Асинхронный двигатель виды: Типы и виды асинхронных электродвигателей | RuAut

Типы и виды асинхронных электродвигателей | RuAut

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

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

 

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

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

 

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

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

конденсаторными. 

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

В автоматических устройствах применяются различного рода асинхронные исполнительные электродвигатели. Они, как правило, двухфазные с регулируемой скоростью вращения ротора. Весьма распространенным управляемым электродвигателем является асинхронный

электродвигатель с полым немагнитным ротором. Ротор такого электродвигателя представляет собой тонкостенный медный или дюралевый стакан. А статор состоит из наружной и внутренней частей, которые набираются из листов пермаллоя. Обмотка статора располагается в пазах наружной или внутренней его частей. 

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

Асинхронный электродвигатель: виды и принцип работы

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

Какие бывают виды асинхронных механизмов

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

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

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

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

Асинхронный электродвигатель: принцип работы

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

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

S = ((n₁ — n₂)/n₁) х 100 %, где:

S — скольжение;

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

Почему так важно скольжение? Его используют для характеристики асинхронных электродвигателей, ведь изначально скольжение равно единице, но по мере роста n₁ относительная разность частот n₁-n₂ становится меньше. В результате этого, падает ЭДС и ток в проводниках ротора, что в свою очередь приводит к уменьшению вращающего момента. Если провести анализ, в состоянии холостого хода, в тот момент, когда мотор работает без нагрузки на валу, показатель скольжения минимален. Как только возрастает статический момент, скольжение растет до величины S_kp — критического скольжения. Этот показатель очень важен, ведь как только будет превышена точка критического скольжения, асинхронные двигатели перестают стабильно работать.

Значение скольжения колеблется в пределах от нуля до единицы, асинхронных моторов универсального назначения в номинальном режиме до 8 %. Как только наступает равновесие между электромагнитным и тормозным моментом изменение величин прекратится.

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

Асинхронный двигатель: Виды

Механическое устройство, которое способствует преобразованию электрической энергии в механическую, является электродвигателем. Агрегаты малой мощности могут встраиваться в бытовую электротехнику, другие же имеют общепромышленные функции. Особой популярностью пользуются трехфазные асинхронные двигатели. Они очень универсальны и имеют спрос в народном хозяйстве. К примеру, ими оснащают станки и различное другое оборудование сферы автоматики и телемеханики.

Сегодня сложно себе представить предприятие, на котором бы не использовался один из видов электродвигателя, поэтому их производство растет. Однако высокую надежность и надежную эксплуатацию встретишь не часто, одним из лидеров производства на сегодняшний день является ELMO.

Благодаря простоте использования, надежности, доступному весу и небольшим размерам, именно асинхронные двигатели особенно популярны. Сферы, в которых они применяются, на сегодняшний день очень многочисленны и разносторонни. Такой двигатель можно увидеть на различных станках, вентиляторах, конвейерах для перемещения грузов, насосов. Это объясняется сравнительно стабильной нагрузкой, а также некритичностью снижения оборотов в процессе эксплуатации прибора. В связи с тем, что стоимость такого агрегата выше, чем асинхронного, данный агрегат приобретают чаще, в случае его полного соответствия по всем вышеуказанным характеристикам.

Но цена это не единственное отличие между данными двумя видами двигателей, хотя внешне они типичны. Основное отличие заключается в устройстве вращающегося вала ротора.

Электродвигатели, которые питаются от магнитного поля статора, наиболее распространенный вид электродвигателей. Асинхронными являются те из них, у которых количество оборотов ротора не совпадает со скоростью вращения оси силового поля.

Так как подача электроэнергии потребителей всегда осуществляется на переменном токе, то массовое использование электрических двигателей переменного тока, является вполне объяснимым. Однако по этой же причине эксплуатация их не тотальна: по своим характеристикам и способности реагировать они существенно отстают от двигателей постоянного тока, а соответственно востребованы только там, где регулировка скорости не требуется.

Высоко ценят в многочисленных производствах и хозяйствах асинхронные двигатели простота их изготовления и надежность не смогли остаться незамеченными опытными хозяйственниками.

Так, стоит упомянуть несколько их разновидностей: три двигателя с короткозамкнутым ротором (однофазный, двухфазный и трехфазный) и трехфазный двигатель с фазным ротором.

В силу высокой нагрузки вращающегося момента двигатели, в основе работы которых стоит фазный ротор, стоят дороже. Именно такой двигатель используют в конструировании приводов лифтов и подъемных кранов повышенная мощность двигателя и пусковой момент являются ключевыми в данном вопросе.

Кроме статьи «Асинхронный двигатель: Виды» смотрите также:

Типы трехфазных асинхронных двигателей — Энциклопедия по машиностроению XXL

Резкий рывок в развитии электрических машин — заслуга русского ученого Михаила Осиповича Доливо-Добровольского. Он, опираясь на данные теории, изобрел совершенно новый тип электрической машины — трехфазный асинхронный двигатель, который и до нашего времени остался добросовестным работягой, приводящим во вращение станки, прокатные станы, миллионы других устройств.  [c.139]
На фиг. 17 показана механическая характеристика трехфазного асинхронного двигателя кранового типа. Чтобы заменить эту характеристику параболой (9), намечаем следующие узлы  [c.28]

Преобразователь имеет однокорпусное исполнение стационарного типа (рис. 77) и состоит из трехфазного асинхронного двигателя АВ-91-4 с короткозамкнутым ротором и шестиполюсного генератора СГ-ШОО со смешанным возбуждением. Кроме шунтовой обмотки, на главных полюсах размещена последовательная обмотка для поддержания постоянного напряжения нри увеличении нагрузки. Генератор имеет жесткую характеристику. Напряжение регулируется реостатом-, включенным в цепь параллельной обмотки возбуждения.  [c.171]

Вибраторы ИВ-34 (С-827) (рис. 114) и С-649 имеют вибровозбудитель планетарного типа с внутренней обкаткой бегунка. Электродвигатель вибратора С-827 выносной, а вибратора С-649 — встроенный в корпус. Вибраторы оборудованы трехфазными асинхронными двигателями с короткозамкнутым ротором.  [c.224]

Преобразователь ПВ состоит из генератора однофазного тока повыщенной частоты индукторного типа с независимым возбуждением и трехфазного асинхронного двигателя, смонтированных в одном корпусе.  [c.262]

Трехфазные асинхронные двигатели, наиболее распространенные в различных отраслях народного хозяйства их преимущества по сравнению с двигателями других типов простота конструкции, меньшая стоимость, более высокая эксплуатационная надежность. При выполнении курсовых проектов следует выбирать для приводов именно эти двигатели.  [c.24]

Многопостовой сварочный преобразователь ПСМ-1000 (рис. 22) состоит из сварочного генератора постоянного тока типа СГ-1000 и трехфазного асинхронного двигателя, смонтированных в одном корпусе. Генератор СГ-1000, шестиполюсный, с самовозбуждением, имеет параллель-  [c.22]

Сварочные агрегаты САМ-400 и САМ-400-1. Стационарные агрегаты этого типа состоят из однопостового сварочного генератора СГП-З-У и электродвигателя, соединенных эластичной муфтой и смонтированных на сварной металлической раме. В агрегате САМ-400 применен трехфазный асинхронный двигатель МАФ-82-73/4, а в агрегате САМ-400-1 — двигатель постоянного тока ПН-290. Агрегаты САМ-400 и САМ-400-1 предназначены для дуговой сварки на судах морского и речного флота в условиях повышенной влажности.  [c.65]

Для управления трехфазными асинхронными двигателями подъема служат магнитные контроллеры типа ТС с реверсивной несимметричной схемой, при которой в первых положениях спуска электродвигатель остается включенным в сторону подъема, благодаря чему обеспечиваются малые посадочные скорости при спуске тяжелых грузов (рис. 6.13).  [c.264]

В этих условиях наиболее широко применяют трехфазные асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором серии 4А и АИ. Их преимущества по сравнению с двигателями других типов — простота конструкции и обслуживания, высокая эксплуатационная надежность и сравнительно низкая стоимость.  [c.44]

Гиромоторы. Гиромотор является основным элементом любого гироскопического прибора. По характеру питания гиромоторы можно разделить на следующие типы электрические, пневматические, реактивные, пружинные, электромагнитные. Наибольшее распространение получили гироприборы с электрическим питанием. В качестве электрических гиромоторов наибольшее распространение получили трехфазные быстровращающиеся асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором. В некоторых системах специального назначения, где недопустимо присутствие магнитного поля, применяют гироприборы, в которых вращение ротора осуществляется при помощи воздуха или какого-либо иного газа.  [c.364]

Наиболее распространенным типом электродвигателя переменного тока является асинхронный двигатель, действие которого основано на том, что трехфазная обмотка статора, получающая питание от трехфазной сети переменного тока, создает вращающийся магнитный поток Ф, который, пересекая проводники ротора (якоря), наводит в них электродвижущую силу Ея. Если цепь якоря замкнута, то по его проводникам будет проте  [c.288]

По каталогу асинхронных двигателей трехфазного -ока берем двигатель типа А02-31-4 со следующими данными  [c. 278]

Электродвигателя трехфазные асинхронные короткозамкнутые серии 4А — Структура обозначения типа двигателя 537 — Типы и основные параметры 534 — 536  [c.557]

Электродвигатели применяются двух типов универсальный коллекторный двигатель, который может работать как от сети переменного тока (от одной фазы), так и от сети постоянного тока, и асинхронный короткозамкнутый двигатель трехфазного тока. Эти двигатели имеют постоянную скорость вращения ротора. Для изменения скорости вращения в последнее время в ручных машинах находят применение электродвигатели с электронным управлением. Напряжение электрического тока для ручных машин не должно превышать 250 В. Для работы в сырых условиях, опасных в отношении поражения электрическим током, принимают напряжение до 40 В. Инструмент для обработки дерева, а также шлифовальные и точильные машины делают с двигателями закрытого типа, в которых все части, находящиеся под напряжением, закрыты от попадания пыли, влаги, паров легко воспламеняющихся жидкостей и т. п.  [c.280]

В современных асинхронных двигателях применяют два типа роторов короткозамкнутый ротор с обмоткой в виде беличьего колеса и ротор с трехфазной обмоткой. В короткозамкнутом роторе медные стержни обмотки беличьего колеса закладывают в продольные пазы ротора и с обоих концов накоротко замыкают торцовыми кольцами. Во многих двигателях обмотку ротора в  [c.223]

С целью объединения положительных качеств обоих типов двигателей (достижение большой удельной мощности при наличии простой конструкции двигателя) отечественной промышленностью выпускается также электроинструмент с приводом от трехфазных асинхронных короткозамкнутых двигателей, рассчитанных для работы от специаль-  [c.64]

Схема, наиболее успешно разрешающая вопрос, показана на фиг. 3, в к-рой кроме главных двигателей постоянного тока 1 и 2 применены т. н. синхронизирующие или уравнительные асинхронные машины 3 п 4, представляющие собой асинхронные двигатели нормального типа с контактными кольцами, соединенные попарно на общих валах о главными двигателями, т. е. 3 с 1 п 4 с 2. Кольца д. б. соединены между собой проводами статоры же синхронизирующих машин включаются параллельно на сеть трехфазного тока. Т. о. в данном случае необходимо кроме сети постоянного тока также и наличие сети трехфазного тока. Мощность синхронизирующих машин выби[)ается в соответствии с потребной величиной синхронизирующей мощности. Так напр., если на одном двигателе ожидается 100%-ная перегрузка при разгрузке второго до нуля, то мощность синхронизирующего двигателя будет  [c.130]

Электрифицированный инструмент с приводом от трехфазных асинхронных короткозамкнутых двигателей с высоким числом оборотов объединяет положительные качества двигателей обоих типов.  [c.185]

Преобразователь такого типа ПСГ-350 состоит из сварочного генератора постоянного тока ГСГ-350 и трехфазного асинхронного электродвигателя АВ-61—2 мощностью 14 кВт. Генератор имеет обмотку независимого возбуждения и подмагничивающую последовательную обмотку. Обмотка независимого возбуждения питается от внешней сети через селеновые выпрямители и стабилизатор, который исключает влияние колебания напряжения в сети на ток возбуждения. Последовательная обмотка разделена на две секции при включении в сварочную цепь части витков генератор работает в режиме жесткой характеристики, а при использовании всех витков обмотки генератор дает возрастающую внешнюю характеристику. Генератор и двигатель размещены в общем корпусе и смонтированы на тележке.  [c.74]

Преобразователь ПД-502-1 У2 укомплектован генератором с независимым возбуждением и последовательной размагничивающей обмоткой. В его состав (рис. 5.21) входят трехфазный асинхронный двигатель 76 типа 4АВ-180В2 фланцевого крепления с короткозамкнутым ротором и сварочный генератор Ртипа ГСО-500. Коллектор генератора закрыт щитками 1, щеточное устройство закреплено на щите 4 генератора. На распределительной коробке 5 установлены доски зажимов 2 и J соответственно генератора и двигателя, амперметр 7 и пакетный выключатель [c. 138]

В некоторых случаях использование дизельных электростанций затруднено, например, при сварке ходовых рельсов метрополитена, трамвайных путей. Наиболее целесообразно использовать преобразователь системы двигатель-генератор с инерционным маховиком с двигателем постоянного тока (типа ДК-207А мощностью 95 кВт), питающимся от контактной сети постоянного тока с трехфазным асинхронным двигателем (типа ДК-Ю1/4М мощностью 125 кВт). Номинальная мощность двигателей примерно в 2 раза ниже мощности  [c.190]

