвигателя. Полость статора заполнена трансформаторным сухим маслом по ГОСТ 982—80. На одном конце вала ротора установлено перемешивающее устройство, на другом — центробежный насос для обеспечения циркуляции жидкости в автономном контуре электропривода, необходимой для смазки подшипников и охлаждения электропривода. [c.161]
Тепловые реле предназначены для защиты от перегрузок асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором. Так как они не защищают от коротких замыканий и сами нуждаются в такой защите, то на ответвлении к электродвигателю перед пускателем ставится автоматический выключатель с электромагнитным расщепителем. [c.816]
В отличие от обычного асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором у экранированного двигателя в зазор между ротором и статором вводится цилиндрический экран. Это приводит к тому, что зазор между железом статора и ротора в экранированном двигателе больше, чем в обычном. При этом экран устанавливается вплотную к железу статора, что позволяет делать экран достаточно тонким даже при больших давлениях в аппарате. Статор в этом случае является для экрана опорой. Конструкция такого двигателя будет рассмотрена в настоящей главе. [c.43]
Асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором обладают почти постоянной скоростью вращения вала при разных нагрузках, переносят большие перегрузки, пуск и устройство их просты, к. п. д. их выше, чем двигателей с фазным ротором. [c.233]
В 1953 г. в ЛенНИИхиммаше был изготовлен опытный экранированный электродвигатель мощностью 7 кВт при частоте тока 50 Гц (рис. 27). Электродвигатель был предназначен для герметичного (бессальникового) нагнетателя для агрессивных сред. Он был построен на основе асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором. При этом было использовано железо ротора и статора электродвигателя А51/2. [c.67]
Агрегаты этой серии оснащены двухполюсными асинхронными электродвигателями с короткозамкнутым ротором. Электродвигатели могут иметь либо однофазную, либо [c.324]
Защита от поражения электрическим током при трехфазных несимметричных, двух- и однофазных замыканиях на землю, а также при однофазных касаниях к токоведущим частям. Защита электрических цепей от перегрузок и токов короткого замыкания, в том числе для защиты при пуске и остановке асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором [c. 222]
На схемах всем элементам одного аппарата дают одинаковое буквенное обозначение, которое указывает на основную функцию, выполняемую этим аппаратом, например РВ — реле времени РН — реле напряжения Л — линейный контактор В и Я — контакторы направления вперед и назад и т. п. В качестве примера на рис. 31 показана схема пуска асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором. На схеме буквой Л обозначены катушка пускателя, его главные контакты в цепи электродвига- [c.73]
Управление в функции времени показано на схеме включения асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором (рис. 33, а). Поскольку пуск одного и того же двигателя при одинаковой нагрузке происходит за одно и то же время, для автоматизации процесса пуска используют реле времени с определенной выдержкой времени. При нажатии на кнопку Я (пуск) включается линейный контактор Л, который своими главными контактами включает электродвигатель через сопротивление R. Параллельно катушке контактора Л включена катушка реле времени РУ (которое называют реле ускорения). По истечении заданной выдержки времени контакт РУ замыкается и включает катушку контактора ускорения У, главные контакты которого шунтируют сопротивление R, и двигатель включается на полное напряжение. [c.77]
Привод агрегатов этой серии осуществляется от двухполюсных асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором. Электродвигатели устойчивы к воздействию короткого замыкания и поэтому не требуют никакой внешней защиты. [c.321]
Для пуска насоса необходимо, чтобы по крайней мере нижняя секция его была полностью погружена в воду. Число секций напорного трубопровода и приводного вала зависит от глубины погружения насоса. Насос приводится в действие асинхронным электродвигателем с короткозамкнутым ротором. Двигатель соединяется с приводным валом насоса эластичной муфтой. Направление вращения вала против часовой стрелки, если смотреть на агрегат сверху. [c.98]
На рис. 126 показан асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором в разобранном виде. Двигатель состоит из двух основных узлов неподвижного статора 7 и подвижного ротора 2. [c.232]
Асинхронные короткозамкнутые и синхронные электродвигатели. При небольших мощностях (0,5—12 кет) и при отсутствии необходимости регулирования числа оборотов обычно применяются асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором. Для пуска короткозамкнутого двигателя требуется только прямое подключение его к сети через рубильники, пусковые ящики или магнитные пускатели, управляемые от кнопочной станции. [c.144]
Асинхронные электродвигатели трехфазного тока (насосные станции в СССР работают почти исключительно на трехфазном токе) можно применять с короткозамкнутым и фазовым ротором. Первый тип электродвигателя в последнее время нашел широкое распространение, так как запуск его осуществляется непосредственным подключением к сети при автоматизации пуска двигатель можно включать и выключать на расстоянии (дистанционное управление). К тому же электродвигатель е короткозамкнутым ротором меньше по габаритам и значительно дешевле двигателей других типов. [c.185]
Благодаря простоте и экономичности этот метод широко применяется в компрессорах с асинхронными электродвигателями с короткозамкнутым ротором мощностью до 100 кВт. [c.211]
Подключение трехфазных асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором. Эти двигатели выпускаются промышленностью на напряжение 380/220 или 220/127 в. Конструкцией предусматривается возможность переключения обмоток двигателя на рабочее напряжение, соответствующее сети. Включение обмоток по схеме треугольник (А) всегда соответствует меньшему напряжению сети из указанных в паспорте двигателя, а включение по схеме звезда (л)— большему. [c.125]
Более широкое применение нашел способ герметизации электродвигателей по внутреннему диаметру статора фиг. 21, а, так как в этом случае активные части статора отделены от рабочей среды, чем и обеспечивается их надежная защита. Наиболее просто герметизация по внутреннему диаметру статора обеспечивается у асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором за счет постановки экранирующей гильзы, поэтому такие электродвигатели уже нашли широкое применение при разработке герметических машин и аппаратов. [c.52]
Асинхронные электродвигатели с короткозамкнутыми роторами применяются для компрессоров с мощностями от самой малой до 2200 кет. Однака для мощностей до 40—50 кет эти двигатели являются наиболее рациональными. [c.142]
Пуск в ход асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором может быть осуществлен от полного или от пониженного напряжения сети. [c.27]
