Устройство
На рисунке: 1 - вал, 2,6 - подшипники, 3,8 - подшипниковые щиты, 4 - лапы, 5 - кожух вентилятора, 7 - крыльчатка вентилятора, 9 - короткозамкнутый ротор, 10 - статор, 11 - коробка выводов.
Основными частями асинхронного двигателя являются статор (10) и ротор (9).
Статор имеет цилиндрическую форму, и собирается из листов стали. В пазах сердечника статора уложены обмотки статора, которые выполнены из обмоточного провода. Оси обмоток сдвинуты в пространстве относительно друг друга на угол 120°. В зависимости от подаваемого напряжения концы обмоток соединяются треугольником или звездой.
Роторы асинхронного двигателя бывают двух видов: короткозамкнутый и фазный ротор.
Короткозамкнутый ротор представляет собой сердечник, набранный из листов стали. В пазы этого сердечника заливается расплавленный алюминий, в результате чего образуются стержни, которые замыкаются накоротко торцевыми кольцами. Эта конструкция называется "беличьей клеткой". В двигателях большой мощности вместо алюминия может применяться медь. Беличья клетка представляет собой короткозамкнутую обмотку ротора, откуда собственно название.
Фазный ротор имеет трёхфазную обмотку, которая практически не отличается от обмотки статора. В большинстве случаев концы обмоток фазного ротора соединяются в звезду, а свободные концы подводятся к контактным кольцам. С помощью щёток, которые подключены к кольцам, в цепь обмотки ротора можно вводить добавочный резистор. Это нужно для того, чтобы можно было изменять активное сопротивление в цепи ротора, потому что это способствует уменьшению больших пусковых токов. Подробнее о фазном роторе можно прочитать в статье - асинхронный двигатель с фазным ротором.
Принцип работы
При подаче к обмотке статора напряжения, в каждой фазе создаётся магнитный поток, который изменяется с частотой подаваемого напряжения. Эти магнитные потоки сдвинуты относительно друг друга на 120°, как во времени, так и в пространстве. Результирующий магнитный поток оказывается при этом вращающимся.
Результирующий магнитный поток статора вращается и тем самым создаёт в проводниках ротора ЭДС. Так как обмотка ротора, имеет замкнутую электрическую цепь, в ней возникает ток, который в свою очередь взаимодействуя с магнитным потоком статора, создаёт пусковой момент двигателя, стремящийся повернуть ротор в направлении вращения магнитного поля статора. Когда он достигает значения, тормозного момента ротора, а затем превышает его, ротор начинает вращаться. При этом возникает так называемое скольжение.
Скольжение s - это
величина, которая показывает, насколько
синхронная частота n1магнитного
поля статора больше, чем частота вращения
ротора n2,
в процентном соотношении.
Скольжение это крайне важная величина. В начальный момент времени она равна единице, но по мере возрастания частоты вращения n2 ротора относительная разность частот n1-n2 становится меньше, вследствие чего уменьшаются ЭДС и ток в проводниках ротора, что влечёт за собой уменьшение вращающего момента. В режиме холостого хода, когда двигатель работает без нагрузки на валу, скольжение минимально, но с увеличением статического момента, оно возрастает до величины sкр - критического скольжения. Если двигатель превысит это значение, то может произойти так называемое опрокидывание двигателя, и привести в последствии к его нестабильной работе. Значения скольжения лежит в диапазоне от 0 до 1, для асинхронных двигателей общего назначения оно составляет в номинальном режиме - 1 - 8 %.
Как только наступит равновесие между электромагнитным моментом, вызывающим вращение ротора и тормозным моментом создаваемым нагрузкой на валу двигателя процессы изменения величин прекратятся.
Выходит, что принцип работы асинхронного двигателя заключается во взаимодействии вращающегося магнитного поля статора и токов, которые наводятся этим магнитным полем в роторе. Причём вращающий момент может возникнуть только в том случае, если существует разность частот вращения магнитных полей.
Регулирование скорости асинхронного двигателя
|
|
Наиболее распространены следующие способы регулирования скорости асинхронного двигателя: изменение дополнительного сопротивления цепи ротора, изменение напряжения, подводимого к обмотке статора, двигателя изменение частоты питающего напряжения, а также переключение числа пар полюсов. Регулирование частоты вращения асинхронного двигателя путем введения резисторов в цепь ротора Введение резисторов в цепь ротора приводит к увеличению потерь мощности и снижению частоты вращения ротора двигателя за счет увеличения скольжения, поскольку n = nо(1 - s).