Преобразователи типа ВПЧ и ОПЧ. Они (табл. 10) СОСТОЯТ из однофазного разеоименнополю С-ного синхронного индукторного генератора с независимым возбуждением и трехфазного асинхронного двигателя, омантированных в одном корпусе на общем валу, расположенном вертикально (рис. 58).  [c.104]

Мкогопостовые сварочные преобразователи. Они предназначены для одновременного питания нескольких сварочных постов. В промышленности используются многопостовые преобразователи ПСМ-1000, ПСМ-500. Преобразователь ПСМ-1000 имеет однокорпусное исполнение стационарного типа (рис. 87) и состоит из трехфазного асинхронного двигателя АВ-91-4 с короткозамкнутым ротором и шестиполюсного генератора СГ-1000 со смешанным возбуждением. Кроме  [c.162]

Дано Трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором типа 4А63А4УЗ [7] со следующими паспортными данными = 0,25 кВт  [c.188]

Универсальные сварочные преобразователи ПСУ-300, ПСУ-500 имеют как падающие, так и жесткие внешние характеристики. Преобразователи этого типа состоят из однопостового сварочного генератора постоянного тока и приводного трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутьтм ротором, находящихся в одном корпусе.  [c.156]

Трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором, закрытого исполнения, с лапами М 101, мощность 12,5 кВт, 3×380 В, 50 Гц, крышка коробки зажимов с резьбой Р 29, номинальное число оборотов 1450 об/мин. Тип Г 160 М 04.  [c.3]

Исполнительные механизмы однооборотные контактные типа МЭОК й бесконтактные типа МЭОВ состоят из электромеханических серводвигателей -(трехфазные асинхронные двигатели) с электромагнитным тормозом (МЭОБ) и блоком серводвигателей (БС). Блоки ВС выпускаются в трех исполнениях (рис. 56)  [c.154]

Эффективность. В зависимости от типа электродвигателя (одно- или трехфазный асинхронный двигатель, двигатель постоянного тока) величины потерь холостого хода и допустимого сгшжения частоты вращения при отключении от сети эконом ия электрической энергии может составить до 51 % потерь за период холостого хода.  [c.251]

Первый электропривод постоянного тока с питанием от аккумуляторной батарен был создан в России в 1834 г. академиком Б. С. Якоби, который в 1838 г. использовал его для привода гребного винта судна. Начало широкого промышленного применения электропривода связано с открытием явления вращающегося магнитного поля и созданием трехфазного асинхронного электродвигателя, сконструированного русским электротехником М. О. Доливо-Добровольским. В 1890 п суммарная мощность электродвигателей по отношению к мощности применяемых в промышленности двигателей всех типов составляла 5%, в 1927 г — 75%, а в 1976 г — около 100%.  [c.33]

Для управления с помощью сигналов логических элементов Логика Т трехфазными асинхронными электродвигателями с короткозамкнутым ротором мощностью до 40 кВт при питающем напряжении 220 или 380 В с частотой 50 и 60 Гц. Обеспечивают пуск, останов, реверс, динамическое и двухтоковэе торможение и режим противовключения двигателя. Выпускаются взамен релейно-контактных станций управления типа БУ-5000 и ПУ-5000.  [c.181]

На Мукачевском винзаводе вода обрабатывается магнитным полем для производства вина и питания котлов аппаратом, состоящим из статора, вышедшего из строя асинхронного двигателя мощностью 2,6 /сет обрабатываемая вода протекает по трубе из диамагнитного материала, расположенной в роторном отверстии двигателя. Обмотка статора через понижающий трехфазный трансформатор соединена с электросетью переменного тока. Удельный расход электроэнергии составляет 100 вт на кубометр воды. Ивановский энергетический институт им. В. И. Ленина рекомендует феррито-бариевые постоянные магниты, выпускаемые Кине-шемскнм заводом Электро-контакт . Предлагаемые магниты легче по весу, дешевле, меньше подвергаются коррозии и обладают лучшей способностью намагничиваться. Представляет интерес аппарат переносного типа (автор инж.  [c.110]

ГГреимущественно используются трехфазные асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором. При этом, в зависимости от требуемых условий пуска, применяются двигатели с беличьей клеткой, глубоконазные или с двойной беличьей клеткой, т. е. с двумя короткозамкнутыми обмотками на роторе. Электродвигатели последних типов имеют значительно больший пусковой (начальный) момент и меньший пусковой ток. Асинхронные двигатели с двойной беличьей клеткой служат для привода механизмов с тяжелыми условиями пуска. При особо тяжелых пусковых условиях, т. е. при большом начальном статическом моменте, в некоторых случаях используются также асинхронные электродвигатели с фазным ротором, в цепь которого включен пускорегулирующий реостат.  [c.15]

Преимущественно применяются трехфазные асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором. При этом, в зависимости от требуемых условий пуска, применяются простые асинхронные двигатели или асинхронные двигатели с глубоким пазом, или же асинхронные двигатели с двойной беличьей клеткой, т. е. с двумя короткозамкнутыми обмотками на роторе. Электродвигатели nq-следних двух типов имеют значительно больший пусковой (начальный) момент и меньший пусковой ток, чем обычные асинхронные двигатели. Асинхронные двигатели с двойной беличьей клеткой применяются для привода механизмов с тяжелыми условиями пуска. При особо тяжелых пусковых условиях, т. е. при большом начальном статическом моменте, в некоторых случаях применяются также асинхронные электродвигатели с фазным ротором, в цепь которого включен пускорегулирующий реостат, что удорожает электропривод и усложняет его эксплуатацию.  [c.24]

Для гальванических покрытий мелких деталей и печатных плат в ГДР выпускают автоматическую установку Р1сота1 различной производительности. Установка спроектирована на принципе взаимозаменяемости и многосторонней комбинации частей установки. В установке можно использовать ванны трех типов с полезной вместимостью 16, 63—75 и 160—200 л. Ванны изготовлены из высоколегированной стали, или гуммированной углеродистой стали, или полиэтилена. Ванны футерованы эбонитом. Замена ванн производится при помощи подъемных и передвижных тележек-ванн. Каждая ванна может быть оборудована трубопроводами для подвода и спуска воды, воздухоподводами и электронагревателями. Источником тока служат однофазные селеновые выпрямители напряжением 3,6 6 9 и 40 В и токами 60 40—200 60— 120 и 32 А и трехфазные селеновые выпрямители напряжением 6—40 В и током 200—600 А. Все электрические приборы смонтированы на пульте управления. Стабилизация напряжения =10%. В автомате имеется устройство для реверсирования тока с ручным и автоматическим регулированием. Время катодного и анодного периодов можно изменять от О до 60 с. Движение катодов в ваннах осуществляется асинхронным двигателем с эксцентриковой передачей. Ванны снабжены погружными электронагревателями из высоколегированной стали, свинца или кварцевого стекла. Максимальная температура нагрева 100° С. Перемешивание электролита производится сжатым воздухом. Детали транспортируются конвейерной системой, которая состоит из опорного каркаса и боковых контейнеров. Траверсы перемещаются с деталями в поднятом состоянии, без деталей — в опущенном. Максимальная нагрузка конвейера 196 Н. Программное управление транспортировкой производится при помощи барабанов, перфолент или магнитной записи. Возможно ручное управление.  [c.134]

На тепловозе 2ТЭП6 с электрической передачей переменно-постоянного тока асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором приняты для привода вентиляторов тяговых электродвигателей (два двигателя А2-82-6 на секцию), вентилятора выпрямительной установки (один двигатель АОС2-62-6) и вентилятора холодильной камеры (четыре двигателя АМВ-37-03). Двигатели А2-82-6-100 и АОС2-62-6 выбраны на базе серийных машин общепромышленной серии А2 с пересчетом обмотки статора на номинальную частоту питания 100 Гц. Двигатель АМВ-37-03 встроен в вентилятор и является его составной частью. Ротор с короткозамкнутой обмоткой вращается вокруг неподвижного статора с трехфазной обмоткой. Такой тип двигателя принято называть обращенным. Ротор запрессован в рабочее колесо вентилятора. Основные номинальные данные двигателей приведены в табл. 9.  [c.88]

Вместо электродвигателей А2 применяют специально разработанные для тепловозов двигатели типа 4АЖ225. Это асинхронные, трехфазные, короткозамкнутые двигатели закрытого обдуваемого исполнения. Они имеют литой чугунный корпус и литые подшипниковые щиты. Конструкция статора и ротора аналогична рассмотренной выше для тягового электродвигателя переменного тока ЭД-900.  [c.89]

Для вращательного бурения по углю и породе отечественной промышленностью изготовляется несколько типов ручных электросверл. Все этп электрос1 ерла снабжены трехфазными асинхронными коротко-замкнутыми двигателями.  [c.156]

Каскадные соединения асинхронных двигателей. При больших мощностях вместо применения компенсированных двигателей на практике обычно переходят к каскадным соединениям нормальных асинхронных двигателей с вспомогательными машинами, к-рыё вырабатывают необходимый для намагничивания асинхронных двигателей реактивный ток. В качестве таких вспомогательных машин могут применяться трехфазные коллекторные двигатели и одноякорные преобразователи (см.) каскады Кремера, Шербиуса и др. Эти каскадные соединения дают возможность одновременно производить экономич. регулировку числа оборотов асинхронных двигателей. В силу сложности и относительно большой стоимости (в виду большого числа вспомогательных машин) такого способа улучшения os 9 асинхронных двигателей каскадные соединения с коллекторными двигателями применяются лишь в случаях, когда одновременно требуется получить экономич. регулирование числа оборотов двигателя. Когда не требуется регулировки скорости двигателя, а желательно лишь получить улучшение его os каскадные соединения асинхронных двигателей с фазными компенсаторами, из к-рых различают два главных типа 1) качающиеся, или вибраторы (см. Каппа), и 2) вра-  [c.228]

Самоходная тележка служит для передвижения головки вдоль шва по рельсовому пути, расположенному в вертикальной плоскости. Она приводится в движение от асинхронного двигателя трехфазного тока типа МАГ-2/36. Движение на ходовые бегунки передается двумя червячными и одной цилиндрической парой. Последняя — сменная служит для изменения скорости сварки в пределах от 13,5 до 112 м1час. Подбор сменных шестерен на заданную скорость сварки производится по табл. 59.  [c.176]

В это же время начинают формироваться основы теории трехфаз-ых машин, Еш,е Доливо-Добровольский дал первоначальный анализ аспределения намагничивающей силы в трехфазной машине, исследо-ал некоторые вопросы параллельной работы синхронных генераторов, азработал руководящие принципы проектирования электрических ашин распределенные по окружности статора н ротора обмотки, воз-южное уменьшение магнитного рассеяния, уменьшение воздушного за-ора в асинхронном двигателе, введение в машины переменного тока арабанного типа обмотки и полузакрытых пазов.  [c.439]

---

Электродвигатель. виды и применение. работа и устройство

Расчёт числа повторений

Возьмём m1 – процесс повторения постоянного поля магнитов и ротора. Система фазы переменного тока образуют вращение поля магнитов.

Данные расчета считаются по формуле:

f₁ – частота электричества$

p – количество полюсных пар каждой обмотки статора.

m₂ – процесс повторения вращения ротора. Имея различное количество одновременных повторений, данная скорость частоты будет асинхронной. Определение расчёта частоты проводится по соотношению между данными:

Асинхронный электродвигатель работает только при асинхронной частоте.

При одновременном вращении статора и ротора, расчет скольжения будет равняться нулю.

Двухроторный АД используется для привода разных механизмов. Различие двухроторного двигателя заключается присутствием в конструкции двух роторов. Второй ротор выполняет функцию вспомогательную, может вращаться с другой скоростью. Вспомогательный ротор представляет собой внутренний хомут для замыкания постоянного потока магнитов, охлаждения электродвигателя. Недостаток двухмоторного асинхронного двигателя в низком КПД от использования ферромагнитного вспомогательного ротора.

В ходе исследования двухроторных машин достигаются близкие данные скоростик желаемым, когда вспомогательный ротор имеет максимальные вентиляционные зазоры. Полый ротор установлен на ступице, его вал расположен внутри цилиндра. При вращении вспомогательного ротора вентиляция работает по принципу центробежного вентилятора. Для увеличения пускового момента и большей электрической нагрузки полый ротор должен регулироваться, перемещаясь вдоль вала, с установленным штифтом, конец чего входит в паз ступицы ротора.

Данные для расчета:

Устройство и принцип работы

Основная движущая сила любого электрического двигателя – электромагнитная индукция. Электромагнитная индукция, если описать ее в двух словах – это появление силы тока в проводнике, помещенном в переменное магнитное поле. Источником переменного магнитного поля является неподвижный корпус двигателя с размещенными на нем обмотками – статор, подключенный к источнику переменного тока. В нем расположен подвижный элемент – ротор, в котором и возникает ток. По закону Ампера на заряженный проводник, помещенный в магнитное поле, начинает действовать электродвижущая сила – ЭДС, которая вращает вал ротора. Таким образом, электрическая энергия, которая подается на статор, превращается в механическую энергию ротора. К вращающемуся валу можно подключать различные механизмы, выполняющие полезную работу.

Электродвигатели переменного тока делятся на синхронные и асинхронные. Разница между ними в том, что в первых ротор и магнитное поле статора вращаются с одной скоростью, а во вторых ротор вращается медленнее, чем магнитное поле. Отличаются они и по устройству, и по принципу работы.