Примечания. I. Нормативы приведены для асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором нормального исполнения напряжением до 660 В включительно. Для определения трудоемкости одного ремонта и времени простоя электрических машин различных конструкций введены следующие коэффициенты для электрических машин (электродвигателей и генераторов) с частотой вращения 3000 об/мин — 0,8 1500 — 1,0 1000— 1,1 750 —1,2 600— 1,4 500 и ниже —1,5 коллекторных машин постоянного н переменного тока — 1,8 синхронных электродвигателей — 1,2 электродвигателей с фазным ротором, взрывозащищенных, крановых, погружных и многоскоростных — 1,3 электрических машин напряжением 0,66—3,3 кВ — 1,7 6,6 кВ, 10 кВ —2,1. [c.130]
Существуют следующие способы пуска асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором и синхронных электродвигателей с пусковой короткозамкнутой клеткой [c.149]
Во взрывоопасных наружных установках класса В-1г рекомендуется установка закрытых асинхронных электродвигателей в любом взрывозащищенном исполнении, соответствующем категориям и группам данных взрывоопасных смесей. Допускается также применение взрывонезащищенных асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором, пригодных для установки вне зданий (на открытом воздухе). [c.127]
Тихоходные мапшны барабанного тина (грануляторы, сушилки, печи и т. п.) часто приводят от электродвигателя через редукторы и зубчатую передачу, гс ик.овое колесо которой связано с барабаном. Если не требуется изменение частоты вращения барабана во время работы, используют асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором. Направление вращения вепцового зубчатого колеса должно обеспечивать разгрузку опорных станций от составляющей окружного усилия. При значительных габаритах машины венцоЕое колесо выполняют из двух частей и кренят к барабану упругими связями (см. гл. 12, 2), что обеспечивает плавность работы зубчатой передачи и удовлетворительную работу футеровки при температурной дефорлгации корпуса. [c.138]
Для барабанных машин перспективен дугостаторный электрический привод — современный безредукторный привод, позволяющий плавно регулировать частоту вращения барабана. Он представляет собой асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором. Функцию последнего выполняет сварной, бандаж, жестко связанный с барабаном, во внешние пазы которого уложены алюминиевые стержни статор имеет форму дуги с центральным углом менее 90°, что позволяет уменьшить число пар полюсов и частоту вращения ротора. Частоту враш,ения регулируют изменением частоты напряжения двигатель,в этом случае имеет преобразователь частоты на тиристорах с независимым регулированием выходных частоты и напряжения. [c.138]
Электронасосы типа ОМПВ представляют собой погружной агрегат моноблочного типа, состоящий из встроенного герметизированного водозаполненного асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором и насосной части. [c.770]
Магнитные пускатели иредназначены для дистанционного управления трехфазными асинхронными электродвигателями с короткозамкнутым ротором и другими ириемниками энергии. Включение магнитных пускателей может производиться вручную с помощью кнопочного поста и автоматически с помощью датчиков автоматики неносредственно или через промежуточные реле с помощью блок-контактов других пускателей. Отключение пускателей производится вручную или автоматически, ири аварийных режимах с помощью тепловых реле или реле максимального тока, нри отключе- [c.815]
В приводах для аппаратов с перемешивающими устройствами применяются асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором. В пусковой период при сильных перегрузках электродвигателей вследствие увеличения силы тока происходит интенсивное тепловыделение в обмотках. При длительном пусковом периоде в этом случае может выйти из строя изоляция и перегореть обмотка двигателя. Допускаемое время пускового периода зависит от типа двигателя, класса изоляции и теплового состояния двигателя перед пуском. Для трехфазных асинхронных двигателей серии А02 и BAO мощностью от 0,6 до 100 кВт при классе изоляции не ниже В для пуска двигателя в на-грето состоянии (илн при двукратном пуске в холодном состоянии) допускаемая продолжительность пускового периода Тдоп = 10 с [6]. [c.245]
Асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором выпускают мощ ностью от 0,6 до 125 квт. Такие электродвигатели выполняют в чугунном или алю миниевом корпусе с соответствующим различием в весе. Для привода компрессоро при пуске под нагрузкой в р име автоматической работы применяют электродви гатели с повышенным пусковым моментом, имеющие отношение начального пуско вого момента к номинальному 1,7—2,0. При переменной нагрузке компрессорО применяют также многоскоростные электродвигатели с переключением числа па полюсов и соответствующим изменением числа оборотов. [c.260]
Привод циркуляционных насосов ТР серии 200 осущ е-ствляется от двух или четырехполюсных асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором. Электродвигатели с одной ступенью частоты вращ,ения закрытого исполнения с поверхностным обдувом и подшипником со стороны привода могут иметь либо однофазную, либо трехфазную схему подключения к сети. [c.343]
Д—асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором КВО, J B3 —путевые микровыключатели МП 1101 открытия и закрытия KBI, —дополнительные путевые микровыключатели МП 1101 ВМО, BjM3 —моментные микровыключатели МП 1101 открытия и закрытия О, 3 —магнитные пускатели открытия и закрытия ЛО, ЛЗ, ЛМ —сигнальные лампы Открыто , Закрыто и Муфта КО, КЗ, КС — кнопки управления Открыто , Закрыто и Стоп П —потенциометр ППЗ—20 (20 кОм) Яр —предохранитель Д—автомат J—4—контакты микровыключателей. [c.85]
Продолжительность простоя в ремонте и трудозатраты на ремонт асинхронных электродвигателей с короткозамкнутых ротором нормального исполнения приведены в таблице- Для электродвигателей с фазным ротором, взрывозащищенных и крановых нормативы простоя в ремонте и трудозатраты на трудзатраты на ремонт увеличиваются в 1,3 раза, для двигателей напряжением более 1000 в — в 1,2 по сравнению с аналогичными двигателями напряжением менее 1000 в. [c.136]
Асинхронные электродвигатели являются электрическими машр1 нами переменного тока и состоят из неподвижной части — статора и вращающейся части — ротора, на которых расположены обмотки. Асинхронный электродвигатель может быть с фазным илн с короткозамкнутым ротором. У электродвигателей с фазным ротором обмотки последнего выведены на кольца, расположенные на валу машины, и допускают присоединение дополнительных регулируемых сопротивлений. Сопротивления эти при пуске электродвигателя постепенно выводятся, после чего все три фазы замыкаются накоротко специальным приспособлением — короткозамы-кателем. Электродвигатели с короткозамкнутым ротором изготовляют с обмоткой, заранее замкнутой накоротко. [c.24]
Электродвигатели взрывозащищенные асинхронные трехфазные. Электровар 21
Асинхронные электродвигатели купить в Чебоксарах
Электродвигатели широкое применение в различных областях. Наиболее распространенные из них – асинхронные двигатели часто применяются в очень знакомых всем нам бытовых приборах.