Регулирование частоты вращения асинхронного двигателя изменением напряжения на статоре Изменение напряжения, подводимого к обмотке статора асинхронного двигателя, позволяет регулировать скорость с помощью относительно простых технических средств и схем управления. Для этого между сетью переменного тока со стандартным напряжением U1ном и статором электродвигателя включается регулятор напряжения.
Регулирование частоты вращения асинхронного двигателя изменением частоты питающего напряжения Так как частота вращения магнитного поля статора nо = 60f/р, то регулирование частоты вращения асинхронного двигателя можно производить изменением частоты питающего напряжения. Регулирование частоты вращения асинхронного двигателя переключение числа пар полюсов Ступенчатое регулирование скорости можно осуществить, используя специальные многоскоростные асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором. Из выражения nо = 60f/р следует, что при изменении числа пар полюсов р получаются механические характеристики с разной частотой вращения nо магнитного поля статора. Так как значение р определяется целыми числами, то переход от одной характеристики к другой в процессе регулирования носит ступенчатый характер.
ВЫБОР МАРКИ СЕЧЕНИЯ ПРОВОДОВ И КАБЕЛЕЙи с Марка зависит от условий, в которых он будет эксплуатироваться. Если провод подвергается постоянному нагреву, то в качестве изоляции используют жаропрочную кремнийорганическую резину в оплетке из стекловолокна, пропитанную специальным термостойким лаком – все эти материалы изоляции в совокупности, обеспечивают непрерывную работу электротехнических изделий, не смотря на постоянное температурное воздействие, примером этому является марка РКГМ. Для прокладки под землей, необходимы кабели с многослойной бронированной изоляцией, которая препятствует механическому повреждению оболочки, например: ААШв, ААШп, ААБл, ААБ2л и т. д. Воздушные линии монтируют с использованием открытых жил без изоляции, или устанавливается СИП - самонесущий изолированный провод, предназначенный для прокладки под открытым небом без дополнительной защиты. Его изоляция состоит из светостабилизированного, атмосферостойкого полиэтилена, что предотвращает разрушение осадками и другими погодными условиями. Чтобы электрифицировать жилые и офисные помещения используются марки кабеля ВВГ-нг-Ls и ВВГ-нг, с оболочкой из негорючего поливинилхлорида, не поддерживающего горения, с пониженным дымо и газовыделением. Это повышает защиту от возникновения пожара и уменьшает выделение едких и опасных веществ, если он все же произошел. Прокладка противопожарных сетей производится кабелями марки ВВГ-нг-FRLS и КПСЭ-нг-FRLS. Они имеют изоляцию, способную передавать напряжение и электрический сигнал находясь в открытом огне более 2,5 часов. Витая пара используется для передачи данных – это сетевой компьютерный провод. Им прокладывают компьютерные и телефонные сети и линии. Он не имеет изоляции с особыми свойствами, так как при его работе не происходит нагрева, поэтому его разрушение возможно только при механическом воздействии. Марки ПВС и КГ применяются в основном в промышленности, для подключения различных движущихся механизмов. Его основные особенности – это гибкая не трескающаяся оболочка и многожильная токоведущая часть, которая не ломается при многократном изгибании. Для правильной работы оборудования помимо правильного выбора марки проводов и кабелей необходимо грамотно рассчитать сечение жилы. Для этого существуют различные формулы, по которым это можно сделать, но это зачастую долго и не практично. Чтобы правильно выбрать сечение существует «таблица выбора сечения проводов и кабелей». В ней Вы можете подобрать правильное сечение исходя, из мощности прибора, а так же узнать потребляемый ток и рассчитать устройство защиты - автоматический выключатель. Все сведения в таблице примерные, и в каждом отдельном случае рекомендуем проконсультироваться со специалистом. Наши мастера помогут выбрать необходимую марку кабеля и подобрать соответствующее сечение, а так же выполнят его прокладку необходимым способом и выполнят любые электромонтажные работы.
|
Оконцевание и соединение алюминиевых и медных жил изолированных проводов и кабелей выполняют опрессованием, сваркой, пайкой и механическими сжимами. Выбор способа определяется надежностью контакта, простотой технологии, экономичностью и т. п. Поэтому все способы разделяют на три группы: следует применять, рекомендуется и допускается.