Асинхронный двигатель

Устройство асинхронного двигателя

На статоре асинхронного двигателя закреплены обмотки, создающие переменное вращающееся магнитное поле, концы которой выводятся на клеммную коробку. Поскольку при работе двигатель нагревается, на его валу устанавливается вентилятор системы охлаждения.

Ротор асинхронного двигателя выполнен с валом как одно целое. Он представляет собой металлические стержни, замкнутые между собой с двух сторон, из-за чего такой ротор еще именуется короткозамкнутым. Своим видом он напоминает клетку, поэтому его часто называют «беличьим колесом» Более медленное вращение ротора в сравнении с вращением магнитного поля – результат потери мощности при трении подшипников. Кстати, если бы не было этой разницы в скорости, ЭДС бы не возникала, а без нее не было бы и тока в роторе и самого вращения.

Магнитное поле вращается за счет постоянной смены полюсов. При этом соответственно меняется направление тока в обмотках. Скорость вращения вала асинхронного двигателя зависит от числа полюсов магнитного поля.

Синхронный двигатель

Устройство синхронного двигателя

Устройство синхронного электродвигателя немного отличается. Как понятно из названия, в этом двигателе ротор вращается с одной скоростью с магнитным полем. Он состоит из корпуса с закрепленными на нем обмотками и ротора или якоря, снабженного такими же обмотками. Концы обмоток выводятся и закрепляются на коллекторе. На коллектор или токосъемное кольцо подается напряжение посредством графитовых щеток. При этом концы обмоток размещены таким образом, что одновременно напряжение может подаваться только на одну пару.

В отличие от асинхронных на ротор синхронных двигателей напряжение подается щетками, заряжая его обмотки, а не индуцируется переменным магнитным полем. Направление тока в обмотках ротора меняется параллельно с изменением направления магнитного поля, поэтому выходной вал всегда вращается в одну сторону. Синхронные электродвигатели позволяют регулировать скорость вращения вала путем изменения значения напряжения. На практике для этого обычно используются реостаты.

Подключение двигателя на одну фазу

Для бытовых нужд использование трёхфазного мотора проблематично, поскольку отсутствует требуемое напряжение. Решение проблемы, использовать однофазный асинхронный двигатель. Такой мотор оснащен статором, однако конструктивно изделие отличается количеством и расположением обмоток, а так же схемой их запуска.

Схема подключения однофазного двигателя:

Так, однофазный асинхронный двигатель со статором из двух обмоток будет располагать их со смещением по окружности под углом 90°. Соединение катушек будет параллельным, одна — пусковая, вторая — рабочая. Что бы создать вращающееся магнитное поле, дополнительно вводят активное сопротивление, или конденсатор. Сопротивление создаёт сдвиг фаз токов обмотки, близкий к 90°, что помогает создать вращающее магнитное поле.

При использовании статором асинхронного двигателя одной катушки, подключение источника питания в одну фазу создаст пульсирующее магнитное поле. В обмотке ротора появится переменный ток, который создаст магнитный поток, как следствие работа двигателя не произойдёт. Для запуска такого агрегата создают дополнительный толчок, подключив конденсаторную схему пуска.

Асинхронный двигатель, рассчитанный на подключение к трёхфазному источнику питания, работает и от одной фазы. Пользователей интересует вопрос, как подключить асинхронный двигатель на 220В. Помните, что подключение снизит коэффициент полезного действия двигателя, а так же повлияет на мощность и показатели пуска. Для выполнения задачи надо из трёх обмоток статора собрать схему, сделав так, что бы обмоток было две. Одна обмотка будет рабочей, вторая используется для запуска агрегата. Как пример, предположим, что есть три катушки с начальными выходами (U1, V1, W1) и конечными выходами (U2, V2, W2). Создаём первую рабочую обмотку, объединив концы (V2, W2), а начало (V1, W1) подключаем к сети в 220В. Пусковой обмоткой будет оставшаяся катушка, которую подключают к питанию через конденсатор, соединив её с ним последовательно.

Устройство, принцип действия асинхронного двигателя

Асинхронный двигатель – это машина переменного тока. Слово «асинхронный» означает неодновременный. При этом имеется в виду, что у асинхронных двигателей частота вращения магнитного поля отличается от частоты вращения ротора. Основными частями машины являются статор и ротор, отделенные друг от друга равномерным воздушным зазором.

Рис.1. Устройство асинхронных двигателей

Статор – неподвижная часть машины (рис. 1, а ). Его сердечник с целью уменьшения потерь на вихревые токи набирают из штампованных листов электротехнической стали толщиной 0,35 – 0,5 мм, изолированных друг от друга слоем лака. В пазы магнитопровода статора укладывается обмотка. В трехфазных двигателях обмотка трехфазная. Фазы обмотки могут соединяться в звезду или в треугольник в зависимости от величины напряжения сети.

Ротор – вращающаяся часть двигателя. Магнитопровод ротора представляет собой цилиндр, набранный из штампованных листов электротехнической стали (рис. 1, б. в ). В пазах ротора укладывают обмотку, в зависимости от типа обмотки роторы асинхронных двигателей делятся на короткозамкнутые и фазные (с контактными кольцами). Короткозамкнутая обмотка представляет собой неизолированные медные или алюминиевые стержни (рис. 1, г ), соединенные с торцов кольцами из этого же материала («беличья клетка»).

У фазного ротора (см. рис. 1, в ) в пазах магнитопровода уложена трехфазная обмотка, фазы которой соединены звездой. Свободные концы фаз обмотки присоединены к трем медным контактным кольцам, насаженным на вал двигателя. Контактные кольца изолированы друг от друга и от вала. К кольцам прижаты угольные или медно-графитные щетки. Через контактные кольца и щетки в обмотку ротора можно включить трехфазный пуско-регулировочный реостат.

Преобразование электрической энергии в механическую в асинхронном двигателе осуществляется посредством вращающегося магнитного поля. Вращающееся магнитное поле это постоянный поток, вращающийся в пространстве с постоянной угловой скоростью.

Необходимыми условиями возбуждения вращающегося магнитного поля являются:

— пространственный сдвиг осей катушек статора,

— временной сдвиг токов в катушках статора.

Первое требование удовлетворяется соответствующим расположением намагничивающих катушек на магнитопроводе статора. Оси фаз обмотки смещены в пространстве на угол 120º. Второе условие обеспечивается подачей на катушки статора трехфазной системы напряжений.

При включении двигателя в трехфазную сеть в обмотке статора устанавливается система токов одинаковой частоты и амплитуды, периодические изменения которых относительно друг друга совершаются с запаздыванием на 1/3 периода.

Токи фаз обмотки создают магнитное поле, вращающееся относительно статора с частотой n₁. об/мин, которая называется синхронной частотой вращения двигателя:

где f₁ – частота тока сети, Гц;

р – число пар полюсов магнитного поля.

При стандартной частоте тока сети Гц частота вращения поля по формуле (1) и в зависимости от числа пар полюсов имеет следующие значения:

Вращаясь, поле пересекает проводники обмотки ротора, наводя в них ЭДС. При замкнутой обмотке ротора ЭДС вызывает токи, при взаимодействии которых с вращающимся магнитным полем возникает вращающий электромагнитный момент. Частота вращения ротора в двигательном режиме асинхронной машины всегда меньше частоты вращения поля, т.е. ротор «отстает» от вращающегося поля. Только при этом условии в проводниках ротора наводится ЭДС, протекает ток и создается вращающий момент. Явление отставания ротора от магнитного поля называется скольжением. Степень отставания ротора от магнитного поля характеризуется величиной относительного скольжения

где n₂ – частота вращения ротора, об/мин.

Для асинхронных двигателей скольжение может изменяться в пределах от 1 (пуск) до величины, близкой к 0 (холостой ход).

185.154.22.117 studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам.

Как устроен фазный ротор?

Фазный ротор содержит обмотки в виде катушек с витками. Эти катушки соединены по схеме «звезда». Конец каждой обмотки соединён с ответствующим кольцом. При подаче напряжения на статор на каждом кольце появляется напряжение. В скользящем контакте с кольцом находится щётка, которая даёт возможность подключения внешних элементов. Эти элементы являются частью схемы управления. Она получается более простой, по сравнению с теми схемами, которыми движок управляется со стороны статора. Чаще всего схема управления содержит набор резисторов.

Они подключаются по мере разгона вала. Хотя такой способ управления пуском асинхронного двигателя не самый экономичный, он наиболее часто применяется на практике в силу своей простоты и минимума коммутационных помех. Ограничение тока ротора это не только возможность плавного запуска двигателя, но и ограничение скорости вращения вала. Но тогда более рациональным решением будет использование индуктивностей вместо резисторов. Иллюстрации, показывающие особенности конструкции асинхронного движка с фазным ротором показаны далее.

При автоматическом управлении лучше всего применять реле или полупроводниковые коммутаторы, которые параллельно стартовому резистору подключают новые резисторы, постепенно уменьшая их суммарное сопротивление до нуля с шунтированием всех резисторов последним коммутатором или контактами реле. Для наиболее плавного пуска необходимо использовать реостат 1, который на схеме слева включён в электрической цепи ротора и своими ползунками 5 соединён с кольцами 2 через клеммы щёток 3. Движок начинает работать после замыкания контактов рубильника 4. При этом ползунки реостата должны быть установлены в положение «Пуск».

В этом положении сопротивлении реостата максимально. Вал движка начинает вращаться. Перемещение ползунка будет приводить к разгону вала до максимальной скорости, которая появится при нулевом значении сопротивлении реостата. Однако есть ещё одно следствие такой регулировки двигателя с фазным ротором. Меняется связь крутящего момента и скольжения. Этот эффект показан на графике ниже. При определённой величине сопротивления в цепи ротора максимум крутящего момента смещается в сторону более высоких оборотов движка, как на кривой 2. Кривая 1 соответствует нулевому значению сопротивления в цепи фазного ротора.

При нулевом сопротивлении кольца, по сути, замкнуты накоротко. Щётки и кольца из-за трения изнашиваются. А поскольку после завершения разгона вала этот узел фактически не используется его целесообразно исключить из процесса работы. По этой причине в асинхронных двигателях с фазным ротором предусмотрен специальный механизм. Он отодвигает щётки от колец и одновременно замыкает последние накоротко. В результате кольца и щётки работают намного дольше по сравнению с тем вариантом, который предусматривает их непрерывный контакт.

Простота и надёжность асинхронных двигателей основана на конструкции ротора. Но именно это обстоятельство и создаёт проблемы с их эксплуатацией. Большие пусковые токи в некоторых случаях неприемлемы настолько, что оправдывается более сложная и дорогостоящая намоточная конструкция ротора с кольцами и щётками. Тогда и применяются асинхронные двигатели с фазным ротором. Но более сложная конструкция и цена их в сравнении с асинхронными двигателями с короткозамкнутым ротором оправдывается также и тем, что они позволяют получить величину крутящего момента в рабочем режиме при меньших габаритах и массе. Поэтому эти особенности делают асинхронные двигатели с фазным ротором в ряде случаев наиболее предпочтительными.

Причины появления фазного ротора в асинхронном двигателе

Реакция ротора вызвана током, который возникает в нём. Ведь по своей сути статор является первичной обмоткой трансформатора. А ротор – его вторичная обмотка. При неподвижном роторе величина тока в нём максимальна. Это объясняется тем, что скорость перемещения максимума магнитного поля статора относительно вала получается максимальной. Такой режим асинхронного движка аналогичен включению трансформатора с вторичной обмоткой замкнутой накоротко.

А поскольку обмотки взаимосвязаны магнитопроводом, который в асинхронном двигателе разделён на железо вращающейся части его и сердечник статора, в обмотке статора тоже получается максимум величины тока. Если мощность электросети недостаточна для того, чтобы при пуске асинхронных движков поддержать напряжение в пределах необходимого значения, применяются меры по уменьшению пускового тока этих двигателей. Это делается либо при помощи специальных схем, которые позволяют регулировать токи в обмотках статора, либо использованием асинхронных движков специальной конструкции – с фазным ротором.

Принцип работы

Принцип работы двух и многофазных двигателей был разработан Николой Теслой и запатентован. Доливо-Добровольский усовершенствовал конструкцию электродвигателя и предложил использовать три фазы вместо двух, используемых Н. Теслой.

Усовершенствование основано на том, что сумма двух синусоид равной частоты различающихся по фазе дают в сумме синусоиду, это дает возможность использовать три провода (в четвертом “нулевом” проводе ток близок к нулю) при трех фазной системе против четырех необходимых проводов при двухфазной системе токов.

Совокупность моментов созданных отдельными проводниками образует результирующий вращающий момент двигателя, возникает электромагнитная пара сил, которая стремится повернуть ротор в направлении движения электромагнитного поля статора.

Ротор приходит во вращение приобретает определенную скорость, магнитное поле и ротор вращаются с разными скоростями или асинхронно. Применительно к асинхронным двигателям, скорость вращения ротора всегда меньше скорости вращения магнитного поля статора.

Как работает трехфазный асинхронный двигатель.

Вращающий момент двигателя создается силами взаимодействия магнитного поля и токов, индуцируемых им в роторе, а сила этих токов определяется относительной частотой вращения поля по отношению к ротору, который сам вращается в ту же сторону, что и поле.

Поэтому, если бы ротор вращался с той же частотой, что и поле, то никакого относительного движения их не было бы. Тогда ротор находился бы в покое относительно поля и в нем не возникала бы никакая индуцированная э. д. с., то есть в роторе не было бы тока и не могли бы возникнуть, силы, приводящие его во вращение. Отсюда ясно, что двигатель описываемого типа может работать только при частоте вращения ротора, несколько отличающейся от частоты вращения поля, то есть от частоты тока.