Высокую популярность асинхронный двигатель получил за высокую надежность в эксплуатации и простоту в использовании. Очень часто такие двигатели применяют в электроприводах. Но вместе с широким применением асинхронные двигатели имеют и определенные ограничения к использованию.
Прежде всего нужно отметить, что у двигателей имеются ограничения по регулировке частоты оборотов, а в режиме небольших нагрузок они отличаются большим потреблением реактивных мощностей. Для того, чтобы расширить область применения асинхронных двигателей в электроприводах с автоматическим регулированием применяются статические полупроводниковые преобразователи.
По своему строению современные асинхронные двигатели не отличаются от тех моделей, которые многие изучали еще в средней школе. Основные элементы таких электродвигателей – ротор и статор. Неподвижная часть таких электромоторов называется статором. Соответственно ротор – это вращающаяся часть этих устройств. Собираются эти элементы из листов электротехнической стали, полученной методом штамповки. По вариантам конструкции асинхронные двигатели подразделяют на устройства с фазными роторами и короткозамкнутыми. Более простые короткозамкнутые роторы нашли широкое применение в бытовых электроприборах и промышленном оборудовании.
Асинхронный двигатель работает следующим образом: вал указателя с лопаткой на конце, помещенный в бункер или силос на определенной высоте, постоянно вращается асинхронным двигателем с экранированными полюсами, установленным в герметизированном кожухе и расположенном вне бункера или силоса.
Двигатель и его редукционная передача смонтированы на продолжении лопастного вала. В момент, когда вращение вала задерживается находящимся в бункере материалом, двигатель с монтажным креплением вращается вокруг приводного вала, воздействуя па два выключателя, смонтированные на основании указателя.
Когда уровень материала в бункере снижается и лопатка вала освобождается, пружина с регулируемым натяжением возвращает двигатель и его раму в первоначальное положение, контакты с выключателями разъединяются и мотор снова начинает работать, вращая лопастной вал. Расположение лопатки фиксирует уровень материала, который регистрируется указателем. Зависание материала или сводообразование в бункере не мешают работе указателя уровня, если лопатка размещена в бункере надлежащим образом.
При использовании прибора для указания уровня материала в верхней части бункера мотор продолжает работать до тех нор, пока вращение лопатки прерывается пли задерживается материалом при повышении его уровня.
При расположении указателя в нижней части бункера или силоса лопатка указателя удерживается материалом, и рама мотора находится против выключателей до тех пор, пока уровень материала не будет находиться ниже лопатки.
Асинхронный двигатель с экранированными полюсами мощностью 11 вт может работать 24 ч. в сутки на однофазном переменном токе с частотой 25, 50 или 60 гц напряжением 110 или 220 в.
Построение эффективных энергосберегающих систем на базе асинхронных электродвигателей не возможно без понимания теоретических основ функционирования асинхронных машин. По этой причине мы организовли на нашем сайте раздел в котором будем размещать статьи посвященные основным теоретическим аспектам использования асинхронников. Здесь вы найдете публикации посвященные терминологическим и техническим аспектам раскрывающим возможности применения асинхронных электрических двигателей в различных областях. Какой преобразователь частоты для асинхронных двигателей выбрать. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Однофазные двигатели ~ Электропривод — информационный ресурс по электроприводу
Однофазные асинхронные двигатели чаще всего применяются в бытовой технике. Система электроснабжения построена так, что в наш дом подводится только однофазная электрическая сеть. Поэтому в бытовых сетях широко используются однофазные асинхронные двигатели. Однофазные асинхронные электродвигателям переменного тока отличает прочная конструкция, низкая стоимость, к тому же они не требуют технического обслуживания. Промышленность выпускает однофазные двигатели на небольшие мощности (до 0,5 кВт). Их сфера применения включает в себя вентиляторы, компрессоры холодильников, приводы барабанов стиральных машин, и другая бытовая техника, где не требуется высокая скорость вращения.
Устройство однофазного асинхронного двигателя
Однофазный асинхронный двигатель, обычно имеет на статоре как минимум две обмотки. Друг от друга они сдвинуты на 90 электрических градусов по току, для получения пускового момента Одна из них выступает как рабочая, другая как пусковая. Двигатели получили название однофазных, так как они предназначены для питания от однофазной сети переменного тока.
Кроме того, существует много схем питания трехфазных двигателей от однофазной сети. Для получения вращающегося магнитного поля пусковую обмотку питают через фазосдвигающее устройство, в качестве которого используется резистор или конденсатор. В качестве резистора иногда используют пусковую обмотку, намотанную тонким проводом и большим числом витков, для увеличения сопротивления. В двигателях с пусковым резистором магнитное поле эллиптическое; в двигателях с пусковым конденсатором поле ближе к круговому. Сразу после запуска, пусковая обмотка отключается и двигатель работает как однофазный однообмоточный. Его результирующее поле резко эллиптическое.
По этой причине однофазные двигатели имеют низкие энергетические показатели и малую перегрузочную способность. В двигателях с постоянно включенным конденсатором емкость последнего выбирается, как правило, из условий обеспечения кругового поля в номинальном режиме. Для улучшения пусковых свойств параллельно рабочему конденсатору на время пуска подключается пусковой конденсатор.
В электроприводах с легкими условиями пуска часто применяются однофазные АД с экранированными полюсами. В таких двигателях роль вспомогательной фазы играют размещаемые на явно выраженных полюсах статора короткозамкнутые витки. Поскольку пространственный угол между осями главной фазы (обмотки возбуждения) и витка много меньше 90°, поле в таком двигателе резко эллиптическое. Поэтому пусковые и рабочие свойства двигателей с экранированными полюсами невысоки. Используются однофазные асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором: с повышенным сопротивлением пусковой фазы, с пусковым конденсатором, с рабочим конденсатором, с тем и другим, а также двигатели с экранированными полюсами. Однофазный асинхронный электродвигатель имеют тот же принцип действия, что и трёхфазный электродвигатель. Основным его недостатком является более низкий пусковой момент.
