Интернет журныл о промышленности в Украине

Асинхронний двигун: види і деталі конструкції

  1. Особливості конструкції статора
  2. Види асинхронних двигунів
  3. Відмінності між видами асинхронних двигунів
  4. Особливості для застосування на практиці

Популярність асинхронних електродвигунів очевидна. Тим часом асинхронний двигун купити людині, недосвідченому в електриці, справа далеко не просте. Базові знання допоможуть правильно вибрати і купити асинхронний двигун з короткозамкненим ротором або ж з фазним. Принцип роботи зазначених двигунів, їх пристрій - різні, незважаючи на присутність єдиного терміна в назві. Розглянемо різницю між асинхронним електродвигуном з токос'емноє кільцями і асинхронним двигуном з короткозамкненим ротором.

вміст публікації

Статистику найбільш широко використовуваних електричних моторів очолює саме трифазний асинхронний двигун.

Популярність асинхронних електродвигунів очевидна

Асинхронні двигуни багатим асортиментом присутні на ринку. Але яка з машин виглядає кращою в технічному плані або стосовно до умов використання?

Практично 80% механічних потужностей, використовуваних усіма галузями економіки, забезпечуються трифазними асинхронними двигунами.

Ділова ставка на цей вид електричних машин обумовлена:

  • простий надійною конструкцією,
  • низькою вартістю,
  • хорошими робочими характеристиками,
  • відсутністю складних схем комутації,
  • можливостями регулювання швидкості.

Асинхронним називають двигун через очевидну. Обертальний момент такої конструкції не дає стабільною синхронності руху .

Потужність трифазного асинхронного двигуна транспортується від статора до ротора за допомогою індуктивного зв'язку.

Конструктивний розклад: 1 - кришка корпусу передня; 2 - стрижень вала; 3 - арматура; 4 - лопаті захоплення повітря для охолодження; 5 - сердечник; 6 - рама; 7 - клемна коробка; 8 - кришка корпусу задня

Електрична машина наділена двома основними деталями конструкції:

  1. Статор.
  2. Ротор.

Статор - стаціонарна частина конструкції з обмотками мідним дротом, на які подається трифазний електричний струм.

Ротор - рухома деталь конструкції (створює момент обертання). Передає механічне зусилля навантаженні через сталевий вал. Ротор трифазного асинхронного двигуна класифікується двома видами:

  1. Короткозамкнений.
  2. Фазний (фазовращающій, токос'емноє, рановий).

Відповідно, в залежності від виду конструкції деталі, трифазний асинхронний двигун класифікується як:

  1. Мотор короткозамкнутого дії.
  2. Мотор фазного дії.

Конструкція статора для обох видів двигунів, при цьому, залишається незмінною.

Конструкція статора для обох видів двигунів, при цьому, залишається незмінною

Набір основних деталей класичної конструкції, яка зустрічається повсюдно. Залежно від потужності можуть змінюватися лише габаритні розміри компонентів

Іншими частинами - складовими конструкції, є: сталевий вал, підшипники, крильчатка охолодження, клемна коробка.

Особливості конструкції статора

Конструкція статора трифазного асинхронного двигуна містить трьох базових компонента:

  1. Раму.
  2. Сердечник.
  3. Обмотки збудження.

Статор являє собою частину корпусу трифазного асинхронного двигуна. Його основна функція - кріплення сердечника статора і дротову намотування.

Зовнішня область статора виконує функцію покриття, забезпечує захист і механічну міцність внутрішніх частин асинхронного двигуна.

Рама статора виготовлена ​​з литої або зварюваної сталі. Каркас трифазного асинхронного двигуна потребує міцності і жорсткості. Довжина повітряного зазору між рамою і ротором дуже мала.

Якщо не забезпечити міцність і жорсткість конструкції, порушується концентричне положення ротора. Такий стан призведе до розкиду балансу магнітного натягу.

Основна функція сердечника статора - перенесення змінного магнітного потоку. З метою зменшення втрат вихрових струмів, сердечник статора ламінується. Створюються наслоённие тиснення товщиною близько 0,4-0,5 мм.

Створюються наслоённие тиснення товщиною близько 0,4-0,5 мм

Статорних сердечник - по суті, набір з численних металевих пластин, щільно спресованих між собою. Для намотування мідного дроту залишені слоти

Все тиснення спресовані в єдине ціле, утворюючи сердечник статора, жорстко скріплений рамою. Штампування зазвичай містить елементи кремнієвої стали, що сприяє зменшенню гістерезисних втрат при роботі двигуна.

Види асинхронних двигунів

Асинхронний двигун з короткозамкненим ротором претендує на лідерство серед всіх видів моторів змінного струму. Це обладнання часто використовується для потреб промисловості.