Само собой разумеется, что при возрастании нагрузки двигателя, то есть отдаваемой им механической мощности, должен возрастать не только ток в роторе, но и ток в статоре для того, чтобы двигатель мог поглощать из сети соответствующую электрическую мощность. Поэтому при работе с двигателями необходимо твердо соблюдать следующие правила:

1. Необходимо всегда подбирать двигатель такой мощности, какую фактически требует приводимая им в действие машина.
2. Если нагрузка двигателя не достигает 40 % нормальной, а обмотки статора включены треугольником, то целесообразно переключить их на звезду.
3. Для того чтобы изменить направление вращения вала двигателя на обратное, необходимо поменять местами два линейных провода, присоединенных к двигателю. Это легко осуществить при помощи двухполюсного переключателя.

Это осуществляется автоматически вследствие того, что ток в роторе также создает в окружающем пространстве свое магнитное поле, воздействующее на обмотки статора и индуцирующее в них некоторую э. д. с. Связь между магнитным потоком ротора и статора, или, как говорят, «реакция якоря», обусловливает изменения тока в статоре и обеспечивает согласование электрической мощности, отбираемой из сети, с механической мощностью, отдаваемой двигателем.

Конструкция

Проделанный опыт демонстрировал вращение цилиндра за счет вращения постоянного магнита. Поэтому конструкция еще не имеет права называться электродвигателем. Надо изменить ее так, чтобы магнитное поле, необходимое для вращения ротора, создавалось электричеством. И это возможно при использовании трехфазного тока.

Асинхронная машина снабжается:

• Статором;
• Ротором;
• Осью, на которой сидит ротор.

На рисунке внешнее кольцо – это железный статор электродвигателя, состоящий из корпуса со станиной и железного сердечника. На его полюсах размещаются три обмотки (Н – начало, К – конец). Между двумя соседними намотками соблюдается угол – 120 градусов. Каждая из них подключена к одной из фаз трехфазного тока.

Внутри статорного кольца – металлический цилиндр, посаженный на ось, относительно которой он может вращаться. Это ротор асинхронного мотора. Он может быть короткозамкнутым или фазным.

Короткозамкнутый ротор

Это устройство выглядит как сердечник, собранный из листовой стали. Он имеет пазы, в которых находится алюминий, залитый в растопленном состоянии. Металл образует стержни, замыкающиеся торцевыми кольцами накоротко (отсюда и название). С короткозамкнутым ротором сравнивают беличью клетку, потому что у них прослеживается внешнее сходство.

Фазный ротор

Конструкция асинхронной машины с фазным ротором сложна. Однако у них есть преимущество перед короткозамкнутым устройством. Заключается оно в возможности плавно менять скорость вращения.

Фазным ротором представляется вал, укрепленный на шихтованном сердечнике, имеющем трехфазную обмотку. Этим он напоминает конструкцию статора. Начала намоток соединяют по схеме звезда, а концы объединяются с помощью контактных колец. Они изолируются между собой и располагаются на роторном вале.

Чтобы кольца соприкасались с фазным ротором, для каждого из них предусмотрена пара щеток, изготовленных из металла и графита. Они закрепляются в специальных держателях, которые прижимают их к кольцам с помощью пружин.

В случае с фазным ротором трехфазная намотка подсоединяется к пусковому реостату. Поэтому в роторной электроцепи образуется дополнительное сопротивление.

Контроль функциональности

Ниже перечислены все дефекты, говорящие о вероятных проблемах с мотором, их причиной могла быть некорректная эксплуатация либо перегруженность:

1. Неисправная опора или монтажные щели.
2. В середине двигателя потемнела окраска (показывает на перегрев).
3. Через щели в корпусе внутрь аппарата втянуты сторонние вещества.

Чтобы проконтролировать функциональность двигателя, необходимо включить его сначала на 1 минуту, а потом предоставить потрудиться приблизительно 15 минут.

Если уже после этого мотор окажется тёплым, то:

• вероятно, подшипники загрязнились, зажались либо попросту износились;
• причина может быть в очень повышенной ёмкости конденсатора.

Отключите конденсатор и опустите мотор вручную: в случае если он прекратит прогреваться — следует сократить конденсаторную ёмкость.

Устройство асинхронного двигателя. Принцип работы

Автор Alexey На чтение 7 мин. Просмотров 881 Опубликовано 21.04.2016 Обновлено 17.02.2021

Без электрических двигателей совершенно нереально представить себе функционирование современной жизни. Наиболее популярным и востребованным является асинхронный трёхфазный асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором в виду его простой и надёжной конструкции, которая обеспечивает отличные механические характеристики. Главным назначением асинхронных двигателей является преобразование переменного электрического тока в механическую энергию.

Внутреннее устройство электромотора и его принцип работы вызывает резонный интерес, как в познавательном плане, так и с практической точки зрения — знание конструктивных особенностей асинхронного двигателя, влияющих на его параметры, поможет при выборе электродвигателя, его эксплуатации и обслуживании. Подробнее о теории работы асинхронного двигателя я объясняю и описываю в статье Принцип работы асинхронного электрического двигателя

Назначение основных частей трехфазных асиннхронных двигателей

В любом двигателе есть две основные составляющие – неподвижный статор, закрепляемый на станине, и вращающийся ротор, через вал которого осуществляется передача механической энергии.

В отношении электродвигателей и трансформаторов катушки с проводом принято называть обмотками из-за технологических процессов при их создании. Магнитопровод статора (сердечника), в котором укладываются обмотки, помещается в защитный металлический кожух, служащий также теплоотводом с ребристой поверхностью.

устройство статора

Ротор нигде не соприкасается со статором и вращается на подшипниках, закрепляемых на торцевых крышках, или отдельно на станине. Торцевые крышки крепятся к кожуху при помощи болтов. Механическая энергия снимается с вала в передней части двигателя при помощи шкива, шестерни или муфты.

Схема устройства асинхронного трёхфазного двигателя

На вал ротора с тыльной стороны мотора крепится защищённый кожухом вентилятор для обдува ребристого корпуса, на котором находится клеммник подключения вводного кабеля, питающего электромотор.

Виды асинхронных электродвигателей

Узнав кратко, из чего состоит большинство электродвигателей, можно перейти к рассмотрению асинхронных двигателей. Описание электромагнитных взаимодействий, происходящих в асинхронном двигателе, не входит в рамки данной статьи, но коротко можно сказать, что в статоре создаётся вращающееся магнитное поле, взаимодействующее с полем ротора.

Схема принципа действия асинхронного двигателя

Асинхронный – означает, что вал ротора не вращается синхронно с вращающимся магнитным полем статора. Широко используются две разновидности данного типа трехфазных электромоторов, которые имеют такие официальные названия:

• асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором;
• асинхронный двигатель с фазным ротором.

Конструкции статора данных типов электродвигателей являются идентичными, а различия заключаются в конструктивном исполнении ротора.

Устройство статора асинхронных двигателей

Для недопущения образования вихревых токов, возникающих при переменном электромагнитном поле, магнитопровод статора набирают из одинаковых колец специальной электротехнической стали методом шихтовки (от немецкого Schicht — набор). В кольцах с внутренней стороны на специальном оборудовании выбивают пазы сложной формы.

а) статор в сборе с обмотками , б) магнитопровод и кольцо эл. стали

При укладке колец в пакет статора добиваются полного совпадения данных пазов, предназначенных для укладки обмоток.

Набор сложенных пластинчатых колец фиксируют при помощи специальных скоб и запрессовывают в защитный кожух двигателя, который также несёт механические нагрузки и служит для охлаждения. Обмотки статора мотают на специальном станке в виде рамок, укладываемых в определённые пазы статорного магнитопровода.

Перед укладкой обмотки паз изолируют при помощи диэлектрической прокладки.

диэлектрическая прокладка в пазу

Рабочие осторожно помещают рамки обмоток в пазы, не допуская повреждения эмалированной изоляции проводов.

рамки статора

В зависимости от конструктивных особенностей статора, в один паз может быть помещено несколько рамок – в этом случае их также изолируют друг от друга диэлектрическими прокладками

продолговатый клин из стекловолокна

Уложенные обмотки в каждом пазу фиксируют при помощи специальной вставки в форме продолговатого клина из стекловолокна.

Соединения обмоток статора

Каждую уложенную в пазы обмотку проверяют на обрыв, пробой и межвитковое замыкание. После этого выводы рамок соединяют в фазные обмотки, в зависимости требуемого от количества пар полюсов.

Асинхронные электродвигатели с одной парой полюсов вращающегося магнитного поля имеют максимально возможные для частоты 50 Гц обороты идеального холостого хода – 3000 в минуту.

соединения проводов при помощи сварки

При помощи параллельных и последовательных подключений рамок обмоток определённым способом создают дополнительные полюсы вращающегося электромагнитного поля для уменьшения оборотов вала ротора. Все электрические соединения проводов обмоток выполняют при помощи сварки, реже – пайки.

Таким способом формируют фазные обмотки, геометрические оси которых располагаются под углом 120º. Выводы от фазных обмоток выводят в коробку подключения. По другому данный клеммник называется блоком распределения начал обмоток (БРНО). Петли обмоток, выходящие из пазов магнитопровода статора, называют лобовыми обмоточными частями.

Провода обмоток в лобовой части обматывают бандажными лентами для механической фиксации.

обмотка монтажной лентой проводов

После выполнения всех работ, статор погружают в лак, который высыхая, придает конструкции электрическую и дополнительную механическую прочность.

Устройство короткозамкнутого ротора

Короткозамкнутый ротор также состоит их шихтованных колец, в которых по внешней окружности пробивают пазы для укладки короткозамкнутых витков, которые делают из меди (для мощных двигателей более 50 кВт) и алюминия.

С торцов ротора данные витки замыкаются накоротко при помощи колец (медных или алюминиевых).

Принципиальная схема короткозамкнутого ротора

Визуально обмотка короткозамкнутого ротора без магнитопровода похожа на беличье колесо.

В данных витках благодаря трансформации индуцируется ток, возбуждающий электромагнитное поле ротора, взаимодействующее с вращающимся полем статора. Для упрощения процесса изготовления витков сложной формы используют заливку расплавленного алюминия в пазы ротора.

От формы поперечного сечения короткозамкнутых витков ротора зависит такая механическая характеристика асинхронного двигателя как начальный вращательный момент запуска, увеличения которого добиваются путём добавления дополнительных пусковых витков.

Используя особенности распределения силовых линий электромагнитного поля, добиваются больших токов в пусковых обмотках ротора при запуске двигателя, которые уменьшаются при наборе оборотов. Вал ротора запрессовывается в магнитопровод по его оси. Замыкающие кольца часто имеют лопатки, которые выполняют функцию внутреннего вентилятора, обеспечивающего циркуляцию воздуха внутри электромотора.

Из-за того, что роторная электрическая цепь не контактирует с внешними цепями, не требуется контактных узлов, что делает асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором наиболее износоустойчивым по сравнению с другими типами электродвигателей.

Устройство фазного ротора

В пазах фазного ротора укладываются фазные обмотки, соединённые звездой, и подключённые к контактным кольцам, через которые осуществляется включение в регулирующую внешнюю цепь.

Асинхронный двигатель с фазным ротором, благодаря добавлению обмоток, в зависимости от внешней регулирующей цепи может использоваться:

• Для плавного запуска электродвигателя и уменьшения пусковых токов при помощи реостатов, подключённых к контактным кольцам. По мере запуска двигателя сопротивление реостатов уменьшается одновременно для всех фаз ротора. При наборе оборотов реостаты отключаются и кольца замыкаются.
• Для поддержания постоянных оборотов двигателя при включении в цепи фазных обмоток ротора дросселей, реактивное сопротивление которых увеличивается с увеличением оборотов, что уменьшает магнитное поле ротора и вращательный момент;
• Для увеличения пускового момента на фазные обмотки подают постоянное или переменное напряжение в противофазе статору.

Характерные поломки асинхронных двигателей

От точности выполнения ротора и статора зависит воздушный магнитный зазор, увеличение которого негативно влияет на производительность и коэффициент полезного действия электродвигателя. Поэтому, стараются данный зазор максимально уменьшить.

поперечный разрез двигателя

Для предотвращения вибраций и биений ротора, его тщательно центрируют перед помещением в статор. Износ подшипников, и в частности, выход из строя сепаратора шарикоподшипников, приводит к перекосу ротора и его трению об магнитопровод статора.

укладка обмоток в пазы ротора

Как правило, после замены подшипников данные повреждения не имеют значительного влияния на работоспособность мотора, но увеличится вибрация из-за разбалансировки ротора.

Обмотки статора наиболее часто подвержены межвитковому замыканию, которое происходит из-за повреждения эмалевой изоляции проводов из-за перегрева. Можно самостоятельно прозвонить обмотки и даже выявить место пробоя между витками, но перемотать обмотки в кустарных условиях не представляется возможным, и при такой поломке двигатель нужно отдавать на перемотку.

Видео: устройство трехфазного асинхронного электродвигателя

Однофазный асинхронный двигатель

В однофазном двигателе используется две обмотки. Одна рабочая, другая стартова. Стартовая нужна для того, чтобы придать первоначальное вращение ротора, затем она отключается. Более подробно принцип работы такого двигателя, смотрите в видео ниже

Типы асинхронных двигателей: краткая и полезная гильдия

Асинхронный двигатель, известный как асинхронный двигатель, является наиболее часто используемым электродвигателем переменного тока. Вот как работает асинхронный двигатель: переменный ток в роторе, необходимый для создания крутящего момента, создается за счет электромагнитной индукции. Эта электромагнитная индукция возникает из-за вращающегося магнитного поля обмотки статора. Но в этой статье мы сосредоточимся на типах асинхронных двигателей. Linquip собрал всю важную и полезную информацию, которую вы можете прочитать и поближе познакомиться с асинхронными двигателями и принципами их работы.В следующих разделах мы познакомимся с различными асинхронными двигателями до некоторой степени. Оставайтесь с нами.