Принцип работы однофазных асинхронных электродвигателей
Однофазный асинхронных электродвигатель, как и трехфазный, работает по принципу электромагнитной индукции. Однако между ними есть и различия:
— однофазные электродвигатели, обычно работают при более низком напряжении 220 В;
— поле статора однофазного двигателя не вращается;
В каждом полупериоде синусоиды, напряжение меняет свой знак и соответственно от отрицательного к положительному меняются полюса. В однофазных электродвигателях поле статора постоянно выравнивается в одном направлении, а полюса меняют своё положение один раз в каждом цикле. Это объясняет, почему однофазный асинхронный электродвигатель не может быть пущен самостоятельно.Однако, его можно было бы запустить механически, провернув вал ротора с последующим немедленным подключением питания, как это делалось в старых проигрывателях грампластинок. Сейчас такой способ запуска не применяется, а пуск всех электродвигателей осуществляется автоматически.
Ограничения применения однофазных асинхронных двигателей
При использовании однофазных электродвигателей необходимо помнить, что существуют некоторые ограничения при их применении:
- Однофазные электродвигатели нельзя использовать в режиме холостого хода. Так как при малых нагрузках они сильно перегреваются;
- Не рекомендуется эксплуатировать двигатель при нагрузке меньшей 25% от полной нагрузки;
- Так как у электродвигателя вращающееся магнитное поле асимметрично, то полный ток в одной или двух обмотках может превышать полный тока в сети. Такие токи приводят к перегреву обмоток и выходу их из строя;
О напряжении
Важно напомнить о том, что величина напряжения на пусковой обмотке электродвигателя может превышать значение сетевого напряжения питания электродвигателя. Это относится и к симметричному режиму работы.
Асинхронный двигатель | КСБ
Асинхронный двигатель имеет пассивный ротор, который закорочен постоянно (короткозамкнутый ротор) или временно (см. Ротор с контактным кольцом). Он может производить до нескольких мегаватт и чаще всего используется в качестве стандартного трехфазного двигателя в промышленных приложениях.
Магнитное поле в асинхронном двигателе создается током намагничивания, передаваемым через предоставленную электрическую энергию. Асинхронные двигатели характеризуются скольжением, т.е. е.зависящая от нагрузки разница между скоростью вращения ротора и скоростью вращающегося поля питающего напряжения.
Ротор представляет собой металлическую клетку с осевыми стержнями, расположенными симметрично по кругу и прикрепленными к кольцу короткого замыкания (концевому кольцу) на каждом конце.
Статор состоит из распределенных катушек, которые индуцируют напряжение в стержнях ротора (см. Индукция) посредством вращающегося магнитного поля. Это приводит к сильному протеканию тока в короткозамкнутых стержнях, который создает силу между ротором и статором в магнитном поле и приводит к электромагнитному взаимодействию, ответственному за асинхронизм.Асинхронные двигатели подвержены значительным потерям в статоре и роторе.
В двигателях с контактным ротором трехфазная обмотка ротора подключается к переменным резисторам, обычно используемым в качестве жидкостных пускателей, через контактные кольца. Такая конструкция обеспечивает плавный процесс пуска, который не создает ударной нагрузки на сеть электропитания и позволяет в определенной степени изменять скорость. Однако это также приводит к значительным потерям мощности.
Обмотки ротора с короткозамкнутым ротором обычно состоят из одно- или двухпроводных шин, закороченных на концах кольцевым проводником.Роторы с короткозамкнутым ротором очень просты по конструкции, надежны и не требуют обслуживания. См. Рис.1 Асинхронный двигатель
Рис.1 Асинхронный двигатель: Асинхронный двигатель в разрезе
В отношении контакта с водой различают двигатели с сухим ротором, погружные двигатели и двигатели с мокрым ротором. См. Рис.2 Асинхронный двигатель
Внутреннее смачивание | Внешнее смачивание | ||
---|---|---|---|
Ротор | Обмотка | Сухой корпус | Мокрый корпус (погружной двигатель) |
Сухой | Сухой | Сухой двигатель (с защитой от проникновения воды или без нее) | Сухой (заполненный воздухом) погружной двигатель |
Влажный (двигатель с мокрым ротором) | Сухой двигатель (герметичный двигатель) | Двигатель с мокрым ротором насоса с мокрым ротором | Полностью погружной (заполненный жидкостью) двигатель |
Рис.2 Асинхронный двигатель: Обозначение асинхронных двигателей в зависимости от влажности
Сухой двигатель имеет различные типы защиты от проникновения воды (см. Тип защиты).
Погружной двигатель частично или полностью погружен в воду и обычно устанавливается в вертикальном положении. Тепло, вырабатываемое двигателем, передается непосредственно окружающей обрабатываемой жидкости. Его отличительной особенностью является корпус двигателя, который смачивается снаружи (см. Погружной электронасос).Внутреннее смачивание и глубина погружения отличают погружные двигатели с масляным или воздушным наполнением для малых и средних глубин погружения (погружные насосы для сточных вод) от полностью погружных двигателей.
См. Рис. 3, 4 Насос для сточных вод
Полностью погружные двигатели смачиваются жидкостью, находящейся внутри и снаружи. Они рассчитаны на любую глубину погружения и, прежде всего, используются в скважинах (см. Погружные скважинные насосы), поэтому они имеют небольшой диаметр и относительно длинные.Полностью погружные двигатели могут быть оснащены мокрой обмоткой статора (включая водонепроницаемую пластиковую изоляцию) или, в сочетании с корпусом, сухой обмоткой (см. Герметичный моторный насос).
Двигатель с мокрым ротором заполнен жидкостью и, в отличие от погружного двигателя, его корпус не смачивается снаружи. Он имеет подшипники с жидкостной смазкой (см. Подшипники скольжения) и вместе с насосом образует герметичный насосный агрегат (насос с мокрым ротором). Двигатель может быть оборудован мокрой обмоткой статора или, в сочетании с корпусом, сухой обмоткой, и часто является двигателем, который выбирают для циркуляционных насосов.
Разница между принципом асинхронного двигателя и синхронного двигателя и область его применения
Так называемый синхронный двигатель означает, что скорость вращения магнитного поля обмотки якоря такая же, как и направление вращения ротора, и скорость вращения такая же. Такой двигатель обычно имеет следующую структуру: обмотка на роторе, обмотка сосредоточенного возбуждения; отсутствие обмотки на роторе и конструкция с постоянными магнитами; без обмотки на роторе, без постоянных магнитов, зубцов и пазов.На статоре распределены обмотки. Использование такой конструкции в основном предназначено для минимизации количества контактных колец и щеток, и такой двигатель также называют двигателем переходного типа. Существуют также конструкции, которые размещают обмотки возбуждения на статоре для некоторых особых требований. Такие конструкции обычно называют поворотными (например, бытовые потолочные вентиляторы).
