Поиск по сайту
Начало >> Книги >> Архивы >> Эксплуатация электрических машин и аппаратуры

Асинхронные двигатели - Эксплуатация электрических машин и аппаратуры

Оглавление
Эксплуатация электрических машин и аппаратуры
Волокнистые,  стеклянные и асбестовые материалы, бумага
Проводниковые материалы
Сведения об электрических машинах переменного тока
Однослойные трехфазные обмотки машин переменного тока
Трехфазные двухслойные обмотки машин переменного тока
Обмотки однофазных машин переменного тока
Асинхронные двигатели
Принцип работы асинхронного двигателя
Пуск трехфазных асинхронных двигателей
Регулировка скорости вращения асинхронных двигателей
Однофазные асинхронные двигатели
Синхронные машины
Принцип работы синхронного генератора
Характеристики синхронных генераторов
Синхронные двигатели
Трансформаторы
Работа трансформаторов
Трехфазные трансформаторы
Специальные трансформаторы
Другие специальные трансформаторы
Машины постоянного тока
Генераторы постоянного тока
Двигатели постоянного тока
Сварочные генераторы
Рубильники и пакетные выключатели
Контакторы и магнитные пускатели
Реостаты
Предохранители
Работа трехфазных асинхронных двигателей в однофазных сетях
Изменение скорости вращения ротора асинхронного двигателя
Особые режимы работы трехфазного асинхронного двигателя
Параллельная работа трансформаторов
Параллельная работа синхронных генераторов
Система технического обслуживания электрооборудования
Условия эксплуатации и выбор электрооборудования
Хранение, транспортировка и монтаж электрооборудования
Техническое обслуживание асинхронных двигателей
Проверка сети при пуске асинхронных двигателей
Эксплуатационные характеристики асинхронного двигателя
Дефектовка собранного асинхронного двигателя
Техническое обслуживание генераторов
Техническое обслуживание трансформаторов
Аварийные перегрузки, короткие замыкания, несимметричные режимы трансформаторов
Эксплуатация масла, влагообмен в трансформаторах
Текущий ремонт трансформаторов
Техническое обслуживание сварочного электрооборудования
Устранение неисправностей сварочного оборудования
Неисправности трехфазных асинхронных двигателей
Различные неисправности трехфазных асинхронных двигателей
Неисправности машин постоянного тока
Неисправности трансформаторов
Неисправности сварочных аппаратов
Неисправности реакторов, пускателей и контакторов
Сушка электромашин
Сушка обмоток силовых трансформаторов
Определение качества трансформаторного масла
Маркировка выводных концов электромашин и трансформаторов
Опытное определение группы трансформатора
Определение паспорта электромашин и трансформаторов
Механические неисправности электромашин
Неисправности коллекторов
Неисправности обмоток электромашин
Повреждения обмоток электромашин
Неисправности силовых трансформаторов
Мастерская электрика
Приборы, испытательные щиты, приспособлении и инструмент
Технологическая планировка мастерской
Техника безопасности, поражение током
Помещения и электрооборудование по признаку электробезопасности
Заземление электроустановок
Ответственность за безопасность при обслуживании и ремонте электроустановок
Эксплуатация электроустановок
Некоторые случаи травматизма

Глава 3
АСИНХРОННЫЕ ДВИГАТЕЛИ
Асинхронной машиной называют машину переменного тока, скорость вращения ротора которой зависит от нагрузки при данной частоте в сети. Основное назначение асинхронных машин — работать в режиме двигателя, преобразовывать электроэнергию переменного тока в механическую энергию вращения. В редких случаях, главным образом на испытательных установках, асинхронная машина работает в режиме генератора. В специальных случаях асинхронные машины работают как индукционные регуляторы и фазорегуляторы.
Асинхронные двигатели — основные в промышленности, на строительстве, в сельском хозяйстве. Повсеместное распространение асинхронных двигателей объясняется их преимуществами: простота и надежность конструкции; простота эксплуатации; малая стоимость и высокий к. п. д.
Существенные недостатки следующие. Двигатели потребляют относительно большую реактивную мощность, что приводит к ухудшению коэффициента мощности (cos φ) сети; имеют плохие регулировочные свойства. Регулировать скорости вращения асинхронных двигателей — более сложная задача, чем регулирование двигателей постоянного тока.