Типы асинхронных двигателей

Есть в основном два типа асинхронных двигателей. Эта классификация основана на том, от какого источника питания питаются асинхронные двигатели. Однофазные асинхронные двигатели и трехфазные асинхронные двигатели — это два основных типа асинхронных двигателей. Как следует из их названий, однофазный асинхронный двигатель подключен к однофазному источнику переменного тока, а трехфазный асинхронный двигатель снабжен трехфазным источником питания переменного тока.Каждый из этих двух основных типов имеет несколько подкатегорий. Сам однофазный асинхронный двигатель подразделяется на 4 типа, а трехфазный асинхронный двигатель — 2 типа.

Типы однофазных асинхронных двигателей

Основываясь на конструкции и методе пуска, однофазный асинхронный двигатель подразделяется на четыре типа: разделенная фаза, конденсаторный пуск, конденсаторный пуск, работа конденсатора и экранированный полюс. В следующих разделах мы подробно рассмотрим каждый из этих типов однофазных асинхронных двигателей.

1. Асинхронные двигатели с разделенной фазой

Помимо основной обмотки статора однофазного асинхронного двигателя, существует еще одна обмотка, называемая вспомогательной обмоткой или пусковой обмоткой. Вспомогательная обмотка и центробежный выключатель включены последовательно. Работа этого переключателя заключается в отключении вспомогательной обмотки от главной цепи, когда скорость двигателя достигает 75-80 процентов от синхронной скорости. Как вы, возможно, знаете, рабочая обмотка индуктивна, но нам нужно создать разность фаз между двумя обмотками.Это возможно, если пусковая обмотка имеет большое сопротивление. Пусковой и основной ток в асинхронных двигателях с расщепленной фазой отделяются друг от друга на некоторый угол. Итак, этот двигатель получил свое название как асинхронный двигатель с расщепленной фазой.

Этот тип двигателя имеет низкий пусковой ток и умеренный пусковой момент. Итак, вы можете найти эти двигатели в вентиляторах, нагнетателях, центробежных насосах, стиральных машинах, шлифовальных машинах, токарных станках, вентиляторах кондиционирования воздуха и многом другом.

2 и 3. Конденсаторные асинхронные двигатели с пусковым и конденсаторным пуском Конденсаторные асинхронные двигатели

Принцип работы и конструкция этих двух типов асинхронных двигателей почти одинаковы.Следует иметь в виду, что однофазные асинхронные двигатели не запускаются автоматически, потому что создаваемое магнитное поле не вращающегося типа. Асинхронным двигателям необходима разность фаз для создания вращающегося магнитного поля. В случае асинхронных двигателей с расщепленной фазой должно быть сопротивление для создания разности фаз, но при конденсаторном пуске и конденсаторном пуске в асинхронных двигателях конденсатор создает разность фаз. Дело в том, что ток, протекающий через конденсатор, опережает напряжение.В конденсаторных пусковых и конденсаторных асинхронных двигателях конденсаторного запуска есть две обмотки: основная и пусковая. С пусковой обмоткой в ​​конденсаторе будет соединение, поэтому ток, протекающий в конденсаторе, опережает приложенное напряжение на некоторый угол.

Эти два типа асинхронных двигателей имеют высокий пусковой момент, поэтому они используются в конвейерах, шлифовальных машинах, кондиционерах, компрессорах и т. Д.

4. Асинхронные двигатели с экранированными полюсами

Глядя на статор однофазного асинхронного двигателя с экранированными полюсами, вы увидите выступающие или выступающие полюса.Эти выступающие полюса затенены индуктивным медным кольцом. Эти столбы разделены на две неравные половины. Меньшая часть проводит медное кольцо и называется заштрихованной частью полюса.

Поскольку двигатели с экранированными полюсами обладают низким пусковым крутящим моментом и из-за их разумной стоимости, эти двигатели в основном используются в небольших инструментах, таких как фены, игрушки, проигрыватели грампластинок, маленькие вентиляторы, электрические часы и т. Д.

В следующих разделах вы познакомитесь с различными типами трехфазных асинхронных двигателей.

Типы трехфазных асинхронных двигателей

Трехфазные двигатели по обмотке ротора делятся на две категории. Эти две категории — это беличья клетка и контактное кольцо.

1. Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором

Форма ротора этого типа напоминает форму клетки белки, и это причина того, что этот двигатель известен как асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором.

Конструкция этого типа ротора очень проста.Ротор имеет многослойный цилиндрический сердечник и несколько пазов на внешней периферии. Прорези не похожи, они перекошены под некоторыми углами. Перекос пазов помогает предотвратить магнитную блокировку между статором и зубьями ротора. Эти прорези и их перекошенная форма обеспечивают плавную работу и снижают гудение.

У двигателей с короткозамкнутым ротором вместо обмотки ротора роторы стержней. Эти стержни изготовлены из алюминия, латуни или меди.

В этом типе ротора нет контактного кольца или щеток. Следовательно, конструкция этого типа двигателя проще и надежнее.

Асинхронный двигатель с контактным кольцом или с фазным ротором

Асинхронный двигатель с контактным кольцом называется двигателями с фазным ротором. Ротор состоит из многослойного цилиндрического сердечника. Как и в двигателях с короткозамкнутым ротором, на внешней периферии есть несколько пазов. Обмотка ротора размещена внутри пазов.

обмотка ротора асинхронных электродвигателей с фазным ротором намотана таким образом, что число полюсов в обмотке ротора равно количеству полюсов обмотки статора.

Причина, по которой этот тип асинхронного двигателя называется контактным кольцом, заключается в том, что концевые выводы обмоток ротора соединены с контактными кольцами. Итак, этот двигатель известен как асинхронный двигатель с контактным кольцом.

Заключение

В этой статье мы попытались более подробно остановиться на различных типах асинхронных двигателей. Во-первых, мы дали краткое определение асинхронным двигателям и обсудили, как они работают. Далее мы поговорили об однофазных асинхронных двигателях и их типах. И, наконец, мы предоставили краткую информацию о трехфазных асинхронных двигателях и их типах.Если у вас все еще есть неясности по этой теме, вы можете зарегистрироваться на нашем сайте, и наши специалисты помогут вам. Наши специалисты в Linquip готовы ответить на ваши вопросы об асинхронных двигателях. Кроме того, мы будем очень рады, если у вас есть какой-либо опыт работы с асинхронными двигателями и вы захотите поделиться им с нами в комментариях. Надеюсь, вам понравилась эта статья.

Основы выбора двигателя: типы электродвигателей

Какой тип электродвигателя вы выбираете для конвейера, стола XYZ или робота? Прежде чем выбрать один, вы должны понять характеристики каждого типа двигателя, представленного на рынке.

Типы электродвигателей

Существует два очевидных типа электродвигателей, определяемых входным напряжением: AC (переменный ток) или DC (постоянный ток).

В то время как двигатели переменного тока используют переменный ток для питания ряда обмоток, двигатели постоянного тока используют постоянный ток для питания угольных щеток или электрической коммутации. Двигатели постоянного тока обычно более эффективны и компактны, чем двигатели переменного тока.

Важно понимать не только различия между характеристиками двигателей переменного и постоянного тока, но и конкретные типы в этих категориях.

Помните, что некоторые производители могут предлагать как двигатели, так и драйверы. Даже если двигатель постоянного тока, его драйвер может содержать внутренний источник питания, поэтому входные драйверы переменного тока могут легко запускать двигатели постоянного тока с источником питания переменного тока.

Теперь давайте углубимся в двигатели переменного и постоянного тока.

Двигатели переменного тока

Двигатели

переменного тока можно разделить на четыре основные категории: с экранированными полюсами, с расщепленной фазой, с конденсаторным запуском, с конденсаторным запуском / с конденсаторным запуском и с постоянным разделенным конденсатором.

Поскольку Oriental Motor производит только двигатели переменного тока с постоянными разделенными конденсаторами, мы покрываем только двигатели PSC.

Каждый тип двигателя PSC похож по конструкции. В статоре имеются намотанные катушки, а для вращения используется ротор с короткозамкнутым ротором. Конденсаторы необходимы однофазным двигателям для создания многофазного источника питания. Эти двигатели очень просты в управлении и не требуют для работы драйвера или контроллера. Незначительные различия изменяют характеристики базового асинхронного двигателя переменного тока в соответствии с различными требованиями к производительности, такими как различные типы тормозов.

Асинхронные двигатели / Асинхронные двигатели

Асинхронные двигатели являются наиболее распространенными и рассчитаны на продолжительную работу.Они считаются «асинхронными» двигателями из-за наличия задержки или скольжения между вращающимся магнитным полем, создаваемым статором и его ротором. Причина, по которой их называют «асинхронными» двигателями, заключается в том, что они работают, наводя ток на ротор. Поскольку кроме шариковых подшипников нет трения, они обеспечивают выбег примерно на 30 оборотов после отключения питания (до включения).

На изображении ниже описана конструкция асинхронного двигателя.

① Фланцевый кронштейн Кронштейн из литого под давлением алюминия с механической обработкой, запрессованный в корпус двигателя ② Статор Состоит из сердечника статора из электромагнитных стальных пластин, медной катушки с полиэфирным покрытием и изоляционной пленки ③ Корпус двигателя Литой под давлением алюминий с механической обработкой внутри ④ Ротор Пластины из электромагнитной стали с литым под давлением алюминием ⑤ Выходной вал Доступен с круглым валом и валом-шестерней.В валу используется металл S45C. Вал с круглым валом имеет плоский вал (выходная мощность 25 Вт 1/30 л.с. и более), а вал шестерни подвергается прецизионной шлифовке. ⑥ Шарикоподшипник Oriental Motor использует только шариковые подшипники. ⑦ Выводные провода Выводные провода с термостойким полиэтиленовым покрытием ⑧ Окраска Запеченная акриловая или меламиновая смола

Как они работают

Когда на двигатель подается питание, он создает вращающееся магнитное поле в статоре.Ток индуцируется на роторе, и магнитное поле, создаваемое индуцированным током, взаимодействует с вращающимся магнитным полем, вызывая вращение.

Вот сообщение в блоге для получения дополнительной информации об асинхронных двигателях переменного тока.

Асинхронные двигатели

надежны и могут использоваться в различных приложениях, где необходим непрерывный режим работы, а точность остановки не критична. Однофазные двигатели предлагаются для требований постоянной скорости.Требования к регулируемой скорости могут быть выполнены путем объединения трехфазного асинхронного двигателя с частотно-регулируемым приводом или однофазного двигателя с контроллером TRIAC. Некоторые производители также предлагают водонепроницаемые и пыленепроницаемые двигатели, заключая асинхронный двигатель в герметичный корпус.

Кривая скорость-крутящий момент отображает ожидаемую мощность двигателя Производительность двигателя отображается на кривой «скорость-крутящий момент». Асинхронный двигатель переменного тока запускается с нулевой скорости при крутящем моменте «Ts», затем постепенно ускоряет свою скорость, преодолевая нестабильную область, и устанавливается на «P» в стабильной области, где нагрузка и крутящий момент уравновешены.Любые изменения его нагрузки приведут к тому, что положение «P» сместится по кривой, и двигатель остановится, если он будет работать в нестабильной области. Каждый двигатель имеет свою кривую крутящего момента и «номинальный крутящий момент».

Реверсивные двигатели

Реверсивные двигатели по определению могут реверсировать «на лету» и идеально подходят для запуска / остановки. Реверсивный двигатель похож на асинхронный, но с фрикционным тормозом и более сбалансированными обмотками.Благодаря фрикционному тормозному механизму его перебег снижается примерно до 6 оборотов после отключения питания (до переключения передач). Обмотка двигателя также более сбалансирована, чтобы увеличить его пусковой момент для пуска / останова.

Из-за дополнительного тепла, выделяемого реверсивными двигателями, их рекомендуемый рабочий цикл составляет всего 30 минут или 50%. Примером применения реверсивного двигателя является индексирующий конвейер, который не слишком требователен к пропускной способности или точности остановки.

	Механизм фрикционного тормоза установлен в задней части реверсивного двигателя.Винтовая пружина оказывает постоянное давление, позволяя тормозной колодке скользить по направлению к тормозному диску. Тормозное усилие, создаваемое тормозным механизмом реверсивного двигателя Oriental Motor, составляет примерно 10% выходного крутящего момента двигателя.
	График показывает разницу между кривыми скорость-крутящий момент асинхронного двигателя и реверсивного двигателя.

Двигатели с электромагнитным тормозом

Двигатели с электромагнитным тормозом объединяют в себе трехфазный асинхронный двигатель или однофазный реверсивный двигатель со встроенным электромагнитным тормозом, активируемым при отключении питания.По сравнению с реверсивными двигателями, эти двигатели обеспечивают выбег всего на 2 ~ 3 оборота (до включения) и могут использоваться до 50 раз в минуту. Эти двигатели предназначены для удержания номинальной нагрузки во время вертикальной работы или просто для фиксации двигателя на месте при отключении питания.