Асинхронный двигатель — это двигатель переменного тока, в котором вращающееся магнитное поле, сформированное обмоткой статора, взаимодействует с магнитным полем индуцированного тока в обмотке ротора для создания электромагнитного момента для вращения ротора, и также называется как «асинхронный двигатель».
Асинхронные двигатели и синхронные двигатели действительно имеют большую разницу в принципе работы:
Синхронный двигатель работает по принципу «магнитное поле всегда проходит по кратчайшему направлению магнитной цепи», на примере двигателя с потерей поля. После возбуждения на роторе появляются полюса N и S; затем магнитное поле статора вращается, и взаимные изменения полюсов N и S всегда соответствуют магнитным полюсам на роторе. Так образуется синхронизация.Что еще более важно, количество полюсов статора и ротора должно быть одинаковым, иначе двигатель не будет работать.
Асинхронный двигатель использует индукцию для достижения движения. Принцип заключается в том, что после подачи трехфазного напряжения на обмотку статора формируется вращающееся магнитное поле, и стержень на роторе генерирует потенциал из-за перерезания магнитных силовых линий; а поскольку стержни соединены, генерируется ток. В этот момент мы подумали о младших классах средней школы: «заряженный проводник будет производить движение в магнитном поле.«Поэтому такой двигатель называется« асинхронным двигателем ». Для асинхронных или асинхронных двигателей количество полюсов ротора автоматически определяется количеством полюсов статора. Также можно сказать, что у ротора нет полюсов. ( Выше приведен пример обмотки якоря на статоре). Асинхронные двигатели не имеют шарнира / перехода. Кроме того, на роторе нет обмотки, постоянного магнита, паза, а двигатель с распределенной обмоткой на статор должен принадлежать к одному типу асинхронного двигателя.Такие двигатели также обычно используются на маленьких или маленьких или специальных больших двигателях.
Конечно, между асинхронными и синхронными двигателями есть много различий, таких как технологические требования, вопросы проектирования и так далее.
Область применения:
Синхронные двигатели в основном используются в больших генераторах. Асинхронные двигатели используются почти исключительно в электродвигателях. Синхронный двигатель может гибко регулировать фазу напряжения и тока на входе путем возбуждения, то есть коэффициента мощности; коэффициент мощности асинхронного двигателя не регулируется, обычно между 0.75 и 0,85, поэтому на некоторых крупных заводах, когда асинхронный двигатель используется больше, его можно прикрепить. Синхронный двигатель используется в качестве камеры для регулировки коэффициента мощности на интерфейсе между заводом и сетью. Однако из-за высокой стоимости синхронного двигателя и большой нагрузки на техническое обслуживание в настоящее время обычно используется конденсаторный компенсационный коэффициент мощности.
(PDF) Управление асинхронными двигателями с использованием ПЛК
JITA 2 (2012) 2: 95-102 М. Займович, Х. Салкич, С.Stanic:
В данном случае у нас есть проводник в магнитном поле
, через которое проходит электричество. Тогда
— это сила, действующая на проводник, которая стремится вывести проводник
из магнитного поля. В режиме двигателя
магнитное поле и проводник с электричеством
генерируют движение (рисунок 2).
Магнитное поле двигателя А создает статическую часть
(статор), а электромагнитная сила, действующая на
проводников, действует на подвижную часть машины
(ротор).Трехфазные двигатели
можно разделить на две основные группы: асинхронные и синхронные двигатели
тор. Статоры обоих двигателей похожи, но конструкция
и движение ротора по отношению к магнитному полю
различаются. В синхронных двигателях скорость ротора
уступает скорости вращения поля
, тогда как в асинхронных двигателях скорость
ротора отличается.
асинхронные двигатели
Асинхронные двигатели являются наиболее часто используемыми двигателями
и практически не нуждаются в обслуживании.С механической точки зрения, эти двигатели
являются стандартными, так что совместимые распределители
всегда рядом. Существует несколько типов асинхронных двигателей
, но принцип работы на всех
одинаковый. Две основные части асинхронного двигателя
— это статор (статическая часть) и ротор (подвижная часть
). Статор — статическая часть двигателя. Он
состоит из корпуса (1), подшипника (2), на котором установлен торрор
(9), боковых панелей, вентилятора (4), который находится на конце корпуса
и используется для охлаждения двигатель
и защитный колпачок (5), используемые в качестве защиты от вентилятора
.Клеммная коробка (6) размещается и монтируется на корпусе статора. В корпусе статора находится магнитопровод
(7), сделанный из тонких (0,3 — 0,5 мм) листов железа
. Эти листы содержат пазы, в которых размещены три фазных катушки
.
Рисунок 3. Основные части асинхронного электродвигателя
Фазовые катушки и сердечник статора создают магнитный поток.
Число парных полюсов определяет скорость вращения
магнитного поля.Когда двигатель
подключен к номинальной частоте, это означает, что скорость
магнитного поля называется синхронной скоростью двигателя
(n0), а в таблице 1 —
.Показано соединение между парами полюсов (p) и скоростью (n0)
.
Магнитное поле. Магнитное поле вращается в воздушном пространстве
между статором и ротором. Магнитное поле
индуцируется после подключения фазной катушки
к источнику питания.Положение этого магнитного поля относительно статора фиксировано, но меняет направление.
Скорость, с которой изменяется направление, определяется
промышленной частотой двигателя. При рабочей частоте сети
50 Гц поле меняет направление
50 раз в секунду. Если двухфазная катушка
подключена к соответствующему источнику питания, индукция двух магнитных полей
произойдет немедленно.В двигателе
с двумя полюсами между двумя полюсами существует движение на 120 градусов
. Максимум, равный
, достигаемый двумя полюсами, сдвинут во времени. Это приводит к тому, что
магнитное поле больше не остается статическим в отношении
Таблица 1. C
96 Журнал информационных технологий и приложений www.jita-au.com
Преимущества и недостатки Асинхронный двигатель
Асинхронный двигатель:
Почти 70% машин, используемых в настоящее время в промышленности, — это трехфазные асинхронные двигатели.Он работает по принципу индукции, когда электромагнитное поле (ЭДС) индуцируется в проводниках ротора, когда вращающееся магнитное поле статора разрезает неподвижные проводники ротора. Поскольку переменный ток используется в генерации, асинхронные двигатели для передачи и распределения занимают значительное место в промышленных приводах и не исключают двигателей постоянного тока, которые ранее использовались в промышленных приложениях. Асинхронные двигатели бывают двух типов по конструкции: асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором и асинхронные двигатели с контактным кольцом.Асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором широко используются в двигателях и приводах. Некоторые из преимуществ асинхронных двигателей по сравнению с двигателями постоянного тока и синхронными двигателями. Также ниже приведены недостатки асинхронных двигателей по сравнению с другими двигателями:
Преимущества асинхронного двигателя:
- Асинхронные двигатели имеют простую и прочную конструкцию. Преимущество асинхронных двигателей в том, что они надежны и могут работать в любых условиях окружающей среды
- Асинхронные двигатели дешевле из-за отсутствия щеток, коммутаторов и контактных колец
- Это двигатели, не требующие обслуживания, в отличие от двигателей постоянного тока и синхронных двигателей из-за отсутствия щеток, коммутаторов и контактных колец.