Конструкция асинхронных двигателей

По устройству двигатель очень прост. Он состоит из неподвижного статора, вращающегося ротора и двух подшипниковых щитов. На рисунке 16 показан общий вид асинхронного двигателя и на рисунке 17 — асинхронный двигатель в разобранном виде.
Статор (рис. 18) состоит из станины, сердечника и обмотки. Станину — конструктивную часть — изготовляют из литой стали, чугуна или алюминия.
Сердечник статора набирают из штампованных листов электротехнической стали толщиной 0,35 мм; 0,5 мм, изолированных лаком. На внутренней поверхности сердечника выштампованы пазы для укладки статорной (якорной) обмотки.
На статоре укреплена трехфазная обмотка однослойная, главным образом в двигателях малой мощности или двухслойная в двигателях большой мощности. Шесть выводов: три начала — с1, с2; с3 и три конца с1, с5; с8 — выводятся в коробку выводов или на клеммный щиток. Шесть выводных концов двигателя позволяют соединять обмотку по схеме звезда или треугольник.
Внутренняя поверхность статора отделена от ротора воздушным зазором. Этот зазор в асинхронных двигателях сравнительно мал. Абсолютное значение его увеличивается с ростом номинальной мощности двигателя; в быстроходных он больше, чем в тихоходных, при одной и той же мощности. Величина воздушного зазора оказывает сильное влияние на характеристики двигателя, в частности на значения тока холостого хода и cos φ.
вид асинхронного двигателя
Рис. 16 Общий вид асинхронного двигателя

Ротор асинхронного двигателя состоит из вала, сердечника и обмотки.
Сердечник ротора набирают из штампованных листов электротехнической стали. На внешней поверхности ротора пазы для укладки обмотки. По виду применяемой обмотки на роторе различают короткозамкнутые и фазные асинхронные двигатели.
Разобранный асинхронный двигатель
Рис. 17. Разобранный асинхронный двигатель:
а — статор; б — ротор; в — подшипниковые щиты; г — вентиляционные крылья; д — вентиляционные окна, е — коробка выводов.

Обмотка ротора короткозамкнутого двигателя представляет характерную клетку, показанную на рисунке 19. В зависимости от вида короткозамкнутой обмотки различают роторы с обычной клеткой, с двойной клеткой и с глубоким пазом (рис. 20).

В двигателях с обычной клеткой (рис. 20, а) роторная обмотка состоит из медных или алюминиевых стержней, уложенных в пазах овальной, реже круглой формы и замкнутых по торцам кольцами. Обмотку ротора двигателей до 100 кВт изготавливают, заливая пазы алюминием (рис. 21), и одновременно отливают короткозамыкающие кольца и вентиляционные крылья.
Статор асинхронного двигателя
Рис. 18. Статор асинхронного двигателя.
Короткозамкнутая клетка роторной обмотки
Рис. 19. Короткозамкнутая клетка роторной обмотки.

В двигателях с двойной клеткой роторная обмотка (рис. 20, б) состоит из двух независимых клеток, их изготовляют из меди, латуни или бронзы.
Ротор (рис. 20, в) имеет глубокие пазы прямоугольной или трапецеидальной формы. В такие пазы забивают медные стержни соответствующего сечения и профиля. Стержни клетки и медные кольца припаивают друг к другу тугоплавким припоем.
Асинхронные двигатели с фазным ротором сложнее по своей конструкции, чем короткозамкнутые двигатели. Внешний вид фазного двигателя показан на рисунке 22. На нем справа кожух закрывает контактные кольца и щетки. На рисунке 23 показан разрез фазного двигателя.
На внешней поверхности ротора выштампованы закрытые или полузакрытые пазы, в них укладывают трехфазную обмотку, аналогичную статорной обмотке: однослойную или двухслойную. Фазную обмотку ротора соединяют звездой, реже треугольником. Начала фаз роторной обмотки присоединяют к трем контактным кольцам. Контактные кольца из меди, бронзы, реже из стали. Кольца изолированы друг от друга и вала. Ротор фазного двигателя показан на рисунке 24, на нем видна однослойная двухплоскостная обмотка.
С помощью контактных колец и щеток вращающаяся обмотка ротора соединяется с пусковым или регулировочным реостатом.
В некоторых двигателях для уменьшения износа колец и щеток и уменьшения потерь на трение применяют щеткоподъемные механизмы. С помощью этого механизма кольца замыкаются накоротко и поднимают щетки.