Тормозной механизм внутри двигателя с электромагнитным тормозом является более совершенным, чем у реверсивного двигателя. Вместо тормозной колодки и винтовой пружины, которая постоянно прикладывает давление, электромагнитный тормоз включается и отключается с помощью механизма электромагнита и пружины.

Как они работают

Как показано на изображении выше, когда напряжение подается на катушку магнита, якорь притягивается к электромагниту против силы пружины, тем самым освобождая тормоз и позволяя валу двигателя свободно вращаться. Когда напряжение не подается, пружина прижимает якорь к ступице тормоза и удерживает вал двигателя на месте, тем самым приводя в действие тормоз.

Моментные двигатели

Моментные двигатели

разработаны для обеспечения высокого пускового момента и характеристик наклона (крутящий момент максимален при нулевой скорости и неуклонно уменьшается с увеличением скорости), а также работы в широком диапазоне скоростей.Благодаря своей способности изменять выходной крутящий момент в зависимости от входного напряжения, они обеспечивают стабильную работу при заблокированном роторе или в условиях остановки, например, при намотке / натяжении.

Простая регулировка крутящего момента для натяжения

Синхронные двигатели

Синхронные двигатели называются «синхронными», потому что в них используется специальный ротор для синхронизации его скорости с частотой входной мощности.Для 4-полюсного синхронного двигателя, работающего при мощности 60 Гц, он будет вращаться со скоростью 1800 об / мин (также известная как «синхронная скорость»). Мое самое раннее воспоминание о приложении для синхронного двигателя было, что кто-то использовал его для управления стрелками башенных часов.

Другой тип синхронного двигателя, называемый низкоскоростным синхронным двигателем, обеспечивает высокоточное регулирование скорости, низкоскоростное вращение и быстрое двунаправленное вращение. Низкоскоростные синхронные двигатели могут останавливаться в течение 0,025 секунды при 60 Гц, если они работают в пределах допустимой инерции нагрузки.

Базовая конструкция тихоходных синхронных двигателей такая же, как и у шаговых двигателей. Поскольку они могут приводиться в действие источником переменного тока и обладают превосходными характеристиками пуска и останова, их иногда называют «шаговыми двигателями переменного тока». Они работают со скоростью 72 об / мин при 60 Гц и не требуют драйвера.

Чтобы узнать о доступных методах управления скоростью для двигателей переменного тока, прочтите следующие сообщения в блоге.

Двигатели постоянного тока

Двигатели

постоянного тока используют постоянный ток для питания угольных щеток и коллектора или электрически коммутируют обмотки с помощью драйвера.Двигатели постоянного тока примерно на 30% эффективнее двигателей переменного тока, поскольку им не нужно наводить ток для создания магнитных полей. Вместо этого в роторе используются постоянные магниты.

В двигателях постоянного тока есть два основных типа: щеточный и бесщеточный. В то время как щеточные двигатели предназначены для общего применения, бесщеточные двигатели предназначены для точных применений.

Щеточные двигатели

Источник: Linear Motion Tips / Design World

Щетки и коммутатор внутри щеточного двигателя механически коммутируют обмотки двигателя, и он продолжает вращаться, пока подключен его источник питания.Щеточные двигатели легко контролировать, но они требуют периодического обслуживания и замены щеток, и поэтому их расчетный срок службы составляет 1000 ~ 1500 часов (более или менее из-за условий эксплуатации). Хотя они считаются более эффективными, чем двигатели переменного тока, они несут потери в эффективности из-за начального сопротивления обмотки, трения щетки и потерь на вихревые токи.

Щеточные двигатели предлагаются нескольких типов: щеточного типа с постоянным магнитом, с шунтирующей обмоткой, с последовательной обмоткой и с составной обмоткой.Типичное применение щеточного двигателя — радиоуправляемые автомобили и дворники.

Поскольку Oriental Motor не производит щеточные двигатели, мы предлагаем ограниченную информацию о щеточных двигателях.

Бесщеточные двигатели

Бесщеточные двигатели обеспечивают лучшую производительность, чем щеточные двигатели, благодаря электрической коммутации и обратной связи с обратной связью, но требуют, чтобы драйверы электрически коммутировали обмотки двигателя. Это увеличивает общую стоимость оси, но может быть необходимой для определенных приложений.

Как они работают

Бесщеточный двигатель имеет встроенный магнитный элемент или оптический энкодер для определения положения ротора. Датчики положения посылают сигналы в цепь привода. В бесщеточном двигателе используются трехфазные обмотки
, соединенные звездой. В роторе используется радиально сегментированный постоянный магнит.

В качестве магнитного элемента датчика используется ИС на эффекте Холла. Внутри статора размещены три микросхемы на эффекте Холла, которые отправляют цифровые сигналы при вращении двигателя.Эти сигналы сообщают водителю, с какой скоростью работает двигатель и когда нужно включить следующий набор катушек обмотки точно в нужное время.

Бесщеточные двигатели и системы привода часто сравнивают с двигателями переменного тока и системами с частотно-регулируемым приводом. Вот кривая скорости крутящего момента системы бесщеточного двигателя по сравнению с двигателем переменного тока и системой с частотно-регулируемым приводом эквивалентного размера. Точность регулирования скорости, компактный размер, регулирование скорости с обратной связью и эффективность отличают бесщеточные двигатели от двигателей переменного тока.

Бесщеточный двигатель + драйвер	Двигатель переменного тока + частотно-регулируемый привод

Вот сообщение в блоге для получения дополнительной информации о различиях между щеточными и бесщеточными двигателями.

Бесщеточные двигатели

Oriental Motor работают в паре с собственными специальными драйверами скорости для гарантированных технических характеристик и быстрой настройки. Для гибкости предлагаются различные варианты передачи. Обратная связь с обратной связью осуществляется либо энкодером, либо датчиками Холла, и каждый драйвер предлагает различные функции и возможности для различных приложений.

Технически бесщеточные двигатели также включают шаговые двигатели, серводвигатели, которые разработаны для еще более точных применений из-за их превосходной способности останавливаться в точных местах.В то время как я планирую в ближайшем будущем опубликовать сообщение в блоге о различиях между шаговыми двигателями и серводвигателями, вот сообщение в блоге о различиях между гибридными, PM и VR шаговыми двигателями.

Помните, что эти двигатели могут быть собраны с внешними механизмами для преобразования вращательного движения в линейное движение, как в системах с шарико-винтовой передачей и реечной передачей.

Готовы немного попрактиковаться? Какой тип двигателя вы бы использовали для этих целей?

Щелкните GIF-изображение приложения ниже, чтобы просмотреть рекомендуемые двигатели для этих приложений.

Конвейер промывки	XYZ Стол

Типы двигателей | Clemens Lammers

Как уже было описано, существуют различные типы электродвигателей, но их можно подразделить на другие группы.

Двигатель постоянного тока

Двигатели постоянного тока делятся на две подгруппы. С одной стороны, это будет двигатель постоянного тока с постоянным возбуждением, а с другой — двигатель постоянного тока с электрическим возбуждением.В двигателе постоянного тока с постоянным возбуждением статор представляет собой постоянный магнит, и только ротор является электромагнитом. Этот тип двигателя постоянного тока используется, например, в автомобильных стартерах.

Другой формой может быть электродвигатель постоянного тока с электрическим возбуждением. В этом типе двигателя оба основных компонента являются электромагнитами. В случае двигателей постоянного тока с электрическим возбуждением проводится дополнительное различие между двигателями с последовательной или основной цепью и параллельным двигателем. Разница в том, что статор и ротор имеют собственный источник напряжения в параллельном двигателе.Двигатель главной цепи имеет только один источник напряжения. Эти двигатели также могут работать с переменным током, поэтому их еще называют универсальными двигателями.

Двигатели переменного тока и трехфазные двигатели

Трехфазные двигатели также делятся на два различных типа. С одной стороны, это синхронный двигатель, а с другой — асинхронный двигатель. В асинхронном двигателе частота ротора отстает от частоты магнитного поля. Синхронный двигатель отличается тем, что частота ротора и магнитного поля идентичны.Эта разница гарантирует, что синхронные двигатели будут значительно более эффективными и, таким образом, могут достичь КПД до 90%. Основным недостатком синхронных двигателей является то, что они очень трудоемки в обслуживании и дороги в производстве. По этим причинам синхронные двигатели используются редко, например, в компрессорах или судовых двигательных установках. В качестве генераторов чаще используются синхронные машины. Итак, чтобы вырабатывать электрическую энергию.

Трехфазный асинхронный двигатель, напротив, используется гораздо чаще, как уже упоминалось в статье «Типы двигателей и их режим работы, подраздел трехфазный асинхронный двигатель» .Это связано с тем, что этот тип двигателя дешев в производстве и считается очень надежным и неприхотливым в обслуживании.

Трехфазные асинхронные двигатели можно найти практически во всех областях приводной техники. Примерами этого могут быть вентиляторные системы, насосы или конвейерные ленты.

Есть дополнительные подкатегории для трехфазных машин. Наиболее важные подкатегории можно увидеть на следующей диаграмме.

Что такое асинхронный двигатель | Типы асинхронных двигателей

Всем известно о важности двигателя в современной жизни.В настоящее время практически невозможно выполнение одной функции двигателя. Основная функция двигателя — преобразовывать электрическую энергию в механическую. Двигатель подразделяется на две части. Один из них представляет собой двигатель переменного тока, а другой — двигатель постоянного тока, поэтому он классифицируется на основе источника питания. Двигатели переменного и постоянного тока включают в себя различные типы двигателей, такие как асинхронный двигатель, реактивный двигатель, шунтирующий двигатель постоянного тока, PMDC, шаговый, синхронный и т. Д.

В сегодняшней статье мы увидим, что такое асинхронный двигатель, какие бывают типы асинхронных двигателей и каково их применение.Это один из наиболее часто используемых двигателей в отрасли. Также называется асинхронным двигателем, потому что этот двигатель работает на более медленной скорости, чем синхронная скорость. Синхронная скорость — это не что иное, как движение вращающегося магнитного поля внутри статора.

Что такое асинхронный двигатель?

Двигатель с обмоткой амортизатора известен только как асинхронный двигатель. В большинстве случаев асинхронный двигатель с точки зрения конструкции является наиболее распространенной электрической машиной.Этот мотор работает по принципу индукции. Электромагнитное поле индуцируется в роторе, где вращающееся магнитное поле статора пересекает неподвижный ротор.

Асинхронный двигатель — наиболее часто используемый двигатель в коммерческих, промышленных, коммерческих или жилых помещениях. Это трехфазный двигатель переменного тока, характеризующийся следующим образом.

• Низкая стоимость и низкие эксплуатационные расходы.
• Простая и прочная конструкция.
• Высокая зависимость и достаточный профессионализм.
• Не требуется дополнительный пусковой двигатель и синхронизация.

Также читайте: Что такое обмотка двигателя | Типы обмоток двигателя | Расчет обмотки двигателя

Каковы основные части асинхронного двигателя?

Асинхронный двигатель состоит из двух основных частей: статора и ротора.

Статор:

Трехфазные обмотки изготавливаются путем штамповки внутри статора.Он ранен другим количеством столбов. Обмотки разделены геометрически. И разделен на 120 градусов. В асинхронных двигателях используются два типа роторов: один — это ротор с короткозамкнутым ротором, а другой — с обмоткой.

Для работы машины не требуется постоянного тока возбуждения. Напряжение ротора индуцируется в обмотке ротора вместо того, чтобы физически соединяться проводами.

Ротор:

Ротор — это вращающаяся часть электромагнитной цепи.Самый распространенный тип ротора — это ротор с короткозамкнутым ротором. Ротор состоит из многослойного цилиндрического сердечника с параллельными в осевом направлении прорезями для крепления проводника. Каждый слот имеет стержень из меди, алюминия или сплава.

Ротор трехфазных асинхронных двигателей часто обозначается как якорь. Целью этого названия является форма якоря роторов, используемых в первоначальных электрических устройствах. В электрических устройствах намотка якоря будет индуцироваться магнитным полем, хотя в трехфазных асинхронных двигателях эту роль играет ротор.

Асинхронный двигатель имеет такой же физический статор, что и синхронная машина, но с дополнительным усовершенствованием ротора. Асинхронный двигатель может действовать как двигатель или генератор. С другой стороны, он в основном используется как асинхронные двигатели.

Принцип работы асинхронного двигателя:

Принцип работы асинхронного двигателя заключается в том, что переменный ток в роторе двигателя необходим для создания крутящего момента, полученного за счет электромагнитной индукции. Результат создается вращающимся магнитным полем обмотки статора.

Типы асинхронных двигателей:

Асинхронные двигатели

подразделяются на две части в зависимости от источника питания: одна — однофазная, а другая — трехфазная. Однофазный двигатель подключается к однофазному источнику питания, как следует из его названия. А трехфазный двигатель подключен к трехфазному источнику питания. Затем этот двигатель снова делится на подкатегории. Однофазные двигатели подразделяются на четыре типа.При этом трехфазные двигатели подразделяются на два типа.

Однофазный асинхронный двигатель:

Однофазный асинхронный двигатель не самозапускается, и основная обмотка проходит переменный ток, когда она подключена к однофазной сети. Логично, что наименее дорогостоящий, наименее регулярный механизм сортировки должен использоваться наиболее регулярно.

Это разные типы в зависимости от того, как они начинались. Поскольку это не самовозгорание. Он имеет двигатели с расщепленной фазой, экранированными полюсами и конденсаторные двигатели.И снова конденсаторные двигатели — это конденсаторный пуск, конденсаторный пуск и постоянный конденсаторный двигатель.