- Асинхронные двигатели могут эксплуатироваться в загрязненных и взрывоопасных средах, поскольку у них нет щеток, которые могут вызвать искрение 3-фазные асинхронные двигатели
- будут иметь самозапускающийся момент в отличие от синхронных двигателей, поэтому в отличие от синхронных двигателей не используются методы пуска. Однако однофазные асинхронные двигатели не обладают самозапускаемым моментом и вращаются с помощью некоторых вспомогательных устройств.
Эти преимущества асинхронных двигателей делают их более заметными в промышленных и бытовых применениях.
Асинхронный двигатель Недостатки:
Некоторые из недостатков асинхронных двигателей по сравнению с двигателями постоянного тока и синхронными двигателями:
- Трехфазные асинхронные двигатели имеют низкий пусковой момент и высокие токи включения. Поэтому эти двигатели не используются широко для приложений, требующих высоких пусковых моментов, таких как тяговые системы. Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором имеет низкий пусковой момент. Пусковой крутящий момент в случае асинхронного двигателя с контактным кольцом сравнительно лучше из-за наличия внешнего резистора в цепи ротора во время пуска.Другим важным недостатком асинхронного двигателя является то, что он потребляет большие пусковые токи, вызывая сильное мгновенное падение напряжения во время запуска машины. Высокие пусковые токи можно снизить, используя некоторые методы пуска в асинхронном двигателе .
- Асинхронные двигатели всегда работают с отстающим коэффициентом мощности, а в условиях небольшой нагрузки они работают с очень худшим коэффициентом мощности (отстающий от 0,2 до 0,4). К недостаткам плохой мощности относятся увеличение потерь I 2 R в системе, снижение КПД системы.Следовательно, рядом с этими двигателями следует размещать некоторое оборудование для коррекции коэффициента мощности, такое как батареи статических конденсаторов, чтобы передавать им реактивную мощность.
- Одним из основных недостатков асинхронных двигателей является то, что регулирование скорости асинхронных двигателей затруднено. Следовательно, для точного регулирования скорости вместо асинхронных двигателей используются двигатели постоянного тока. Благодаря прогрессу в силовой электронике, частотно-регулируемые приводы с асинхронными двигателями теперь используются в промышленности для регулирования скорости.
Вот некоторые из недостатков асинхронных двигателей
.Конструкция и работа трехфазного асинхронного двигателя на судне
Популярность трехфазных асинхронных двигателей на борту судов объясняется их простой, прочной конструкцией и высокой надежностью в морской среде. Асинхронный двигатель может использоваться в различных приложениях с различными требованиями к скорости и нагрузке.
Трехфазный источник питания переменного тока судового генератора может быть подключен к асинхронному двигателю переменного тока через стартер или любое другое устройство, например автотрансформатор, для улучшения характеристик крутящего момента и тока.
Дополнительная литература: Почему на кораблях номинальные значения трансформаторов и генераторов указаны в кВА?
Асинхронные двигатели используются почти во всех системах машинного оборудования судна, таких как двигатель крана, гребной двигатель, двигатель нагнетателя, двигатель насоса забортной воды и даже небольшой синхронный двигатель.
Что такое асинхронный двигатель?Асинхронный двигатель или асинхронный двигатель — это двигатель переменного тока, в котором электрический ток в роторе, необходимый для создания крутящего момента, получается за счет электромагнитной индукции из магнитного поля обмотки статора.
Асинхронные двигатели бывают двух основных типов:
1 . Однофазный асинхронный двигатель:Однофазный асинхронный двигатель: Как следует из названия, этот тип двигателя поставляется с однофазным источником питания. Переменный ток проходит по основной обмотке двигателя. Тип используемого однофазного асинхронного двигателя зависит от схемы пуска, которую они используют в качестве вспомогательной, поскольку они не запускаются автоматически.
Однофазные асинхронные двигатели в основном используются в системах с низким энергопотреблением, некоторые из них упомянуты ниже:
2 . Трехфазный асинхронный двигатель:Эти трехфазные двигатели снабжены трехфазным питанием переменного тока и широко используются на судах для более тяжелых нагрузок. Трехфазные асинхронные двигатели бывают двух типов: двигатели с короткозамкнутым ротором и с контактным кольцом.
Двигателис короткозамкнутым ротором широко используются на судах из-за их прочной конструкции и простой конструкции, например, некоторые из них. их заявок:
- Подъемники
- Краны
- Вытяжные вентиляторы большой мощности
- Двигатель Вспомогательные насосы
- Двигатель вентилятора нагнетателя двигателя
- Насосы для тяжелых нагрузок в машинном отделении — балластные, противопожарные, пресноводные, морские и т. Д.
- Мотор лебедки
- Электродвигатель брашпиля
Дополнительная литература: Общий обзор центральной системы охлаждения на кораблях
Конструкция трехфазного асинхронного двигателяОсновной корпус асинхронного двигателя состоит из двух основных частей:
СтаторСтатор состоит из ряда штамповок, в которых прорезаны различные пазы для размещения трехфазной цепи обмотки, подключенной к трехфазному источнику переменного тока.
Трехфазные обмотки расположены в пазах таким образом, что они создают вращающееся магнитное поле после подачи на них переменного тока.
Дополнительная литература: Как отремонтировать двигатели на кораблях?
Обычно обмотки держат на разных участках делительной окружности с 30% перекрытием друг друга.
Обмотки намотаны на определенное количество полюсов в зависимости от требуемой скорости, поскольку скорость обратно пропорциональна количеству полюсов, определяемому формулой:
Н с = 120f / p
Где N с = синхронная скорость
f = частота
p = нет.полюсов
Ротор
Ротор состоит из многослойного цилиндрического сердечника с параллельными прорезями, на которых установлены токопроводящие шины.