Практика застосування показала основні характеристики цього виду електродвигунів:

  • низька ринкова вартість,
  • надійність експлуатації,
  • ефективність роботи,
  • низькі вимоги в обслуговуванні.

Інший вид обладнання - асинхронний двигун з токос'емноє кільцями (з фазним якорем), відрізняється куди меншою потребою застосування в промисловості.

Інший вид обладнання - асинхронний двигун з токос'емноє кільцями (з фазним якорем), відрізняється куди меншою потребою застосування в промисловості

Мотор з токос'емник: 1 - статорних сердечник; 2 - корпус (рама); 3 - кронштейн; 4 - вал; 5 - підшипник; 6 - якір; 7 - група щіток; 8 - пристрій комутації

Не більше 5% - 10% моторів з токос'емноє кільцями використовуються в індустрії.

Пояснюється цей момент наступними конструктивними недоліками асинхронних двигунів з фазним обертанням:

  • потреба частого обслуговування,
  • значні витрати міді,
  • складність конструкції для ремонту.

Відмінності між видами асинхронних двигунів

Одним з яскраво виражених відмінностей між фазними і короткозамкненими двигунами бачиться фактор управління.

Електродвигун, наділений фазним токос'емник, допускає включення в ланцюг зовнішнє навантаження (опір) для управління швидкістю двигуна.

В свою чергу схема двигуна з короткозамкненим ротором Очікують, що не додавання будь-якої зовнішньої ланцюга, тому що пази ротора прорізані аж до його торцевих граней.

В свою чергу   схема двигуна з короткозамкненим ротором   Очікують, що не додавання будь-якої зовнішньої ланцюга, тому що  пази ротора прорізані аж до його торцевих граней

Таким виглядає один з конструктивних варіантів токос'емник на три фази. Тут слід зазначити конструкційну особливість - кілька скошене розташування слотів

Конструкція ротора фазовращающего типу представлена ​​у вигляді ламінованого сердечника, наділеного слотами, розташованими паралельно один одному.

Кожен слот містить по одному стрижню і несе трифазну ізольовану обмотку. Причому число витків на стрижнях дорівнює числу витків обмоток статора.

Три кінцевих виведення обмотки підключаються, утворюючи нейтраль «зірки», а початкові висновки з'єднані з трьома мідними кільцями, розміщеними на валу. З кільцями контактують токос'емноє щітки.

Короткозамкнений ротор виготовлений трохи інакше. Слоти на осерді не володіємо паралельно. Ці елементи ротора скошені під деяким кутом.

Ці елементи ротора скошені під деяким кутом

Елементи КЗР: 1 - алюмінієве кільце; 2, 7 - вал сталевий; 3, 6 - лопаті алюмінієві; 4 - алюмінієві стрижні; 5 - ламінований сталевий сердечник

Сердечник зроблений багатошаровим, з прорізами по всій довжині кола, замкнутими на торцях сердечника мідним або алюмінієвим кільцем.

Конфігурація скошених слотів короткозамкнутого ротора має свої переваги:

  • знижуються шуми електродвигуна при роботі,
  • забезпечується плавний крутний момент,
  • зменшується магнітна блокування статора по відношенню до ротора,
  • збільшується опір ротора за рахунок довгих провідників стержнів.

Особливості для застосування на практиці

Вивчаючи можливості застосування тих чи інших конструкцій на практиці, слід зазначити більш високу ефективність моторів з короткозамкнутим ротором.

Щодо ефективності, що показують асинхронні електродвигуни з токос'емноє кільцями, короткозамкнені виглядають явно краще. Коефіцієнт потужності у фазних моторів також істотно нижче.

Однак переважною стороною фазних конструкцій є можливість регулювати швидкість обертання, тоді як короткозамкнені модифікації таких можливостей не дають.

Але регулювання швидкості обертання асинхронного двигуна з короткозамкненим ротором можлива за допомогою частотного перетворювача.

Ще одна перевага асинхронного електродвигуна з фазним ротором - низький пусковий ток . Для двигунів з короткозамкненим ротором цей параметр істотно вище.

Тому електродвигуни з фазним ротором, як правило, використовуються на агрегатному устаткуванні, де важливий високий пусковий момент:

  • підйомники промислові,
  • ліфти цивільні ,
  • крани будівельні,
  • лебідки виробничі і т.п.

Тоді як інший вид моторів (короткозамкнених) застосовується часто в якості приводів свердлильних, токарних верстатів та іншої техніки, де відсутня потреба високого пускового моменту.

Навчально наочний відео посібник по двигунах різного виду

Але яка з машин виглядає кращою в технічному плані або стосовно до умов використання?