В таких двигателях в пусковой обмотке используется последовательный конденсатор или центробежный переключатель при подаче напряжения питания. В этом случае ток в основной обмотке нарушается из-за напряжения питания из-за барьера основной обмотки. И изначально ток обмотки удерживает напряжение питания в зависимости от импеданса пускового механизма.

Разница углов между двумя обмотками достаточна для фазы, чтобы обеспечить поле вращающегося размера для создания пускового момента.Когда двигатель достигает точки при синхронной скорости от 70% до 80%, центробежный переключатель на валу двигателя размыкается и отключает начальную обмотку.

Типы однофазных асинхронных двигателей:

Однофазные асинхронные двигатели подразделяются на четыре типа:

Старший №	Типы однофазных асинхронных двигателей
№1.	Асинхронный двигатель с расщепленной фазой
№2.	Асинхронный двигатель с конденсаторным пуском
№ 3.	Конденсаторный пуск и конденсаторный асинхронный двигатель
№4.	Асинхронный двигатель с экранированными полюсами

№1. Асинхронный двигатель с расщепленной фазой:

Другое название асинхронного двигателя с расщепленной фазой — двигатель с резистивным запуском. Такой двигатель включает статор и ротор с одинарной обоймой. Сюда входят две обмотки статора, называемые пусковыми обмотками, а также главные обмотки.Эти две обмотки перемещены внутри пространства на 90 градусов. Начальная обмотка имеет низкую индукционную реакцию и высокое сопротивление. В то время как обмотка предполагает низкое сопротивление и высокую индуктивную реакцию.

Невысокая стоимость этого типа двигателя подходит для нагрузок. Что начинается очень легко. В котором можно контролировать начальную частоту. Этот двигатель не используется для приводов мощностью не более 1 кВт из-за низкого пускового момента. Этот двигатель применяется в основном в стиральных машинах, полировальных машинах, шлифовальных миксерах, вентиляторах переменного тока, воздуходувках, центробежных насосах, сверлильных и токарных станках и т. Д.

№2. Конденсаторный индукционный двигатель: Асинхронный двигатель с конденсаторным пуском

— это однофазный двигатель, в котором используются статор и ротор с одной клеткой. Этот статор состоит из двух обмоток, известных как основная обмотка и вспомогательная обмотка. Вспомогательные обмотки также обычно называют пусковыми. В конструкции двигателя эти две обмотки могут быть разделены в пространстве на 90 градусов.

• Этот двигатель используется там, где высокие пусковые нагрузки требуют частых пусков.
• Этот двигатель используется для управления компрессорами, насосами, станками и конвейерами.
• Он также используется в компрессорах переменного тока и холодильниках.

№ 3. Конденсаторный пуск и конденсаторный асинхронный двигатель:

Конденсаторный асинхронный двигатель Принцип работы аналогичен пусковому конденсаторному асинхронному двигателю. Все мы знаем, что асинхронный двигатель не самозапускающийся. Потому что создаваемое магнитное поле не вращающегося типа. Следовательно, для создания вращающегося магнитного поля асинхронным двигателям требуется разность фаз.

Однако в асинхронном двигателе с расщепленной фазой этот двигатель должен иметь сопротивление, чтобы создавать разность фаз; Конденсатор изменит фазу. Это связано с тем, что ток, протекающий в конденсаторе, направляет напряжение. Конденсаторный пусковой и конденсаторный пусковой двигатель имеет две обмотки: основная и пусковая.

Внутри конденсатора имеется перемычка при запуске обмотки, поэтому подача тока внутри конденсатора направляет приложенное напряжение под некоторым углом.Оба этих мотора обладают высоким пусковым моментом. Именно поэтому этот двигатель используется в конвейерах, измельчителях, компрессорах, кондиционерах и т. Д.

№4. Асинхронный двигатель с экранированными полюсами:

Это однофазный асинхронный двигатель с самозапуском. Один из этих полюсов можно продеть через медное кольцо, которое также называют кольцевым навесом. Это кольцо работает так же, как вторичная обмотка двигателя. Этот двигатель вращается только определенным образом, и скорость, противоположная этому двигателю, невозможна.

Потери электричества в этом двигателе очень велики. Коэффициент мощности низкий. И индуцированный пусковой момент также может быть очень низким. КПД этого двигателя низок из-за его малой конструкции и малой мощности. Этот асинхронный двигатель используется в небольших устройствах, таких как вентиляторы, реле. Благодаря легкому запуску и невысокой стоимости.

Индукционный двигатель с экранированными полюсами используется в фенах, вытяжных вентиляторах, охлаждающих вентиляторах настольных вентиляторов, проекторах, холодильных устройствах, проигрывателях, магнитофонах и т. Д.

Применение однофазных асинхронных двигателей:

Однофазный асинхронный двигатель применяется в маломощной машине. Которые широко используются в промышленном и домашнем использовании. Ниже приведены некоторые из приложений.

• Маленькие вентиляторы.
• Смесители.
• Игрушки.
• Насос.
• Компрессоры.
• Пылесосы скоростные.
• Электробритвы.
• Станки сверлильные.

Также читайте: Разница между двигателем переменного тока и двигателем постоянного тока

Трехфазный асинхронный двигатель:

Трехфазный асинхронный двигатель — это самозапускающийся двигатель, в котором не используются конденсатор, пуск обмотки, центробежный переключатель или пусковое устройство любого другого типа.Этот двигатель широко используется в промышленных и коммерческих целях.

Существует два типа трехфазных асинхронных двигателей. двигатели с короткозамкнутым ротором и контактным кольцом. Мотор с короткозамкнутым ротором получил широкое распространение благодаря своей прочной конструкции и простой конструкции. Двигатели со стопорным кольцом требуют внешнего сопротивления с высоким пусковым моментом.

Асинхронные двигатели

широко используются в промышленных, коммерческих и бытовых приборах. Потому что это сложно построить. Не требует особого ухода.Стоят они относительно недорого, и питание требуется только статору.

Типы трехфазных асинхронных двигателей:

Этот двигатель также состоит из двух основных частей, таких как статор и ротор, как и любой другой двигатель. Таким образом, статор неподвижен, а ротор — это вращающаяся часть двигателя. К этому ротору подключена нагрузка. Обмотка трехфазного якоря на статоре может быть повреждена. Как только трехфазный ток, подаваемый во время этой обмотки, уравновешен, вращающееся магнитное поле со статической амплитудой может постоянно формироваться внутри воздуха.

Эта обмотка якоря подключена к трехфазному источнику питания и пропускает ток нагрузки. Этот мотор делится на два типа.

Старший №	Типы трехфазных асинхронных двигателей
№1.	Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором
№2.	Асинхронный двигатель с фазным ротором или контактным кольцом

№1. Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором:

Конструкция асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором довольно проста.Ротор этого двигателя содержит цилиндрический сердечник. Которая может быть ламинирована и имеет несколько прорезей на внешней периферии. Эти прорези несопоставимы и закручены на несколько углов.

Этот паз помогает предотвратить магнитную блокировку между зубьями статора и ротора. Так что это может обеспечить бесперебойную работу. И шум можно уменьшить. Эти двигатели включают роторы стержней вместо обмоток ротора, где стержни изготовлены из латуни, алюминия или меди.

Этот двигатель имеет алюминиевый стержень в обмотке ротора.В противном случае изолированный медь фиксируется в полузамкнутом пазу ротора. Проводник к обоим концам этого двигателя вскоре передается заключительным кольцом из того же материала. В результате этот тип ротора выглядит как беличья клетка, поэтому его называют асинхронным двигателем с беличьей клеткой.

№2. Ротор с обмоткой или асинхронный двигатель с контактным кольцом:

Другое название асинхронного двигателя со стопорным кольцом — двигатель с фазным ротором. Ротор этого двигателя состоит из пластинчатого цилиндрического сердечника.Как и у беличьих клеток, на внешней окружности есть несколько прорезей. Внутри этого паза расположена обмотка ротора.

В роторе с намоткой изолированные обмотки намотаны вверху ротора, как статор. Обмотка этого ротора может быть равномерно распределена. И обычно прикрепляется к модели STAR. Это можно сделать во время трехконтактного контактного кольца соединения STAR. Отсюда причина, по которой этот двигатель называется асинхронным двигателем с контактным кольцом.

Почему трехфазный асинхронный двигатель самозапускается?

Трехфазный двигатель имеет 3 однофазные линии с разностью фаз 120 °.Вот почему вращающееся магнитное поле имеет такую ​​же разность фаз. Таким образом, эта разность фаз будет вращать ротор.

Например, чтобы понять нас, мы рассматриваем R, Y и B как три фазы. Как только «R» намагнитится, фаза ротора переместится в сторону «R». В следующей фазе Y будет намагничиваться, поэтому он намагнитит ротор, а после этого — фаза «B». Таким образом, ротор будет вращаться непрерывно.

Также читайте: Двухклеточный ротор асинхронного двигателя

Почему однофазный асинхронный двигатель не запускается автоматически?

Электроэнергия, подаваемая на однофазный асинхронный двигатель, также является однофазной.Таким образом, это создает не вращающееся, а пульсирующее магнитное поле. В проводнике генерируется ток из-за тока, который определяется двумя составляющими. Где каждый компонент будет вращаться в противоположном направлении с одинаковой скоростью.

Таким образом, чистый поток будет равен нулю. Поток индуцированного тока в проводнике ротора будет нулевым, и крутящий момент также будет нулевым. В результате этот двигатель не запускается автоматически.

Для решения этой проблемы и самозапуска этого двигателя его можно временно преобразовать в двухфазный двигатель при запуске.По этой причине статор однофазного двигателя снабжен дополнительной обмоткой с готовой обмоткой, аналогичной основной обмотке. Следовательно, эти обмотки находятся в однофазном питании.

Обмотка регулируется. Так что разность фаз между потоками внутри двух обмоток статора очень велика. Таким образом, этот двигатель действует как двухфазный. Оба создают текущий вращающийся поток, который заставит однофазный двигатель самозапускаться.

Преимущества асинхронного двигателя:

У этого есть много преимуществ в зависимости от конструкции двигателя и передаваемой мощности, некоторые из которых следующие:

старший№	Преимущества асинхронного двигателя
№1.	Низкая стоимость
№2.	Низкие затраты на обслуживание
№ 3.	Простота эксплуатации
№4.	Изменение скорости
№ 5.	Высокий пусковой крутящий момент
№ 6.	Прочность

№1. Низкая стоимость:

Цена этого двигателя очень низкая по сравнению с синхронными двигателями и двигателями постоянного тока.Это из-за его простой и удобной конструкции. Именно поэтому этот двигатель используется в промышленных, коммерческих и домашних хозяйствах. Для приложений с фиксированной скоростью можно легко подключить питание от сети переменного тока.

№2. Низкие затраты на обслуживание:

Асинхронные двигатели — это двигатели, не требующие обслуживания по сравнению с двигателями постоянного тока и синхронными. Конструкция асинхронного двигателя также проще по сравнению с этими двумя двигателями. Вот почему затраты на техническое обслуживание также невысоки.

№ 3.Легкость эксплуатации:

Асинхронный двигатель работает очень просто. Поскольку у него нет электрического разъема ротора, который подает питание. И ток индуцируется скоростью работы трансформатора на роторе из-за низкого сопротивления вращающейся катушки. Асинхронные двигатели — это самозапускающиеся двигатели. Это может привести к снижению затрат на техническое обслуживание.

№4. Изменение скорости:

Изменение скорости асинхронного двигателя почти постоянно.Скорость обычно варьируется от определенной нагрузки до определенного процента скорости.

№ 5. Высокий пусковой крутящий момент:

Пусковой момент этого двигателя очень высок, что очень полезно для работы двигателя. В котором нагрузка прикладывается перед запуском двигателя. В отличие от синхронных двигателей, трехфазный асинхронный двигатель будет иметь самозапускающийся момент. Однако однофазный асинхронный двигатель не самозапускающийся. И заставил вращаться с помощью некоторых вспомогательных устройств.

Недостатки асинхронного двигателя:

Некоторые недостатки асинхронного двигателя следующие:

• Начальный крутящий момент асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором не меньше.
• Регулировать скорость двигателя непросто.
• Это двигатель с неизбежной скоростью, и этот двигатель не применяется там, где требуется неравномерная скорость.
• Коэффициент мощности низкий в состоянии небольшой нагрузки, и он потребляет большой ток. Таким образом, потери меди могут быть высокими.

Применение асинхронного двигателя:

Некоторые из важных областей применения асинхронных двигателей:

• Станки токарные приводные.
• Дробилки.
• Лифты.
• Краны.
• Подъемники.
• Масляные заводы.
• Текстиль и др.

Понравился пост? Поделитесь этим с вашими друзьями!

Рекомендуемое чтение —

Какие типы двигателей можно использовать с частотно-регулируемыми приводами?

Различные типы промышленных двигателей, которые могут использоваться с частотно-регулируемыми приводами:

• Электродвигатель постоянного тока: электродвигатели постоянного тока все еще производятся, хотя количество активных производителей значительно сократилось, особенно тех, которые все еще производят большие электродвигатели постоянного тока (> 1 МВт).
• Асинхронный двигатель переменного тока с короткозамкнутым ротором: Этот тип двигателя является наиболее часто используемым двигателем в промышленных процессах с частотно-регулируемыми приводами.
• Асинхронный двигатель с фазным ротором: этот тип двигателя традиционно использовался в частотно-регулируемых приводах, когда нагрузка требовала высокого пускового момента, а мощность сети электропитания была недостаточной для прямого пуска от сети (DOL). Работа с переменной скоростью достигается за счет изменения эффективного сопротивления в цепи ротора.
• Синхронный двигатель переменного тока с бесщеточным или щеточным возбуждением.
• Синхронный двигатель переменного тока с возбуждением от постоянных магнитов: этот тип двигателя специально разработан для работы с частотно-регулируемым приводом. Синхронные двигатели используются в основном в диапазонах высокой мощности, чтобы минимизировать затраты за счет минимизации номинального тока преобразователя частоты и из-за отсутствия асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором.