Проводники представляют собой тяжелые медные или алюминиевые шины, которые подходят к каждому гнезду. Эти жилы припаяны к замыкающим концевым кольцам.
Ротор трехфазного асинхронного двигателя
Прорези не совсем параллельны оси вала, но они немного перекошены по следующим причинам:
- Они уменьшают магнитный гул или шум
- Они предотвращают остановку двигателя
Когда на двигатель подается трехфазное питание, результирующий ток создает магнитный поток «Ø».
Из-за последовательности переключения трехфазного тока в R, Y и B, генерируемый магнитный поток вращается вокруг проводника ротора.
Согласно закону Фарадея, который гласит: «ЭДС, индуцированная в любой замкнутой цепи, обусловлена скоростью изменения магнитного потока в цепи», ЭДС индуцируется в медном стержне, и благодаря этому ток течет в роторе. .
Направление ротора может быть задано законом Ленца, который гласит: «Направление индуцированного тока будет противоположным движению, вызывающему его.”
Здесь относительная скорость между вращающимся потоком и неподвижным проводником ротора является причиной генерации тока; следовательно, ротор будет вращаться в том же направлении, чтобы уменьшить причину, то есть относительную скорость, таким образом вращая ротор асинхронного двигателя.
Преимущества асинхронного двигателяКонструкция двигателя и способ подачи электроэнергии дают асинхронному двигателю ряд преимуществ, таких как:
— Они прочные и простые по конструкции с очень небольшим количеством движущихся частей
— Они могут эффективно работать в суровых и суровых условиях, например, на морских судах
— Стоимость обслуживания трехфазного асинхронного двигателя меньше, и, в отличие от двигателя постоянного тока или синхронного двигателя, они не имеют таких деталей, как щетки, контактные кольца, контактные кольца и т. Д.
— Асинхронный двигатель может работать во внутренней среде, поскольку у него нет щеток, которые могут вызвать искру и могут быть опасны для такой атмосферы
Дополнительная литература: 20 опасностей нефтяного танкера, о которых должен знать каждый моряк
— 3-фазный асинхронный двигатель не нуждается в каком-либо дополнительном пусковом механизме или устройстве, поскольку они могут генерировать самозапускающийся крутящий момент, когда к ним подается трехфазный переменный ток, в отличие от синхронных двигателей. Однако однофазный асинхронный двигатель нуждается в некотором вспомогательном устройстве для пускового момента
.— Конечная мощность трехфазного двигателя составляет почти 1.В 5 раз больше номинальной мощности (мощности) однофазного двигателя того же типоразмера.
Недостатки трехфазного асинхронного двигателя:— Во время пуска он потребляет высокий начальный пусковой ток при подключении к тяжелой нагрузке. Это вызывает падение напряжения во время запуска машины. Чтобы избежать этой проблемы, к трехфазному электродвигателю подключаются методы плавного пуска.
Дополнительная литература: Панель пускателя двигателя на кораблях: техническое обслуживание и процедуры
— Асинхронный двигатель работает с запаздывающим коэффициентом мощности, что приводит к увеличению потерь I2R и снижению эффективности, особенно при низкой нагрузке.Для корректировки и улучшения коэффициента мощности с этим типом двигателя переменного тока можно использовать батареи статических конденсаторов.
— Регулирование скорости трехфазного асинхронного двигателя затруднено по сравнению с двигателями постоянного тока. Частотно-регулируемый привод может быть интегрирован с асинхронным двигателем для регулирования скорости.
Проблемы в трехфазном асинхронном двигателе:Как и любое другое оборудование, трехфазный асинхронный двигатель может сталкиваться с различными типами проблем, которые можно в целом классифицировать как:
A) Неисправности, связанные с окружающей средой: Суровые морские условия могут сказаться на оборудовании судна на ранней стадии, если оно не обслуживается должным образом.Температура окружающей среды и влажность воздуха в море влияют на рабочие характеристики асинхронного двигателя.
Двигатели устанавливаются на другое крупное оборудование (главный двигатель), имеющее собственную частоту вибрации, которая влияет на детали двигателя.
Неправильная установка или неплотное основание двигателя или нагрузки, к которой он подключен, также может привести к снижению КПД двигателя и, при более длительной эксплуатации, к выходу двигателя из строя.
B) Неисправности, связанные с электричеством: Проблема возникает в двигателе из-за сбоев в электроснабжении, таких как несбалансированная подача тока или линейного напряжения, замыкание на землю в системе, проблема однофазности, короткое замыкание и т. Д.Различные типы электрических неисправностей:
Неисправность обмотки: Обмотка статора может выйти из строя из-за проблемы с изоляцией, вызвавшей короткое замыкание.
Дополнительная литература: Важность сопротивления изоляции в морских электрических системах
Однофазный отказ: Когда одна или более чем одна фаза трехфазного источника питания потеряна, работающий трехфазный двигатель будет продолжать работать, но с повышенными параметрами температуры и потерь.Это состояние известно как однофазное.
Медленное движение: Это сочетание электрической и механической неисправности, при которой асинхронный двигатель работает на более низкой скорости (почти 1/7 своей синхронной скорости) даже при полной нагрузке. Это результат аномальной магнитодвижущей силы или высокого содержания гармоник в источнике питания двигателя.
C) Неисправности, связанные с механикой: Двигатель состоит из нескольких механических частей, и их совмещение друг с другом и с нагрузкой играет важную роль в эффективности двигателя.Вот некоторые из наиболее заметных механических неисправностей двигателя:
- Ротор дисбаланса: Ротор — единственная подвижная часть в трехфазном асинхронном двигателе. Если есть дисбаланс между осью вращения вала и осью распределения веса ротора, это приведет к вибрации, дополнительному нагреву и потере эффективности в системе.
Дисбаланс может быть вызван дефектом ротора, внутренним перекосом, изгибом вала, неравномерной нагрузкой и проблемами в двигателе и силовой муфте.
Дополнительная литература: 10 вещей, которые следует учитывать при сборке судового оборудования после технического обслуживания
- Усталостный отказ: Если график технического обслуживания не соответствует требованиям или детали, используемые в двигателе, имеют низкое качество, ослабление материала может привести к усталостному разрушению, которое обычно вызывается многократно применяемыми нагрузками.