Роторы короткозамкнутых двигателей
Рис. 20. Роторы короткозамкнутых двигателей: а        — с обычной клеткой; б — с двойной клеткой; в — с глубоким пазом.

Рис. 21 Короткозамкнутый ротор с алюминиевой литой обмоткой.

Рис. 22. Внешний вид фазного асинхронного двигателя.


Рис. 23. Продольный разрез фазного асинхронного двигателя:

1 — вал; 2 — сердечник ротора; 8 — обмотка статора; 4 — корпус статора; 5 — сердечник статора; 6 — подшипниковый щит, 7 — контактные кольца; 8 — контактные щетки; 9 — коробка выводов


Рис. 24, Ротор фазного асинхронного двигателя.

В фазных двигателях напряжение роторной обмотки в несколько раз меньше напряжения статорной, поэтому ток ротора получается значительным. По этой причине в роторах применяют двухслойные стержневые петлевые или волновые обмотки.
В случае стержневых обмоток в паз ротора укладывают два стержня, лобовые части их соединяют так, чтобы получить три одинаковых фазы. На рисунке 25 вычерчена стержневая двухслойная волновая обмотка.
В подшипниковых щитах крепят подшипники шариковые, реже подшипники скольжения. Подшипниковые щиты изготовляют из того же материала, как и станину.
Типы асинхронных двигателей разнообразны. Теперь наиболее широко распространены двигатели серии А, мощностью от 0,6 до 125 кВт.
В обозначении типа двигателя первая буква указывает серию, вторая — исполнение. После букв следуют цифры, первая из них показывает габариты (условный диаметр сердечника статора), вторая — условную длину сердечника и последняя — число полюсов.

Рис. 25. Развернутая схема трехфазной стержневой двухслойной волновой обмотки:
z = 24; 2р = 4; у — 6.

Например, А041-4 означает, что данный асинхронный (обдуваемый) двигатель с короткозамкнутым ротором единой серии А закрытого обдуваемого исполнения в чугунном корпусе четвертого габарита первой длины, с четырьмя полюсами (синхронных 1500 об/мин )
Теперь единую серию А заменяют новой А2 и А02, то есть в защищенном и закрытом обдуваемом исполнениях. Вес двигателей в среднем уменьшен на 25% по сравнению с двигателями серии А, расход электротехнической стали и меди уменьшен на 10 и 12% в результате применения новых изоляционных и более легких конструктивных материалов. Двигатели новой серии с более высокими энергетическими показателями (к. п. д. cos φ).
Мощность двигателя — это механическая мощность на валу. Из сети двигатель потребляет большую мощность на величину потерь. В паспорте двигателя указывают номинальные линейные токи, то есть токи, которые подтекают к двигателю при номинальном режиме по схеме соединения звездой или треугольником. При номинальном режиме пс фазам двигателя, независимо от схемы соединения их, протекает один и тот же ток.
Электрические величины, указанные е паспорте трехфазного асинхронного двигателя, связаны равенством

где               Iн — номинальный ток двигателя:
РH — номинальная мощность двигателя;
Un — номинальное напряжение двигателя; η и cos φ — номинальные к. п. д. и коэффициент мощности
двигателя.



 
« Эксплуатация разрядников и ограничителей перенапряжения   Эксплуатация электрических систем »
Карта сайта + все метки | Контакты
© Электроэнергетика При перепечатке и цитировании активная гиперссылка на сайт обязательна.