Наиболее распространенным электрическим частотно-регулируемым приводом, используемым сегодня в промышленности, является преобразователь частоты, использующий типологию инвертора напряжения (VSI) и управляющий асинхронными двигателями с короткозамкнутым ротором.

Диапазон мощности частотно-регулируемых приводов типа VSI простирается от дробных кВт, таких как 0,18 кВт до 2 000 кВт в диапазоне низкого напряжения и от 200 кВт до 30 МВт в диапазоне среднего напряжения. Низкие напряжения, представляющие интерес для местного рынка, представляют собой стандартные напряжения IEC (Международной электротехнической комиссии), а именно: однофазное 230 В, трехфазное 400 В и трехфазное 690 В при входной частоте 50 Гц. Чтобы удовлетворить потребности рынка 525 В, используются частотно-регулируемые приводы с номинальным напряжением 600 В и 690 В.На уровне среднего напряжения представляющие интерес напряжения составляют 3 300 В, 6 600 В и 11 000 В. Экономические факторы должны быть определяющим фактором в отношении номинального напряжения привода при требуемой номинальной мощности, хотя это не всегда так.

Рана, беличья клетка, сопротивление, гистерезис и др.

Двигатель переменного тока требует входа переменного тока для создания вращающегося магнитного поля. Это поле взаимодействует с проводниками ротора и заставляет его вращаться вместе с полем статора. Двумя основными типами двигателей переменного тока являются асинхронные двигатели и синхронные двигатели.На рисунке ниже показано подробное описание двигателей переменного тока.

Таблица типов двигателей переменного тока

** Перед запуском двигателей переменного тока, если вы хотите полностью отключить двигатель переменного тока, прочтите эту статью: Работа двигателя переменного тока

Давайте начнем обсуждение типов двигателей переменного тока с асинхронного двигателя.

Асинхронный двигатель

Внутренний вид асинхронного двигателя

Асинхронный двигатель работает по принципу взаимной индукции и передает мощность, вырабатываемую статором, на ротор.Их магнитные поля (статора и ротора) взаимодействуют таким образом, чтобы создать однонаправленный крутящий момент для ротора.

Асинхронные двигатели

также известны как асинхронные двигатели , потому что они работают с меньшей скоростью, чем синхронная скорость вращающегося магнитного поля.

Классификация асинхронного двигателя

на основе обмотки ротора:

На основе обмотки ротора у нас есть два типа ротора. т.е. ротор с короткозамкнутым ротором и ротор с обмоткой .

Ротор с короткозамкнутым ротором: Ротор с короткозамкнутым ротором асинхронного двигателя.

** Изображение предоставлено Википедией

В роторе с короткозамкнутым ротором используются медные, латунные или алюминиевые проводники в качестве проводников ротора. Эти проводники находятся в пазах цилиндрического многослойного железного сердечника, также известного как структура ротора.

Чтобы создать путь для тока ротора, эти проводники закорачивают на концах с помощью сплошных колец, также называемых концевыми кольцами.

Для получения равномерного крутящего момента и уменьшения магнитной блокировки статора и ротора пазы ротора не параллельны валу двигателя.Наклон их под углом также снижает гудение во время бега.

Ротор с фазой: Ротор асинхронного двигателя.

В роторах этого типа для обмоток ротора используется стержень, ремень или проволока. Здесь обмотка аналогична структуре статора.

Для увеличения сопротивления ротора в этом роторе используется внешняя цепь сопротивления. Для высокого пускового момента все внешнее сопротивление добавляется к цепи ротора. Это сопротивление постепенно снижается по мере того, как двигатель набирает скорость.Контактные кольца и щетки внутри двигателя обеспечивают связь с внешним сопротивлением. Следовательно, эти двигатели называются асинхронными двигателями с контактным кольцом .

Асинхронный двигатель Классификация по количеству фаз:

В зависимости от количества фаз существует два типа асинхронных двигателей переменного тока: Однофазные и Трехфазные асинхронные двигатели .

Однофазный асинхронный двигатель:

Для этих двигателей переменного тока требуется только одна фаза (т.е.е., один провод под напряжением и один нейтральный провод) входящего источника переменного тока для работы. Это эффективно и экономично для удовлетворения потребности в малой мощности, требующей нагрузок в домах и офисах, с помощью однофазного асинхронного двигателя.

Но из-за наличия только одной фазы переменного тока статор не создает вращающееся магнитное поле, и, следовательно, однофазный асинхронный двигатель не запускается самостоятельно. Для вращения ротора требуется дополнительная обмотка (также известная как вспомогательная обмотка ), расположенная перпендикулярно первичной обмотке статора.

Однофазный асинхронный двигатель Классификация по методу пуска:

В зависимости от методов пуска у нас есть пять типов асинхронных двигателей переменного тока: к ним относятся двигатель с резистивным пуском, двигатель с конденсаторным пуском, двигатель с конденсаторным пуском и запуском от конденсатора, двигатель с постоянным конденсатором и двигатель с экранированными полюсами.

Двигатель с сопротивлением пуска:

Принципиальная схема индукционного двигателя с резистивным пуском

Здесь вспомогательная обмотка состоит из высокого сопротивления.Разница в сопротивлении двух обмоток создает разность фаз, которая вращает ротор. Центробежный выключатель отключает вспомогательную обмотку, когда двигатель достигает 70-80% синхронной скорости.

Конденсаторно-пусковой двигатель

Принципиальная схема конденсаторного запуска асинхронного двигателя

В этом методе во вспомогательной обмотке используется электролитический конденсатор. Это улучшенная форма двигателя с резистивным пуском, так как он создает лучшую разность фаз между током обмотки.Центробежный выключатель отключает вспомогательную обмотку при увеличении скорости двигателя.

Конденсатор-пуск-конденсаторный двигатель

Принципиальная схема конденсаторного запуска конденсаторный запуск Асинхронный двигатель

Он аналогичен вышеуказанному двигателю, за исключением того, что здесь конденсатор все время остается подключенным. Для достижения оптимального крутящего момента и плавности хода в нем используются два конденсатора вместо одного. Центробежный переключатель переключается между ними, когда двигатель набирает 75% синхронной скорости.

Двигатель с постоянным конденсатором

Принципиальная схема асинхронного двигателя с постоянным конденсатором

Он также известен как однозначный конденсаторный двигатель .Здесь конденсатор все время находится под напряжением и не имеет центробежного переключателя. Вращающееся поле, развиваемое в этом двигателе, более однородное по сравнению с вышеуказанными методами. Это дает более высокую эффективность работы и более высокий коэффициент мощности.

Двигатель с экранированными полюсами:

Принципиальная схема асинхронного двигателя с экранированными полюсами

В этом двигателе около 25% полюса статора обернуто медной лентой, образуя замкнутый контур, известный как затеняющая катушка .

Когда на статор подается питание, затеняющая катушка заставляет поток перемещаться от незатененной части к затемненной части.Это переключение похоже на слабое вращающееся поле, которое заставляет ротор двигаться. Этот метод подходит только для приложений с низким энергопотреблением.

Трехфазный асинхронный двигатель

Для работы этих двигателей требуется трехфазное питание переменного тока (три провода под напряжением и один нейтральный провод или только три провода под напряжением).

По трем проводам проходит ток одинаковой величины, но с разностью фаз между ними. Эта разность фаз создает вращающееся магнитное поле для статора, и, следовательно, нет необходимости в каком-либо методе запуска.

В промышленности используются массивные машины, требующие большей мощности. Однофазный двигатель не может обеспечить достаточную мощность для тяжелых нагрузок. Таким образом, использование трехфазного электродвигателя для тяжелых нагрузок дает более высокий коэффициент мощности и хороший КПД.

Вот и все, что касается типов асинхронных двигателей. Теперь давайте обсудим второй тип двигателя переменного тока, то есть синхронный двигатель:

.

Синхронный двигатель

Синхронный двигатель, вид изнутри

** Изображение предоставлено: инженерные решения

В отличие от асинхронных двигателей, синхронные двигатели не запускаются автоматически.Ротор синхронного двигателя требует отдельного питания.

Для статора требуется источник переменного тока для создания вращающегося магнитного поля, а для ротора требуется либо источник постоянного тока, либо внешнее поле статора для его возбуждения. Ротор, действующий как электромагнит, работает синхронно с вращающимся магнитным полем статора.

Несмотря на колебания нагрузки, двигатель всегда работает с синхронной скоростью.

В зависимости от намагничивания ротора существует два типа синхронных двигателей переменного тока: синхронный двигатель без возбуждения и синхронный двигатель с возбуждением от постоянного тока.

Синхронный двигатель без возбуждения

Синхронный двигатель без возбуждения не требует возбуждения, но в конструкции ротора используется сталь с высокой удерживающей способностью.

Поле статора намагничивает ротор, и, следовательно, он работает с синхронной скоростью. У нас есть три типа синхронных двигателей переменного тока без возбуждения. Электродвигатель с гистерезисом, электродвигатель сопротивления и электродвигатель с постоянными магнитами.

Гистерезис двигателя:

Синхронный двигатель с гистерезисом

В нем используется цилиндрический ротор из твердой кобальтовой стали.Ротор начинает вращаться со скольжением, как только он испытывает магнитное поле статора. При достижении синхронной скорости ротор выравнивается с полем статора. Следовательно, создается магнитный замок между вращающимся полем и ротором.

Реактивный двигатель:

Электродвигатель сопротивления

Ротор реактивного электродвигателя состоит из прочного стального корпуса с выступающими наружу головками (также известными как с выступающими полюсами ).

Из-за такой конструкции в воздушном зазоре образуется неоднородное магнитное сопротивление.Ротор всегда пытается выровняться из положения с большим сопротивлением к положению с низким сопротивлением. Следовательно, создается крутящий момент, который заставляет ротор вращаться в одном направлении.

Двигатель с постоянными магнитами:

Синхронный двигатель с постоянным магнитом

Он использует постоянный магнит в качестве ротора для создания постоянного магнитного поля. Полюса ротора магнитно сцепляются с полюсами статора и вращаются с синхронной скоростью.

Возбуждение постоянного тока Синхронный двигатель

Двойное возбуждение синхронного двигателя

В этом методе ротор возбуждается от источника постоянного тока.При возбуждении ротор действует как электромагнит. Поскольку этот двигатель не запускается автоматически, ему требуется демпферных обмоток , чтобы нарушить инерцию покоя. Как только ротор вращается, поля статора и ротора выравниваются, чтобы создать магнитную связь между ними, и ротор продолжает работать с синхронной скоростью.

** Асинхронные и синхронные двигатели — это два типа двигателей переменного тока. Чтобы узнать о различиях между ними, прочтите эту статью: Разница между асинхронным и синхронным двигателем

---

Читайте похожие статьи:

| Электродвигатель постоянного тока Принцип работы, конструкция и пояснения к схемам

| Генератор постоянного тока Принцип работы, конструкция и пояснения к схемам

Типы асинхронных двигателей — электрические концепции

Существует два основных типа асинхронных двигателей в зависимости от источника питания: однофазный асинхронный двигатель и трехфазный асинхронный двигатель.Как следует из названия, однофазный источник питания переменного тока расширяется до однофазного асинхронного двигателя, а трехфазный асинхронный двигатель подключается к трехфазному источнику питания переменного тока.

Типы однофазных асинхронных двигателей:

Опять же, однофазные асинхронные двигатели можно классифицировать на основе их конструкции и методов запуска. Исходя из этого, их можно разделить на следующие типы:

• Асинхронный двигатель с расщепленной фазой
• Асинхронный двигатель с конденсаторным пуском
• Конденсатор Пусковой конденсатор Асинхронный двигатель
• Асинхронный двигатель с экранированными полюсами

Типы трехфазных асинхронных двигателей:

Трехфазный асинхронный двигатель (IM) состоит из двух основных компонентов: статора и ротора.Статор — это неподвижная часть, а ротор — вращающаяся часть. Нагрузка связана с валом ротора двигателя. На статор намотана трехфазная обмотка якоря. Когда через эту обмотку протекает сбалансированный трехфазный ток, в воздушном зазоре создается вращающееся магнитное поле постоянной амплитуды. Эта обмотка якоря подключена к трехфазному источнику питания и пропускает ток нагрузки.

В зависимости от конструкции ротора он может быть двух типов: ротор с короткозамкнутым ротором и ротор с обмоткой. На этом основании IM также классифицируется как

.

• Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором
• Ротор с обмоткой или асинхронный двигатель с контактным кольцом

Для типа «беличья клетка» обмотка ротора состоит из неизолированного медного или алюминиевого стержня, встроенного в полузамкнутые пазы ротора.Эти сплошные шинопроводы закорочены на обоих концах концевым кольцом из того же материала. Таким образом, этот вид ротора выглядит как беличья клетка и, следовательно, называется асинхронным двигателем с беличьей клеткой.

В асинхронном двигателе с фазным ротором или контактным кольцом изолированные обмотки намотаны на ротор так же, как и на статор. Эта обмотка ротора равномерно распределена и обычно подключена в STAR. Три вывода от этого звездообразного соединения выводятся через контактное кольцо. По этой причине он называется асинхронным электродвигателем с контактным кольцом.