- Неисправность подшипника: Двигатель оснащен двумя подшипниками на каждом конце ротора для поддержки и свободного вращения вала.Подшипник может выйти из строя, если не проводить своевременное техническое обслуживание или из-за перегрузки, неправильной установки, загрязненного смазочного масла и работы при чрезмерной температуре.
Дополнительная литература: Как проверить смазочное масло на борту судов?
- Коррозия: Двигатель, установленный на судне, находится в очень агрессивной среде. Поскольку двигатель состоит из нескольких механических частей, таких как ротор, подшипник и т. Д., Влага, присутствующая в атмосфере, или вода, содержащаяся в смазке (консистентной смазке), разъедают подшипники, вал двигателя и роторы.Изоляция также может пострадать от коррозии и привести к короткому замыканию между обмотками
- Проблема со смазкой: Отсутствие смазки или загрязнение смазочного материала может привести к увеличению трения между деталями, а подшипники могут быстро изнашиваться.
Дополнительная литература: 8 способов оптимизации использования смазочного масла на судах
Защита для трехфазного асинхронного двигателяОднофазная защита: Для решения этой проблемы используются защитные устройства для трехфазного асинхронного двигателя.Все двигатели мощностью более 500 кВт должны быть оснащены защитными устройствами или оборудованием для предотвращения любого повреждения из-за однофазного включения. Подробную информацию об этих устройствах можно найти здесь.
Перегрев: Обмотка двигателя может нагреваться из-за таких проблем, как перегрузка или однофазность. Предохранители, реле и т. Д. Используются для защиты двигателя от перегрева
Дополнительная литература: Техническое обслуживание электрического реле в судовой электросистеме
Мягкий запуск: Как описано выше, одним из недостатков трехфазного асинхронного двигателя является большой ток, который он потребляет во время периода пуска.Чтобы защитить его от этой проблемы, используются различные методы пуска, объединяющие двигатель с устройством плавного пуска, DOL, пускателем со звезды на треугольник, автотрансформатором и т. Д.
Дополнительная литература: 10 способов достижения энергоэффективности в судовой электрической системе
Использование устройства плавного пуска для асинхронного двигателя снижает механические и электрические нагрузки, защищая двигатель во время пуска.
Возможно, вы также прочитаете:
Заявление об ограничении ответственности: Вышеупомянутые взгляды принадлежат только автору.Данные и диаграммы, если они используются в статье, были получены из доступной информации и не были подтверждены каким-либо установленным законом органом. Автор и компания «Марин Инсайт» не утверждают, что они точны, и не принимают на себя никакой ответственности за них. Взгляды представляют собой только мнения и не представляют собой каких-либо руководящих принципов или рекомендаций относительно какого-либо курса действий, которым должен следовать читатель.
Данная статья или изображения не могут быть воспроизведены, скопированы, переданы или использованы в любой форме без разрешения автора и Marine Insight.
Теги: электрическая судовая электрическая
Модель динамики трехфазной асинхронной машины, также известной как индукционная машина, в единицах СИ или о.у.
Представлять ли крутящий момент, приложенный к валу или ротору. скорость как входной сигнал блока Simulink ® , или чтобы представить вал машины как Вращающийся механический порт Simscape ™.
Выберите Torque Tm
, чтобы указать входной крутящий момент в Н · м или о.е.
а так и выставить Tm порт.Скорость машины
определяется инерцией станка J (для SI
станка) или постоянной инерции H (для пу станка)
и разницей между приложенным механическим крутящим моментом Tm , и внутренний электромагнитный момент, Те . Когда скорость положительная, положительный крутящий момент
сигнал указывает на режим двигателя, а отрицательный сигнал указывает на генератор
режим.
Выберите Speed w
, чтобы указать скорость, в
рад / с или в о.у., и выставить порт w .Машина
скорость навязывается и механическая часть модели (автомат
инерция J ) игнорируется. Используя скорость как
механический ввод позволяет моделировать механическую связь между двумя
машины.
На рисунке показано, как смоделировать жесткое соединение валов в мотор-генераторной установке. когда в машине 2 игнорируется момент трения. Выходная скорость машина 1 (двигатель) подключена ко входу скорости машины 2 ( генератор), а выход электромагнитного момента машины 2 Te применяется к механическому входу крутящего момента Тм станка 1.Фактор Kw учитывает единицы скорости обеих машин (рад / с или о.е.) и передаточное число коробки передач w2 / w1. Коэффициент KT учитывает единицы крутящего момента обеих машин (Н.м или пу) и номиналы машин. Также из-за инерции J2 игнорируется в машине 2, J2 относится к скорости машина 1 и должна быть добавлена к инерции машины 1 Дж1 .
Выберите Механический вращающийся порт
, чтобы открыть механический вращающийся порт Simscape, S , который
позволяет соединять вал машины с другими блоками Simscape, имеющими механические порты вращения.
На рисунке показано, как подключить идеальный крутящий момент Исходный блок из библиотеки Simscape на вал машины для представления машины в в режиме двигателя или в режиме генератора, когда частота вращения ротора положительный.
SERVAX | Технологии — ASM — Асинхронные двигатели
Крепкие рабочие лошади
Асинхронные двигатели (ASM) — это надежные и недорогие приводы для работы от сети, преобразователя частоты или сервопривода. Их можно использовать в широком диапазоне ослабления поля.В режимах работы без обратной связи их частота вращения зависит от нагрузки. Их производительность может быть улучшена с помощью медных роторов с короткозамкнутым ротором вместо алюминиевых. Их можно использовать до класса изоляции H без каких-либо специальных мер.
SERVAX рекомендует асинхронные двигатели в качестве первого выбора, если требуются прочные, но простые в обслуживании приводы. Они подходят для широкого спектра применений — там, где требуется постоянная скорость вращения и где требуется постоянная мощность в широком диапазоне.И последнее, но не менее важное: они идеально подходят для машин и оборудования с очень высокими рабочими температурами.
Мы разработаем и изготовим асинхронные двигатели по индивидуальному заказу в следующих форматах:
- Модели с внешним диаметром от 60 до примерно 400 мм
- Как двигатель в сборе или как компоненты двигателя
- С воздушным или жидкостным охлаждением
- Внутренние или внешние роторы
- Беличьи клетки медные или алюминиевые
- Количество полюсов, соответствующее применению
- Обмотки с пропиткой или капсулой
- Класс эффективности по требованию заказчика
- Поворотное устройство обратной связи для соответствия области применения
Поперечное сечение асинхронного двигателя с медным ротором